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孙小淳:科学,连接文明的力量——丝绸之路上的科学与文明

导读:

  “我认为近代科学的出现不是历史的机缘巧合,而是欧亚大陆各文明数千年融合之结果。东西方的文明,

  “我认为近代科学的出现不是历史的机缘巧合,而是欧亚大陆各文明数千年融合之结果。东西方的文明,都为科学文明的兴起做出了贡献。”8月10日,中国科学院大学人文学院常务副院长、中国科学技术史学会理事长孙小淳在由厚益控股和《财经》(博客,微博)杂志联合主办主题为“共享全球智慧 引领未来科技”的世界科技创新论坛上如此表示。

  孙小淳认为,“有一种相当普遍的看法认为中国在这一时期主要是被动地接受西方的科学知识。我认为这个看法是相当片面的。”他强调,科学革命本身就是文明融合的结果,是一个全球化的过程。在这个过程当中,当然主要是西方先进科学知识向到东方的传播,但明清时期的中国,并不是完全被动地接受西方科学知识,而是在接收了西方知识以后,也有主动的发明创造。

(中国科学院大学人文学院常务副院长、中国科学技术史学会理事长 孙小淳)

  以下为发言实录:

  科学在现代文明中占有主导的地位。我今天从历史的角度谈谈科学与文明的关系。在科学史研究中,我特别喜欢“文明的融合”这个概念。我认为近代科学的出现不是历史的机缘巧合,而是欧亚大陆各文明数千年融合之结果。东西方的文明,都为科学文明的兴起做出了贡献。

  丝绸之路是重要的人类历史文化遗产,也是文明交流的象征。而科学作为一种力量,起到了连接古代丝绸之路上不同文明的作用。 今天,我举两个例子来进行说明:一是13—15世纪中国和伊斯兰国家之间的“天文丝绸之路”,另一个是17—18世纪的“海上丝绸之路”。

  一、天文丝绸之路

  “天文丝绸之路”上有两个标志性的城市,一个是中国的登封,另一个是乌兹别克斯坦的撒马尔罕。两个地方都有中世纪大型的天文台:登封有13世纪元朝建立的“登封观象台”, 撒马尔罕有15世纪初铁木耳王朝建立的乌鲁伯格天文台。两个天文台都有非常具有代表性的中世纪大型天文仪器,代表了当时最先进的天文观测技术。

  在蒙古帝国统治时期,有非常明确的证据表明,中国和伊斯兰世界存在着天文学知识的交流,一些新的概念、新的方法和新的天文仪器被介绍到了中国。

  首先是天文历法上“里差”概念的引入。“里差”是因两地地理经度不同造成的时间差,用于校正天文现象发生的时间。“里差”改正最先是由一位叫耶律楚材的元朝天文学家引入到他所制定的历法《西征庚午元历》中。耶律楚材把这部历法进献给了成吉思汗。他在其中的《进西征庚午元历表》中说,1220年,他跟随成吉思汗西征,驻扎在寻斯干城(即撒马尔罕)。当年的五月之望(公历6月17日),发生了一次月食。按照当时中国金朝通行的《重修大明历》推算,这次月食分当为二分,而“食甚”时刻当为夜里子正。可是他在撒马尔罕观测月食却发现,初更未尽,月食已经发生了。由此他注意到,天上同一时刻发生的月食,在中国中原观测到的时间与在撒马尔罕观测到的时间之存在一个差值。耶律楚材把由于东西地里之差造成的时间改正叫做“里差”。

  数据分析表明,耶律楚材定的里差系数比实际值要小,也就是说他对两地距离的估算比实际距离要大,约为实际距离的1.42倍。据我的考证推测, 耶律楚材有可能用了古希腊天文与地理学家托勒密(公元85-165年)传统的地理经度数据。托勒密《地理学》的地理经纬度数据,是后世西方绘制世界地图和制造地球仪的标准数据,这一传统一直延续到16世纪。我们知道,伊斯兰的科学传统实际也是从古希腊的科学传统而来,因此耶律楚材通过伊斯兰文明接受古希腊托勒密的天文地理知识也在情理之中。

  其次,要谈谈另一位来自西域的天文学家扎马鲁丁,他可能来自当时西方著名的马拉加天文台。元世祖至元四年(1267年),扎马鲁丁向忽必烈进献了7件天文仪器。《元史·天文志》对这7件天文仪器有简略的记载,有浑天仪、“双股仪”、晷影堂、天球仪、地球仪和星盘。这些仪器被认为是阿拉伯天文仪器。

  扎马鲁丁还制定了一部专为中国穆斯林使用的天文历法《万年历》。1271年,元朝大都建立回回司天监,即穆斯林天文台,与汉儿司天监并列,扎马鲁丁成为回回司天监的监正。1273年,他又成为秘书监监正,相当于皇家图书馆馆长,他在《元秘书监志》里面提到了100多条关于伊斯兰世界、波斯世界的数学、天文、地理及天文仪器,其中包括欧几里得的《几何原本》和托勒密的《至大论》等著作,可见当时有很多西方天文学知识传到了中国。

  当然,东西方天文学知识的传播并不是单向的。虽然天文学知识从东方传到西方很难有直接的证据,但是如果我们分析东西方的天文测量数据,就有可能找到一些间接的证据。

  我想通过中西两个星表的比较来说明这一问题——一个是中国的《郭守敬星表》,另一是西方的《乌鲁伯格星表》。郭守敬是中国元初的天文学家,他开展了大规模的天文观测,使传统星表中的恒星数从宋代的300颗左右增加到739颗。《乌鲁伯格星表》是西方天文学史重要的星表,总共记录了1025颗恒星的位置。乌鲁伯格(Ulugh Beg, 1394-1449)1447年成为帖木儿帝国君主。1420年,乌鲁伯格在撒马尔罕建造天文台,经过几十年的观测,于1447年制成“乌鲁伯格星表”。这个星表虽然还是托勒密传统的星表,但其数据却是经过乌鲁伯格重新测量所得,而不是像以往的西方星表那样,只是在托勒密星表的基础加上岁差改正而已。

  中国星表与西方星表有很大的不同。中国星表以“入宿度”和“去极度”两个坐标标明恒星的位置,相当于今天的赤道坐标系。而西方星表中恒星的位置用的是“黄经”和“黄纬”两个坐标,属于黄道坐标系。坐标系不同,采用的天文观测仪器就不同。中国采用赤道浑仪,在测量操作上要比西方的黄道浑仪简便。中世纪为了提高测量精度,天文仪器都大型化了。如果乌鲁伯格采用大型黄道仪器来测定恒星位置,其操作难度是可想而知的。

  我曾在2014年访问撒马尔罕乌鲁伯格天文台,当时脑子闪出的问题是,现在的《乌鲁伯格星表》中的黄道坐标,真的是用黄道仪器测量的吗?有没有可能是先用赤道仪器测量赤道坐标,然后把它们换成黄道坐标,以符合西方星表的传统?