仰望星空的清代天文學家——何國宗

提到中國古代天文學家，除了南北朝時期的祖沖之和元代的郭守敬，在清代，也有一位杰出的天文學家為我國天文學做出過頗多貢獻，他就是何國宗。

何國宗字翰如，出生年月已經不可考，但是他的父親何君錫曾在康熙朝的欽天監中任職，所以我們知道他生活在康乾時期。欽天監是負責觀測天象、制定歷法的部門，深受統治者重視。除了何國宗和他的父親，其家族還有20 余人進入欽天監，可見何國宗來自一個天文世家，深受家庭教育的熏陶。

康熙五十一年（1712），何國宗被賜進士出身。康熙皇帝本人對數學與天文學著迷，很是欣賞何國宗的科研天賦，就讓他跟隨自己到避暑山莊學習算學，有時甚至親自指導這位有天分的年輕人。

康熙皇帝覺得，給何國宗布置一些任務可以更好地鍛煉他的才能，于是讓他加入編書團隊，修撰一部大書——《御制律歷淵源》。史料記載，皇帝親自下旨給負責編書的皇三子允祉，要求圖書編寫要以何國宗為主。《御制律歷淵源》分成《歷象考成》《數理精蘊》和《律呂正義》三部分，是我國科技史上具有很高價值的天文、數學、樂理叢書。《歷象考成》描述了天體運行規律并介紹了天體運動的計算方法，凝聚了何國宗不少心血。修訂《歷象考成》的原因是先前使用的歷法存在一些問題。這部書的出現推動了我國天文學的發展，美中不足的是它仍然采用了落后的地心說理念。何國宗在編書過程中虛心學習、努力工作，為圖書的順利編成做出了貢獻，他經歷此次任務也積累了經驗，開闊了眼界。

歷法的誤差會隨著時間積累而逐漸增大，所以到了乾隆時期，皇帝希望再編修更新的歷書。乾隆二年（1737），朝廷開始了這項工作，何國宗作為協同總裁參與其中。乾隆七年（1742），此書編修完成，被命名為《歷象考成后編》。這部書比起《歷象考成》，在依托理論方面和修正誤差方面都有了長足進步。

天文觀測離不開各種天文儀器。在北京建國門的古觀象臺，你還可以看到臺上陳列著諸多清代銅質天文儀器，其中就有何國宗參與設計制作的儀器。

乾隆九年（1744），乾隆皇帝決心制作一臺大型天文觀測儀器。為了保證儀器的功能與質量，人們決定先做一臺小型模型，這就是三辰儀（“三辰”指日、月、星）。三辰儀的主體使用銅鍍金制作，上方是多重圈環組成的測量系統，圈環上有坐標，一根用來觀測的窺管被放置在最中心。窺管可以自由活動，指向天空中的不同位置。用窺管瞄準星星，就可以在圈環上讀出它的坐標了。圈環上還刻有“大清乾隆丙寅年制”字樣，說明這是乾隆十一年（1746）制作的。儀器下方是精致的底座，上面有一個小抽屜。打開抽屜，你可以看到一本裝幀考究的小冊子，這是何國宗為這臺儀器書寫的使用說明書——《三辰儀說》。你可能發現了，儀器上還用繩線懸掛了一枚重錘，這是為了檢驗儀器擺放是否水平而特意懸掛的，可見設計者的用心。

三辰儀的成功制作，增強了大家的信心，其后人們歷經多年努力，于乾隆十九年（1754）將大型儀器制作完成，乾隆皇帝欣喜地為其命名璣衡撫辰儀。這個名字可不是乾隆皇帝憑空想出來的，而是源自儒家典籍《尚書》。《尚書· 舜典》中說“ 璇璣玉衡，以齊七政”，“璇璣玉衡”可能是古代的測天儀器，也可能是北斗七星；而“七政”指的是太陽、月亮加上水星、金星、火星、木星、土星五大行星。璣衡撫辰儀有5 噸重，由三層圈環構成，最外層圈環固定不動，里面兩層圈環可以旋轉，儀器最中心是用來瞄準星星的窺管，底座裝飾有盤繞的游龍。為了節約成本，人們甚至熔化了一些破舊、損壞的銅質儀器充當材料。為了方便觀測，古人建立了不同的坐標系統，比如黃道坐標、地平坐標、赤道坐標等。璣衡撫辰儀可以測量天體的赤道坐標，它結合了中西方的天文成就，是清代制造的最后一架大型銅鑄測天儀器，堪稱傳世珍品。

除了上述天文學上的建樹，何國宗在數學與水利方面也頗有成就，他多次參與全國地圖的測繪工作。清代學者阮元曾編寫過一本記錄中國古代天文學家、數學家的著作《疇人傳》，何國宗位列其中。書中提到，在清代具備算學才能被重用，因此一些人將這一技能當作升官發財的秘訣，不愿意與人分享，而何國宗則非常熱心地將自己的學識傾囊相授，還總擔心別人沒學會，用書中的評論來說是“可謂不驕不吝矣”，也就是又謙虛低調，又慷慨熱心。

以后大家有機會路過北京古觀象臺，不妨放慢腳步，抬頭看看臺上陳列的精美天文儀器，緬懷一下這些仰望星空、傳承歷史的天文學先驅。