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明末清初山东士人的学风,清时期天文学

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明末清初山东士人的学风,清时期天文学

薛凤祚别称薛仪甫、薛寄斋,生于山东益都一个书香门第,是明末清初著名天文学家、数学家。薛凤祚早年学习中国传统的天文历算,后来又向传教士学习西方天文历算,将中西方融会贯通,成为文明海内外的天文学家。薛凤祚著有《两河清汇》、《历学会通》等作品,晚年辞官回乡,隐居著述。人物生平 薛凤祚生于明万历二十七年,卒于清康熙十九年。薛凤祚出身书香门第,少承家学,后学习中国传统的天文历算方法。1652-1653年又至南京,向波兰传教士穆尼阁学习西方新法,并协同穆尼阁翻译了西方天文历算等方面的著述。 薛凤祚少攻儒学,中秀才。明熹宗天启年间,他远游保定府定兴县,从鹿继善和孙奇逢学“陆王”之学。后跟魏文魁学习中国历算,继而又就教于意大利传教士罗雅各(天启二年来华,曾与修《崇祯历书》);复去南京投师泰西天文学名士波兰人穆尼阁(为第一个在中国传播哥白尼《天体运行论》者)和德人汤若望(又名道未,曾与修《崇祯历书》)。他集众师之长,尽得西方历学之精要,终于成为学贯中西,以历算知名海内的天文学家。 后来薛凤祚被清政府任命为钦天监正,可是不久他又辞职回到金岭老家,隐居著述。薛凤祚的作品 其著述涵盖了天文、地理、数理化、医药、水利等学科。后来薛凤祚将其一生研著成果,汇集为《天学会通》八十卷刊行于世。 数学方面有《比例对数表》、《三角算法》、《比例四线新表》。 天文历法方面有《太阴太阳诸行法》、《交食法原》、《交食表》、《历年甲子》、《求岁时》、《西域回回术》、《今西法选要》、《今法表》、《日食诸法异同》、《求黄赤道度及率总数》、《历法立成》、《新法密率》、《日月食原理》、《五星交食表》。 数理类《历算会通》、《比例对数表》、《三角算法》、《比例四线新表》等。 汉译穆尼阁所著《天步真源》、《天学会通》。 另有《甲遁真授秘辑》、《乾象类占》、《圣学心传》、《车马图考》、《两河清汇》等多种。薛凤祚的成就 薛凤祚学识渊博,涉猎广泛,天文、数学、地理、水利、兵法、医药、乐律无不通晓。康熙十五年,河道总督王光裕曾慕名聘请薛凤祚佐治黄河、大运河,薛凤祚考察河漕利弊,撰成《两河清汇》八卷,提出了独到的治河见解。 康熙三年,薛凤祚将当时各家历算方法、实用科学方面的知识及其本人的天文著作汇集为《天学会通》刊行于世,这部著作内容丰富,集中反映了薛凤祚的学术成就。 他著述甚多,一生以天文历算闻名于世,主张学以致用,集众师之长,学贯中西,著述浩繁,是中国历史上向西方学习的先驱者之一,受到当时学者的高度评价,与天文历算学大师王锡阐被并称为“南王北薛”。为中国科技发展作出了杰出贡献。人物评价 《清史稿·畴人传》把他列于首位,称他“不愧为一代畴人之功首”。 梅文鼎评价他:“近代知中西历法而有特解者,南则王寅旭、杨子宣,北则薛仪甫,特当为之表率”。 他对“木、火、土”三星的运行规律,也都有深入地研究和精辟的见解-他是一位为中国科技发展作出了杰出贡献的科学家。薛凤祚是中国历史上率先向西方科学学习的先驱者,为中国自然科学的发展具有开创之功,并对后世有很大的影晌,诚为临淄、淄博、齐鲁之光荣。

明末清初,面对朝代更替、西学东渐的社会现实,在士大夫队层中兴起了一股实学思潮。山东是深受齐鲁文化影响的地区,山东士人受儒学的熏陶尤其深厚,面对急剧的社会变革和文化变革,明末清初山东士人表现出鲜明的地域文化特点。西汶艺术网倡导西学,追求实效。自明朝万历年间西学在中国逐渐传播开来后,南方士人受其影响者较北方士人为多。在山东士人中,接受西学者人数虽然不多,但还是产生了有代表性的人物。明末,莱州士人毕拱辰就是最早接受西学的山东人。毕拱辰与西洋传教士邓玉函过往甚密,并为邓玉函《人身说概》中译本加工润色,以适应中国人阅读与采用,然后为之作序并刻印。继毕拱辰之后,薛风祚可以说是山东士人中会通中西的学术大师。他少年时追随著名理学家孙奇逢和鹿继尊,专事理学研究,后又拜波兰传教士穆尼阁为师,从事天文、历法学和算学研究,除将穆尼阁《天步真原》翻译出版外,还与穆尼阁合作,撰写了《天学会通》、《历学会通》两部科学著作,是最早将西方较为先进的数学和天文历法知识介绍到国内的中国学者之一。因其在天文历法学方面的贡献,他与另一位天文历算学大师王锡阐被时人并称为“南王北薛”。清初,积极倡导西方天文历算的山东著名学者还有张尔岐、王士祯等人,他们在其著述中对西学尤其是天文历算学都有较深的认识。西汶艺术网[;

(1633~1721) 清代数学家、天文学家。字定九,号勿庵。安徽宣城人。早年,随其父读《周易》,即喜观天象。二十七岁起,始治数学、历法。中年丧妻,不复续娶,亦无意仕进,终身潜心学术,刻苦攻读,数十年如一日。其间,曾两度北游京城,为《明史》馆校订《历志》舛错十余处,撰成《明史历志拟稿》,又撰《历学疑问》以普及历法、数学知识。其学平实博大,务求会通。时值明末清初,西方数学知识不断传入,梅氏兼收并蓄,融会贯通,能持是非之平。所撰《古今历法通考》,参校古今载籍至七十余家,整理排比,用力甚勤。《平三角举要》、《弧三角举要》、《几何补编》、《堑堵测量》诸书,于所获西方数学知识,条分缕析,阐发增补,对康熙末年《数理精蕴》的编纂,确有承先启后之功。于同期历算学家王锡阐、薛凤祚及传教士穆尼阁等人著述,亦多有订正。一生博览群书,著述多至八十余种。行文畅达,深入浅出,颇具功力。故世之后,后人将其历法、数学著述汇为《梅氏丛书辑要》。诗文杂着则以《绩学堂文钞》、《绩学堂诗钞》刊行。

我国古代已发明多种用于测量雨量、雪量、风向和空气湿度的器具。康熙九年比利时传教士南怀仁又制成两种新的气象仪器。一种称为“验燥湿器”,实际上就是用鹿筋作感湿质的湿度计。其依据可能是英国物理学家胡克提出的用羊肠线测湿的原理。另一种称为“验冷热器”,在U型管一端有充气的小球,管内有水,当外界温度变化时,球内气体体积发生膨胀或收缩,于是引起U型管另一侧水位变化,以水位及其升降指示温度及其变化。这实际上是以空气作感温质的早期温度计。据张山来《虞初新志》记载,此后不久,我国青年学者黄履庄也制造出了与此原理相同且结构相仿的“验燥湿器”和“验冷热器”。

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《仪象考成》、《仪象考成续编》及全天星表

梅文鼎

乾隆四年,戴进贤奏请增修《灵台仪象志》的星表部分,乾隆九年,钦天监发现黄赤交角比《灵台仪象志》出版时已有显着的变化,因此又奏请清政府重新测算星表,与研制玑衡抚辰仪同时进行,并于乾隆十七年由戴进贤主持编成《仪象考成》32卷,1756年刊行。乾隆曾亲自为之作序,说此事使“天官家诸星纪数之缺者,补之序之,紊者正之”。《仪象考成》首两卷介绍玑衡抚辰仪的性能和用法,后30卷是星表。其中载录传统星官277个共1319颗星,比《灵台仪象志》多16个星官109颗星,又增添了传统天文学中没有的星1614颗,南天极附近23个星官150颗星,合计共300个星官3083颗星。这是清代发表的又一份全天星表,据研究,它们主要是参照新出版的欧洲星表的数据编撰而成的。

守旧势力的这一次胜利依靠的是政治,而不是天文学本身,并且也不能证明传统天文学优越于西洋新法。杨光先虽被任命为钦天监监正,但他实际上不懂天文学,“但知推步之理,不知推步之法”,在五次辞职未准,不得已就任后,只好废《时宪历》复用《大统历》。由于《大统历》已经过时,钦天监大统科的人员又未能积极配合,所以采用《大统历》的做法并不行得通,杨光先又不得不起用原回回科历官吴明烜,改用回历方法制历。回回科官员本来就“虚糜廪禄,毫无职司”,对中国民用历法所知甚少,回历本身也已过时,难以担此重任,因而随后几年间出了不少差错。康熙七年十一月,比利时传教士南怀仁上书指责杨光先、吴明烜的历法不合天象,后经验证属实,于是又彻底废除了《大统历》、回回历法,重新起用《时宪历》。康熙八年,鳌拜伏诛,南怀仁再次上告,结果一翻前案,汤若望及被斩五人皆平反赐恤,杨光先则拟斩而因年老赦归。新法与守旧势力的这次较量以守旧势力的失败告终,此后南怀仁渐受宠用。

梅文鼎是这一研究的开路先锋。他致力于阐发西学要旨,表彰中学精萃,对传统天文学与欧洲天文学展开了全面的研究。他在《历学骈枝》5 卷,《古今历法通考》58卷,《明史·历志》等着作中,对于中国传统天文学中的历法沿革、基本原理、计算方法、仪器、图表等,作了全面的论述。尤其是他对《授时历》和《大统历》的深入阐释,例如关于日、月不等速运动对合朔时刻的影响,关于日月交食的计算,用几何方法解释《授时历》求日食和月食食限时刻的原理,接近球面三角学的黄赤坐标换算法,三次差内插公式以及对《大统历》错误数据的校正等,更是常常为人们所称道。梅文鼎对伊斯兰天文学也有所探讨。在《历学骈枝》、《回回历补注》中,他对回回历法五星行度,本轮运行以及西域星表的考算,是研究回回历的重要成果。关于西方天文学,他着有一本学习西法的入门着作《历学疑问》,介绍了西方天文学中的小轮学说和偏心圆理论等。书中提出西法有些内容为中历所无,可添补中法之未备,兼收并取,以使历法更为完善,这本书康熙曾亲加批点。这方面的着作还有《五星管见》、《交食》、《七政》、《恒星纪要》等,对于西方推算日月食和日月五星位置的方法以及星表等,作了较系统的整理和阐述。但他宣扬的西学东源说,如提出西方天文学体系,其本源出自中国古代盖天说等,则是荒谬的,并且产生了不良的影响。

清代钦天监以外的天文学研究工作是十分出色的。中国学者出于实践需要和对天文学的爱好,再加上对洋人把持钦天监的局面总觉得脸上无光,于是一部分人致力于研究和发掘中国古代天文学的精华,希望找回昔日的光荣;一部分人努力学习和掌握西方数学和天文学,借鉴彼方之长,弥补我方之短,以利应用;还有一些学者可说是学擅中西,对于中西天文学的长处与存在的问题都有所阐发,因而在传统天文学与欧洲天文学两个方面都形成了活跃的研究风气,取得了不少在有清一代很有影响的研究成果。

钦天监以外的天文工作

波兰天文学家哥白尼创立的日心说和他的不朽名着《天体运行论》,为近代天文学的建立和发展奠定了基础。我国早在明末为历法改革而编译的《崇祯历书》中,就已大量引用《天体运行论》中的材料,并把哥白尼列为欧洲四大天文学家之一。但是,当时参与编译工作的耶稣会士并未把哥白尼学说的核心“日心地动说”介绍给中国学者,最早把哥白尼学说介绍到中国来的是波兰传教士穆尼阁,时间大约在清代初年。当时,由于受到耶稣会纪律的约束,穆尼阁还不可能对这种具有革命性的科学理论作全面的和系统的介绍,因而只能私下向中国学者透露其部分内容和要点,而且透露的范围是极其有限的,影响也不大。随着对西方和传统天文学的深入研究,有些学者如梅文鼎、刘湘煃、江永等独立地产生了一些具有近代天文学意义的思想。如江永曾明确指出:“五星皆以日为心,如磁石之引针”,然而很可惜,这种含有太阳引力思想的看法并没有引起深入的思考。康熙晚年之后,清政府实行闭关锁国的政策,大规模引进西方科学技术的工作基本上停顿了。但出于编修历法和天象观测等需要,仍不时传入一些西方近代天文学的新成果。如乾隆七年完成的《历象考成后编》应用了开普勒的椭圆运动定律和面积定律,只不过是传教士们对开普勒定律进行了改造,将地球放在椭圆焦点的位置上,太阳绕地球运动。《皇朝礼仪图式》收录的两件天文仪器、浑天合七政仪及七政仪,则是演示哥白尼太阳系学说的仪器,七政仪还配有钟表机械,可以自动演示地球和行星绕太阳的运动。乾隆二十五年,法国传教士蒋友仁向乾隆皇帝进献《坤舆全图》,在地图周围附有一些涉及天文学内容的示意图及文字说明。在这些附图和文字说明中,肯定了哥白尼学说,并介绍了正确的开普勒定律以及地球为椭圆形等欧洲天文学的最新发展。然而,《坤舆全图》和两件演示太阳系的仪器都被锁进了深宫内院,只有个别的中国学者见到过。又过了三十多年,《坤舆全图》才以《地球图说》为名正式出版,而阮元为该书作序却说“不必喜其新而宗之”。这部最早介绍哥白尼学说的着作,虽使更多的人对哥白尼学说有所了解,但实际上在当时并未产生多大的影响。一直到1859年李善兰与伟烈亚力译出《谈天》之后,哥白尼学说和近代天文学才真正得到了广泛的传播。这已经是鸦片战争以后的事情了。

清代钦天监的天文工作仍沿袭旧制。其工作内容主要有三项:1. 编算每年行用历书,并译成满蒙文字;2.管理观象台,进行天象观测;3.掌管标准计时工作,并负责为重大活动选择吉日、辨识禁忌等事务。由此可见,当时的天文学仍然是以历法和星占为皇家服务的“应用技术”,并没有将它作为需要发展的科学来对待,穿新鞋又走了老路。从这个意义上说,传统天文学还有强大的影响,具有汉化欧洲天文学的潜能。

顺治元年七月,礼部左侍郎李明睿上书,提出“查得明朝旧制,历名大统,今宜另更新名。”显然依照历代改朝换代另立新历的惯例,清政府迫切需要一部新历。此前不久,原在明历局参与编纂《崇祯历书》的德国传教士汤若望曾仔细推算了当年八月的日食,并上书说:“臣于明崇祯二年来京,曾依西洋新法厘定旧历。今将新法所推本年八月初一日日食,京师及各省所见食限分秒并起复方位图象进呈,乞届期遣官测验。”汤若望的做法正好迎合了编制新历的需要。八月初一,清政府派大学士冯铨和汤若望共赴灵台验测,事后冯铨复奏:“用大统术、回回术所推,交食食刻均差,独按西洋新法所推一一吻合”,肯定了汤若望的预测结果,同时也肯定了西洋历法。此后,清廷谕示:“旧法岁久自差,非官生推算之误。新法既密合天行,监局宜学习勿怠玩”,并决定由汤若望主持,按西法推算编制新历。新历完成后,摄政王多尔衮奉旨批准将新历定名《时宪历》,颁行天下。同年十一月,汤若望被任命为钦天监监正,第一次由外国人执掌了钦天监。新法成为清政府的官方历法。

雍正八年六月,据《历象考成》推算日食,与观测不符,于是钦天监监正明图奏请校修《历象考成》。后由在钦天监供职的传教士戴进贤和徐懋德根据法国天文学家卡西尼的计算方法,重修日躔、月离两表附于书后。但是,这次新编的日躔表和月离表,没有给出关于天文理论和使用方法的说明,难以掌握,以至钦天监内的中国人只有蒙古族天文学家明安图会用,这当然是不能令人满意的。因而在乾隆二年组成以戴进贤、徐懋德为主,由明安图等协办的“增修表解图说”班子,并于乾隆七年编成《历象考成后编》10卷。后编比前编有较大的进步,如抛弃了过时的小轮体系,应用了开普勒第一定律,增补了关于视差、蒙气差的理论与采用了较精确的数据等。但《历象考成后编》应用的开普勒定律中,日地关系是颠倒的,即太阳沿椭圆轨道绕地球运动,而非哥白尼的日心体系,这种颠倒,对于数学计算并没有什么影响。

道光二十二年,清政府决定重测星表。这时在钦天监中已无外国传教士,参加工作的全是中国官员,他们于道光二十五年完成了《仪象考成续编》32卷。续编中收入3240颗星,与《仪象考成》相比,新增163颗星,并删减了这次没有观测到的6颗星。中国天文学家独立测算完成的这一巨着,反映了中国天文学的进步。中国天文学家不仅独立承担了大量的观测工作,并根据新的观测结果对原有星表进行了修订,而且还提出了许多独到的见解。例如,他们否定了认为恒星亮暗不同是由于恒星直径大小不同的说法,而以恒星离我们的远近距离来加以解释,并且提出恒星本身的变化也会造成恒星亮度的变化,从而纠正了传教士所传授的关于恒星等方面的错误概念。

清代涉及气候和气象知识的着述是相当丰富的,尤其是随着国家疆域的统一,对于边疆地区的气候特点,有了更详细的描写和进一步的认识。如乾隆时期傅恒等纂修的《西域图志》,椿园《西域闻见录》,《西藏志》等,都是着名的地理学着作,同时也载有关于气候知识的丰富内容,其详细和准确程度也是历代同类着作所难以相比的。椿园曾奉使西行,旅居新疆多年,所述皆耳闻目见,如他对西域大风写道:“辟展东之三间房、十三间房、布干台皆大风之处。凡风起,皆自西北来,先有声,如地震,瞬时风至,屋顶多被掀去;卵大石子,飞舞满天;千斤之重载车辆,一经吹倒,则所载之物,皆零星吹散,车亦飞去;独行之人畜,有吹去数百里之外者,有竟无踪影者。其风春夏最多,秋冬绝少。”使人有身临其境之感。

清代观象台比明代有很大的进步,如增加了仪器,改换了刻度等,以适应新的天文理论和天象观测的需要。康熙八年清政府命南怀仁督造新仪,并于康熙十二年制成六件大型天文仪器,计有赤道经纬仪、黄道经纬仪、地平经仪[测量地平经度]www.4858.com美高梅,、地平纬仪、纪限仪与天体仪(即天球仪,相当于古代的浑象,可用于演示或推算天体位置以及出没和中天时刻等)。南怀仁还写成《灵台仪象志》一书,说明上述仪器的原理及使用方法,末附一份全天星表,他也因此而被提升为钦天监监正。康熙五十四年,法国传教士纪利安又造地平经纬仪,并为了安装它而重新调整了观象台上陈列的其他仪器。这件仪器实际上是地平经仪和地平纬仪两仪的组合。清观象台上最后安装的一件大型仪器叫玑衡抚辰仪(用法与赤道经纬仪相同,但可直接测量赤道经纬度),于乾隆九年由德国传教士戴进贤主持开始制造,乾隆十九年竣工,是八件仪器中最有中国传统风格的一种。玑衡抚辰仪仿照古代浑仪的结构,制作精美,分度刻划准确,而刻度则如其他仪器,为一圆周360度制。以上八件天文仪器至今仍保存在北京古观象台上。这些仪器总的来说仍旧在古典天文学的框架内。与我国传统的天文仪器相比,其改进之处在于它们在设计制造和安装方面比较精细;采用了西方通行的360度制和60进位制;刻度盘上加有游标,提高了读数精度;黄道经纬仪上装设有黄极圈等,另外,纪限仪是过去所没有的。这些古色古香大多带有欧洲风格的天文仪器,并没有装置当时西方已广泛使用的望远镜,所以它们虽可用于一般观测,编制和校验历法,但作为天体研究的工具,则已是远远地落后了。

清代在气象理论的探讨方面,也有一些新的进展。如清初着名学者和地理学家刘献廷,通过对湖南、广东、江苏、北京等地植物生长情况的研究,不仅肯定了各地区物候现象有南北和东西的差异,而且指出:“今历本亦载七十二候,本之月令,乃七国时中原之气候也。今之中原,已与月令不合,则古今历差为之。今于南北诸方,细考其气候,取其确者,不妨多存几句,传之后世,则天地相应之变迁,可以求其征矣。”这一段话说明当时所编物候历只是抄袭古代记载,已与实际情况不符,并提出古今气候有变化而未来气候仍将有变化,进而建议多记录一些物候现象以作为未来气候变化研究的依据。他的这些论述及建议是很有创见的。清初天文学家游艺,福建建宁人,曾参考中学西学有关着作一百余种,编着《天经或问》一书,以问答形式回答当时人们有关天文、气象和地理方面的疑难问题。书中《地》卷比较全面地讲解了气象方面的知识,例如对于云、雨、露、霜、雾、雹、雪、霰、风、雷、电、霞、虹、晕、霾等天气现象,大多作了有一定科学依据的解释,其中有些内容来自西学。这部着作曾传入日本,在日本产生了不小的影响。

天气现象与农业生产及许多活动都有密切的关系,因此,清政府对于气象观测工作是很重视的,并且建立了一套相当完善的制度。例如,康熙、乾隆时期曾将改进后的雨量器发放至全国各地,要求及时上报雨泽情况。现在第一历史档案馆中还保存有大量各地上报雨情的奏折。清政府还令钦天监和各地气象观测部门逐日观测阴晴和雨雪等天气现象,并将观测结果缮写成《晴雨录》,按月呈报皇帝阅看。有些《晴雨录》已包括阴晴、雨雪、雷电、风向等内容,关于雨雪情况还特别注明下雨和下雪的起止时间和程度,实际上已很接近于现代的气象观测记录簿。此外,对于特殊的天气现象如初雷情况等,钦天监要进行详细观测并以“题本”形式奏呈。保存至今的北京、南京、苏州、杭州等地的大量《晴雨录》以及钦天监题本、各地奏折等气象档案,是研究各地气候变化的重要参考资料。在《清史稿》、《清实录》及各地方志中,还记载有恒寒、恒阴、冰雹、雷震、大雨、大水、少雪、干旱以及飓风等灾害性天气和反常的气候现象,其项目之多、范围之广和记载之详,是以前各代所无法相比的。这些记载经过系统的整理,有助于了解或研究天气情况特别是灾害性天气形成的规律。

《西洋新法历书》与《时宪历》的颁行

《历象考成》与《历象考成后编》

清代一些从事月令和农事研究的学者,也辑录了不少与预报天气有关的谣谚,这些谣谚是广大劳动人民在生产和生活中长期积累的经验的总结。如继元娄元礼等《田家五行》、明徐光启《农政全书》后,乾隆时编纂的《授时通考》、梁章钜撰《农候杂占》等,都收集了很多这方面的内容。此外,在社会上尤其是在星相和医卜等江湖术士手中,还流传着冠以《白猿经》的各种着作。这类着作虽然常常假托诸葛亮或刘伯温的名义,并载有大量封建迷信的内容,被蒙上一层浓厚的神秘色彩,但其中有些关于天气现象的材料,是这些江湖术士出于特定目的进行收集或长期观测的结果,仍具有一定的科学价值。例如大约成书于清代初年的《白猿献三光图》,主要描述云与天气的关系,共附有云图132幅。《三光图》序称,按此图所绘云象可“预知风雨之期”,如“东西黑白云来掩日,无风自长,两边会合,主当夜子时有暴风猛雨”,“满天淡白云若鱼鳞,散后日色无光,主有大风七日”,前者可解释为夏季白天两块对流云发展合并后,积雨云体扩大,对流更为强烈,易导致严重的雷雨天气,后者表示卷积云变化很快,多见于气旋或锋面前部,反映上层大气处于不稳定状态,因此未来易有大风天气。这类记述是有科学根据的,并且这种图文结合的形式,生动形象,易于掌握,可说是在气象观测和天气预报方法上的一大进步。上海图书馆藏《诸葛武侯白猿经风雨占图说》附有一幅《日火下降旸气上升图》。这幅图以图解形式说明了太阳幅射在空气对流中的作用,并且对于风、云、雷、电、雨等的形成原理和过程,以及水汽上升,成云致雨,润湿地面及渗入地下的水分循环情况,作了较合理的解释,这是我国古代气象理论的一项杰出成就。在其他一些着作中也有不少涉及天气经验的资料,至今仍有一定的参考价值。如康熙《台湾府志·风信》指出:“清明以后,地气自南而北,则以南风为常风。霜降以后,地气自北而南,则以北风为常风。若反其常,则台飓将作,不可行舟。”

王贞仪是一位有作品传世的民间女天文学家,这在封建社会中是很少见的。她在天文方面做过大量工作,但其天文着作多已失传,仅存《岁差日至辨疑》、《盈缩高卑辨》、《经星辨》、《黄赤二道解》、《地圆论》、《勾股三角解》等,收于《金陵丛书》之《德风亭集》。总的说来,这一时期民间天文学家比钦天监的天文工作面更广,更为活跃,许多成果成为科学史研究的珍贵资料。

《西洋新法历书》刊行后,成为编制每年时宪历的依据,也成为中国学者学习和研究西方天文学的主要资料之一。但由于《西洋新法历书》实际上出自多人之手,对西洋新法的叙述不够清晰和系统,不少内容隐晦难通,加之时有错讹和图表不符之处,如康熙帝曾研究过它并亲自进行日影测量,发现新法历书中一些数据已不够准确,所以编修一部经中国学者整理、解释并订正错讹的新书是很有必要的。康熙五十年,康熙帝指出:“天文历法,朕素留心,西法大端不误,但分刻度数之间积久不能无差”,要求礼部并钦天监招考天算人才,加强天文实测,准备重新修订《西洋新法历书》。康熙五十三年修书工作开始进行,他又谕示:“今修书宜依古历规模,用今之数目算之”,确定了编修新着的基本原则。此次重修历时九年,于1722年完成《历象考成》42卷。《历象考成》为《律历渊源》的第一部,分上下两编。上编16卷名《揆天察纪》,讲天文理论;下编10卷名《明时正度》,讲计算方法,并附算表16卷。《历象考成》在理论阐述、数据精度和逻辑结构上比《西洋新法历书》有所进步,如根据实测确定了新的黄赤交角;计算平太阳时和真太阳时的时差,考虑到太阳近地点每年有移动所产生的影响;计算月食时采用了月面方位等。但它总体上采用的仍是西方天文学中的第谷体系,数据也多为第谷所定,这在当时已经落后,并且随着年代的增加,误差也越来越大。

王锡阐是众多民间天文学家中的一位佼佼者。他的天文学代表作《晓庵新法》,被收入《四库全书》。他还着有《丁未历稿》、《三辰晷志》、《汉书日食辨》、《字母原始》等,收入《木犀轩丛书》、《晓庵先生文集》中的天文着作还有:《历法表》、《大统历法启蒙》、《历策》、《历说》、《日月左右旋问答》、《五星行度解》、《推步交朔序》、《步交会》、《测日小记序》等。王锡阐是一位既不盲从,也不守旧,很有创见的杰出天文学家。他亲自进行各种天文观测,深入研究中西学说,“考正古法之误而存其是,择取西说之长而去其短”,并且作出了许多创造性的贡献。例如,他对于汤若望因不懂得平气与定气的区别,不懂周天度数的中西划分方法各有特色等,而对《大统历》妄加评议,提出了批评。他也指出以《西洋新法历书》为代表的西法,并非完全正确无误,如关于日、月视直径的论述,推算日月交食时不加月亮运动的改正数等,都是错误的,在五星的小轮模型和水星、金星公转周期等方面也都存在问题。同时他也指出了《授时历》、《大统历》的一些缺点。而在《晓庵新法》中提出的关于日、月食时初亏和复圆的方位角,金星和水内行星凌日,月掩行星和五星凌犯初终时刻等计算方法,则是他的新成就。此外,撰有《历学会通》,系统介绍欧洲天体运动计算方法的薛凤祚,竭力推崇西学的江永,福建学者游艺等也都对天文学的发展有不少贡献。

清代乾嘉学派的许多学者,对中国古代天文学也有很深的研究,成果颇多。他们认为通经必须博史,而经书史着中又有十分丰富的天文历法内容,并且历代各家历法中有不少难解之处,这些都是“通经博史”途径上的拦路石,应予充分研究。如李锐校注过汉代三统历、后汉四分历和乾象历,复原了宋代奉元历、占天历。他还根据何承天调日法研究了各家历法的日法、朔余,着有《日法朔余强弱考》。汪曰祯计算出从西周至清初两千五百多年的朔闰时刻,写成《历代长术辑要》10卷,这部书成为后来研究历史年代学的重要参考文献。这方面的另一项突出成就,是先后由阮元、罗士琳、诸可宝、黄钟骏主编的巨着《畴人传》及其续编。《畴人传》的编写历经百年,前46卷成于嘉庆年间,最后一编竣工于光绪二十四年。该书是一部上至传说时代,下至编书年间着名的数学家、天文学家传记,生平从简,学术成就多录,堪称洋洋大观的天文学史专着。

罗马教廷和耶稣会派遣传教士来华的根本目的是要不断扩大天主教在中国的影响,以便获得政治上和经济上的利益。明末清初,天主教在华势力确实获得了迅速的发展,如据毕嘉统计,在1651~1664 的14年间,新受洗入教者已超过十万人。但是,传教士和教徒们的一些言行触犯了封建统治者的尊严,天主教义也与中国传统的儒家思想不合,同时围绕历法改革的“新旧之争”也一直在继续进行,终于在清政府钦天监引发了一场激烈的斗争。顺治十七年,安徽歙县人官生杨光先向礼部上《正国体呈》,说《时宪历》上有“依西洋新法”五字,是“窃正朔之权以予西洋”。只是当时汤若望受宠正深,礼部未予上报。康熙三年七月,杨光先在鳌拜、苏克萨哈支持下再向礼部呈递《请诛邪教状》,控告汤若望等传造妖书,窥视朝廷机密,内外勾结,教会二十年来收徒百万,布党京省要害之地,图谋不轨等。又附上《摘谬论》和《选择议》,指责号称万年历的历法只编了二百年和“选荣亲王葬期用洪范五行,山向、日月俱犯忌杀”。经清政府会审,结果汤若望与另外七名钦天监官员被判凌迟,五人被判斩首。后因北京接连五日发生地震,按例减刑,只有李祖白等五名钦天监官员处斩。清政府同时任命杨光先为钦天监监正。此后,汤若望于康熙五年去世,各省传教士被押往广州驱逐出境。

清代是中国天文学发展史上的一个非常特别的时期。从总体上看,中国传统意义上的古代天文学走向衰亡,从一门实用的为社会所需要的科学逐渐变为一种属于古代文化范畴的科学遗产,成为科学史研究的对象;在中国新生长起来的建立在欧洲天文学基础上的天文学,逐渐与国际接轨,成为近代天文学的一部分。这是一个从传统天文学体系缓慢变化为近代天文学体系的时期。在社会变革的过程中,新天文学一改过去为皇家服务的传统,成为推翻旧王朝的思想武器,再往后才成为现代意义上的天文学。

在随后的一两年里,汤若望将原有137 卷的《崇祯历书》删改压缩成103卷,更名为《西洋新法历书》,进呈给清政府。他在上呈新法的奏文中说:“臣创立新法,规制仪象,以测诸曜视行”,“臣阅历寒暑,昼夜审视,着为新历百余卷”,而没有提及明末徐光启和历局中众人的工作。《西洋新法历书》是当时钦天监官生学习新法的基本着作和推算民用历书的理论依据。以《西洋新法历书》为基础,取天聪戊辰为历元编制的《时宪历》,在清初除中间五年外,前后行用了八十余年。

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