中国古代的天文

李政道

古代西方人的一种观念是“天圆地方”，我们老祖宗却认为“天圆地圆”，有黄道、赤道。两千多年前，诗人屈原在其著作《天问》中引证天是圆的，地也是圆的。他说：九天之际，安放安属？隅隈多有，谁知其数？

九天是指坐标，就是昊天（东）、阳天（东南）、赤天（南）、朱天（西南）、成天（西）、幽天（西北）、玄天（北）、鸾天（东北）、钧天（中间向上），一共是九个坐标位置。屈原说，如果天圆地平，就会相交，成“九天之际”。“安放安属？”相交的点放在哪里呢？“隅隈多有，谁知其数？”天地相交显然不合理。因此，天是圆的，地一定也是圆的。天如蛋壳，地如蛋黄，各自可转。所以中国古代天文就是赤道、黄道两个圆轨道。

他下面再问：天是圆形的，还是椭圆形的？

东西南北，其修孰多？南北顺椭，其衍几何？

其中东西是经度，南北是纬度。他问的是经度长一些，还是纬度长一些。实际上，地球的赤道直径与南北两极的距离相差

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公里，屈原当然没有求出来，不过他这种解析问题的能力及有关天圆地圆的推测都令人佩服。

《周礼》说：“以苍璧礼天，以黄琮礼地。”璧的外围是圆的，中间有圆孔，代表天。可是，为什么天中有礼？琮的造形更奇怪了，外面是方的，中间也有一个圆孔穿过去。外边为什么是方的？为什么璧代表天，琮代表地？另外，商代还有一种玉器叫璇玑，造型很像璧。璧，璇玑，琮，他们的关系是什么？《虞书·舜典》注疏：“璇，美玉也；玑为转运，径八尺，圆周二丈五尺强，王者正天文之器。”

璇玑是一个大的天文仪器。我们今天看到的璇玑玉器，直径仅约

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厘米，可能是模型，是商代的文物。那么璇玑怎样做天文仪器呢？

每颗恒星和行星，都要转圈，都各自沿着一个圆在走。大打球面上有一点不动，就是天球面和地球的轴的相交点，叫做正极。我们可以设想，璇玑或璧、琮的前身可能是一个旋转式天文仪器，目的就是把这个旋转轴的指向定准于正极。怎样做到这个要求呢？

我的猜想是：假如要定准正极，一定要有一根长管。如果转盘的直径是

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尺，那么管子的长度应约是转盘直径的

2

倍，这个管子对着正极。再做一个形状像璇玑的大盘子；边上有三个凹口，每一个凹口正好对着一个星，星在天空转，这个盘子随着星转，竹管是不动的，要定正极的位置，必须通过管子对着正极，然后让盘子随天转动，把三颗星的位置扣住。

竹管一定要和地固定，方法是用一些大石头把它绑起来，每块大石成方形，约高一尺。竹管四周均有大石块，这样的造型的古代天文仪器就有两个部分：一是大璇玑那样的盘子，凹口对着星，随天上的星面转，代表天

;

一是这些大石头绑住的长竹管，跟地永恒，代表地。假如用很细的针在竹管一端开一个直径为

2

毫米的孔，管子长

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尺左右，它测量正极分类的精确性能达到

0.013

度。

我还有一个想法，就是在商朝时正极没有任何明显的星。人们为了纪念炎黄古代天文学的成功，就制作了璇玑这种小型玉器，后来把璇玑变得更简单：一部分变成璧，竹管和外包的大石块就变成琮。因而“以苍璧礼天，以黄琮礼地”。

（选自《中国国家天文》创刊号，有删改）

1

．从原文看，下列对古人“天圆地圆”观念解说，不准确的一项是

A

．中国古人很早就有天圆地圆的观念，如把天比作蛋壳，把地比作蛋黄，认为存在赤道和黄道两个圆形的轨道。

B

．东西是经度，南北是维度，经度与纬度哪个长一些呢？作者认为，这样提问本身就表明在屈原心目中天和地都是圆的。

C

．璧为圆形，中有圆孔，代表天，琮为方形，中有圆孔，代表地。《周礼》所谓，“以苍璧礼天，以黄琮礼地”可为印证。

D

．璧为圆形，可以代表天，可是，琮为方形，怎能代表地呢？作者认为琮的方形是特意加上去的，起装饰作用。

2

．下列对中国最初的天文仪器的设想的表述，符合原文意思的一项是

A

．一根用来对准正极的长竹管，一个边上开有三个凹口的状如璇玑的转盘，把这个转盘固定在长竹管上，这可能就是中国最初的天文仪器。

B

．用一些方形大石块把一根长竹管固定在地上，把一个边上开有三个凹口的状如璇玑的转盘穿在长竹管上，这可能就是中国最初的天文仪器。

C

．中国最初的天文仪器由两部分构成，一是大璇玑那样的边上开有三个凹口的大盘子，二是固定长竹管的一些方形大石块。

D

．在中国最初的天文仪器璇玑中，从直接观察天象的作用看，用来固定长竹管的那些方形大石块是必不可少的。

3

．“后来，把璇玑变得更简单：一部分变成壁，竹管和外包的大石块就变成琮。”下列对这句话的理解和推断，准确的一项是

A

．璇玑是一个大的天文仪器，壁和琮都是直接从这种天文仪器简化而来的。

B

．由于壁和琮都是从璇玑简化而来的，所以都保留了观测天文现象的功能。

C

．代表天的壁和代表地的琮，可能都是从玉器璇玑简化而来的。

D

．今天所能见到的壁和琮，都是礼器和饰物，是由竹管和大石块简化而来的。

4

．作者根据哪两类证据推论出中国古人“天圆地圆”的观念？

【参考答案】典籍和文物

【试题分析】屈原的《天问》，璇玑、璧、琮的样式和对它们之间关系的推测。

答案：

1.

【参考答案】

D

【试题分析】“琮的方形是特意加上去的，起装饰作用”错，文中说“竹管和外包的大石块就变成琮”，方形象征大石块。

2.

【参考答案】

B

【试题分析】

A

“转盘固定在长竹管上”错，盘子要随星转；

C

“二是固定长竹管的一些方形大石块”错，是用一些方形大石块把一根长竹管固定在地上；

D

石块起固定作用，不用于直接观察天象。

3.

【参考答案】

C

【试题分析】

A

、“璇玑”是玉器，不是天文仪器；

B

、壁和琮没有保留观测天文现象的功能，只是礼器；

D

、文中说：“一部分变成璧，竹管和外包的大石块就变成琮。”

4.

【参考答案】典籍和文物

【试题分析】屈原的《天问》，璇玑、璧、琮的样式和对它们之间关系的推测。