出土于阜陽西漢汝陰侯墓的二十八宿盤及其支架,距今至少已有2100多年歷史,是中國渾儀的始祖,也是世界上現(xiàn)存最早的赤道式天體測量儀器,領(lǐng)先西方1700多年,在中國乃至世界天文學(xué)史上占有重要地位。 圓盤功能推測 1977年,二十八宿盤與六壬式盤、太乙九宮占盤和圭表一起從當(dāng)時的阜陽城西郊西漢汝陰侯墓被挖掘出土。出土?xí)r,二十八宿盤部分殘損,經(jīng)過保護(hù)性修復(fù)的原件現(xiàn)存于阜陽博物館。 二十八宿盤又稱二十八宿圓盤,上、下兩盤均為圓盤,盤心各有一個小洞,可以用圓棍穿進(jìn)去將二者串起。上盤中央畫有十字交叉線,且裝飾有北斗七星,其中第五星正好與盤心的小洞重合。盤周帶有寬4厘米的斜面邊緣,周邊打有等距針孔。出土?xí)r部分針孔隨邊緣殘缺,但根據(jù)其分布規(guī)律計算,小孔數(shù)目為365個,對應(yīng)于古代的周天度數(shù)。下盤周邊帶有寬1.1厘米的斜面邊緣,上面標(biāo)有二十八宿的宿名和各宿距度,它們的度數(shù)大多接近《開元占經(jīng)》所記錄的二十八宿距度的“古度”。各宿分布不均勻,應(yīng)當(dāng)是按照實(shí)際距度分布的。下盤中心也畫有十字線,一根兩端分別指向斗和東井兩宿,一根兩端分別指向奎和軫兩宿。 阜陽出土的二十八宿盤在國際學(xué)術(shù)界產(chǎn)生很大影響,相關(guān)專家對它的功能猜測紛紛。 中國科學(xué)史家嚴(yán)敦杰推測,它很可能是失傳的璇璣玉衡或是西漢初期的圓儀??脊艑W(xué)家殷滌非則認(rèn)為,它是我國古文獻(xiàn)沒有記載過的漢初測天儀器具體實(shí)物,啟示漢初測天的應(yīng)用方法。著名天文學(xué)家劉金沂推測,二十八宿盤的上盤就是早期的天文測角儀器。根據(jù)二十八宿盤上盤刻有北斗七星的事實(shí),他還推測這種圓盤有可能是傳說中的上古天文測量儀器——璇璣玉衡。 也有學(xué)者認(rèn)為,二十八宿盤不是觀測儀器。如一位美國學(xué)者就認(rèn)為它是一件星占儀器,和一起出土的六壬式盤有相關(guān)性,又因?yàn)槠渖媳P有北斗七星,將它稱作“轉(zhuǎn)斗盤”。一位英國學(xué)者認(rèn)為,下盤上的二十八宿更重要,稱它為“轉(zhuǎn)宿盤”。這位英國學(xué)者認(rèn)為,漢初的歷法水平已經(jīng)很高,星占時無須再通過儀器現(xiàn)場觀測獲取所需天文信息,因此推斷這架“宿轉(zhuǎn)盤”是一架輔助星占的天文計算器,可以由已知的天體位置推出一些未知的天體位置。中國天文學(xué)史整理研究小組則推斷,二十八宿盤可能只是星占家手中的式盤部件。 與神秘“漆盒”合體 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)石云里教授研究認(rèn)為,以上關(guān)于二十八宿盤功能的猜測和討論都忽略了一個重要信息——擺在二十八宿盤邊上的“漆盒”。 神秘“漆盒”原物已經(jīng)完全腐毀,相關(guān)考古學(xué)家對遺留的漆皮進(jìn)行仔細(xì)分析,并測量了它的結(jié)構(gòu)、各主要部件的形狀與尺寸,繪出了詳細(xì)的圖紙。汝陰侯墓發(fā)掘簡報記錄:“這個盒制作極為精致,又使用鉸鏈、轉(zhuǎn)軸等簡易機(jī)械,是很罕見的,可能與上述三件式盤的運(yùn)用有關(guān)。”在發(fā)掘簡報的插圖中,考古學(xué)家將這個漆盒標(biāo)注為“式盤架”。但發(fā)掘簡報也在論述二十八宿盤時提出:“同時出土的有支柱、鉸鏈的漆盒,也很可能與測天有關(guān),其用法、用途還待研究。” 石云里教授在前人推測和研究的基礎(chǔ)上,將“漆盒”與二十八宿盤合體,作了新的推斷。 發(fā)掘簡報記錄,“漆盒”底面正中有銀支柱,支柱形狀像“如意”,支柱收起來彎正好扣在盒邊上。之前的學(xué)者專家大多把注意力放在“如意”形撐腳上,把六壬式盤和太乙九宮占盤也作為與“式盤架”有關(guān)的器物,但對用法一直不得其解。 石云里教授通過復(fù)原模型試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),“如意”形撐腳并不能穩(wěn)定支撐整個“式盤架”。另外,六壬式盤和太乙九宮占盤的尺寸也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于“式盤架”。但二十八宿盤底盤的直徑(25. 6厘米)和“式盤架”的長度(27. 5厘米)卻顯示出較好的相關(guān)性,并且出土?xí)r的位置也更加接近。因此,石云里認(rèn)為,二十八宿盤和“漆盒”可能才是真正的“一家子”。 在按照各部件尺寸仿制的模型上,二十八宿盤的底盤正好可以卡在“漆盒”上兩個“日”字形架上端的凹槽中。只要將上下盤同心地疊在一起,在中心小洞中垂直插入一根指針作為定標(biāo),則可形成一個赤道日晷式的安裝方式。而“如意”形物件可能并不是一個撐腳,而是一個供繞線捆綁的鉤子,可以增強(qiáng)整個裝置的穩(wěn)定性。 從圓儀到渾儀 按上述方法支撐起來的二十八宿盤正好位于阜陽當(dāng)?shù)氐某嗟榔矫鎯?nèi),下盤上按照天象實(shí)際分布刻畫的二十八宿正好提供了一個赤道宿度參照系,整體構(gòu)成一個赤道觀測裝置。劉金沂等天文學(xué)家所設(shè)想的天體赤道距度觀測方式在這架儀器上完全可以實(shí)現(xiàn)。 至此,石云里教授及其團(tuán)隊(duì)得出結(jié)論:西漢汝陰侯墓出土的二十八宿盤及其支架組合起來后,就是一架赤道型天文觀測儀器,可以用于簡單的天體位置推算。運(yùn)用天文學(xué)家劉金沂所設(shè)想的方法,可以先將上盤的第一個游標(biāo)對準(zhǔn)某一已知入宿度的天體,再用另一個游標(biāo)對準(zhǔn)一個位置未知的天體(如某行星)。將支架放平,把第一個游標(biāo)對準(zhǔn)下盤上第一個天體所在的宿度,則此時第二個游標(biāo)所對的宿度就是第二個天體的赤道宿度。用這種方法可以一次性地確定多個天體的赤道宿度。 這種利用定標(biāo)和游標(biāo)、沿著一個圓周進(jìn)行天文觀測的儀器在西漢初期并非特例。我國現(xiàn)存的兩件西漢石刻“晷儀”,在主體結(jié)構(gòu)上與二十八宿盤存在很大相似性。古人在指儀器時所用的“儀”字,本意是標(biāo)桿的意思,引申為瞄準(zhǔn)而用的定標(biāo)與游標(biāo)。因此,二十八宿盤和“晷儀”都符合一個圓加上定標(biāo)和游標(biāo)這樣的結(jié)構(gòu),都應(yīng)該是最早的“圓儀”。人們可以利用這樣的儀器在赤道面內(nèi)觀測日影以確定時間,并將同樣原理用于天體赤道距度的觀測。 中國古代渾儀的誕生有過一個“從圓到渾”的發(fā)展過程。東漢張衡、劉徽有“立圓為渾”和“立圓為丸”的說法,都表示從圓面到立體圓的演進(jìn)。 利用二十八宿盤,人們無法對過于遠(yuǎn)離赤道的南方星座進(jìn)行觀測??赡苷沁@個原因,促使古人想到以環(huán)來代替盤,以徹底消除遮擋;為了固定環(huán)以及相應(yīng)的瞄準(zhǔn)裝置,就需要設(shè)置多個環(huán),于是就有了從平圓到立圓的過渡,產(chǎn)生了被張衡稱為渾儀的儀器。 從盤到環(huán)、再到渾,二十八宿盤的最核心結(jié)構(gòu)(赤道觀測系統(tǒng))沒有變,并且一直被保持到將近二十個世紀(jì)之后。從這個意義上說,阜陽西漢汝陰侯墓出土的二十八宿盤是中國渾儀的直接始祖。 |
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