略具辰耀之本，炳煥天文之道：張衡與《靈憲》（下）

《靈憲》的基本內(nèi)容（一）

劉昭贊譽(yù)張衡“天文之妙，冠絕一代”，又稱《靈憲》“略具辰耀之本”，那么《靈憲》“談天”妙在何處？而它的“天答”，又是如何道出日月星辰的根本？

以渾天說(shuō)為理論基礎(chǔ)。東漢蔡邕將古代論述天地結(jié)構(gòu)的學(xué)說(shuō)分為三大流派，分別是周髀、宣夜和渾天。宣夜家“絕無(wú)師法”，幾乎失傳，只有《晉書·天文志》等文獻(xiàn)保留了部分內(nèi)容。周髀家主張蓋天說(shuō)，認(rèn)為“天圓如張蓋，地方如棋局”，該流派雖“數(shù)術(shù)具存”，但“考驗(yàn)天狀，多所違失”，故“史官不用”。唯獨(dú)渾天說(shuō)“近得其情”，與實(shí)際觀測(cè)到的天文現(xiàn)象最相契合，故當(dāng)時(shí)觀測(cè)所用的“候臺(tái)銅儀，則其法也”，認(rèn)為渾天說(shuō)“精微深妙”，乃“萬(wàn)世不易之道”。

張衡是渾天說(shuō)的集大成者，《靈憲》即以渾天說(shuō)為基礎(chǔ)展開論述，開篇即強(qiáng)調(diào)“昔在先王，將步天路，用定靈軌，尋緒本元。先準(zhǔn)之于渾體，是為正儀立度”，指出觀測(cè)天象要以“渾體”為先為準(zhǔn)，方能“正儀立度”，不出差錯(cuò)。

張衡在《渾天儀注》中，給出了渾天說(shuō)的經(jīng)典表述，稱“天如雞子，地如中黃，孤居于天內(nèi)，天大而地小”，天像雞蛋一樣是橢球形的，地如蛋黃，獨(dú)居天內(nèi)，且天大地小，將地包裹起來(lái)。而《靈憲》也說(shuō)“八極之維，徑二億三萬(wàn)二千三百里，南北則短減千里，東西則廣增千里”，指出天的形狀是一個(gè)東西稍長(zhǎng)、南北略短的橢球形。

根據(jù)“天如雞子”的渾天說(shuō)模型以及實(shí)際觀測(cè)結(jié)果，張衡已經(jīng)意識(shí)到北半球不能直接觀測(cè)到南極星，在《渾天儀注》中，張衡強(qiáng)調(diào)北極“常見不隱”，南極“常伏不見”，又在《靈憲》中強(qiáng)調(diào)“天有兩儀，以儛道中。其可睹，樞星是也，謂之北極”，南極無(wú)法直接觀測(cè)，故“在南者不著，故圣人弗之名焉”。

宇宙演化模型?！鹅`憲》不僅以渾天說(shuō)為本，還構(gòu)造了一個(gè)宇宙演化模型。張衡設(shè)想，宇宙從誕生至成型經(jīng)歷了三個(gè)階段，分別是“溟涬”“庬鴻”和“太元”，又可稱為“道之根”“道之干”和“道之實(shí)”。

張衡認(rèn)為，宇宙在最初之時(shí)，“幽清玄靜，寂漠冥默，不可為象，厥中惟虛，厥外惟無(wú)”。一切的一切，都處于玄靜冥默而難以名狀的神秘狀態(tài)，這種狀態(tài)被他稱為“溟涬”，是演化的根本，故又稱之為“道之根”。

如此過(guò)了很久很久，宇宙“道根既建，自無(wú)生有，太素始萌，萌而未兆，并氣同色，渾沌不分”，開始從幽清玄靜的狀態(tài)逐漸向混沌不分的狀態(tài)發(fā)展，張衡把這種狀態(tài)稱為“庬鴻”，并把這一承前啟后的階段稱為“太素”，還認(rèn)為這就是《道德經(jīng)》所說(shuō)的“有物渾成，先天地生”。

而在這一階段中，宇宙雖有氣體，但“固未可得而形”，尚無(wú)形狀可言；物體雖有運(yùn)動(dòng)，但“遲速固未可得而紀(jì)”，快慢無(wú)從得知。而這一過(guò)程又像樹根逐漸長(zhǎng)出樹干一樣，故又稱為“道之干”。

如此又過(guò)了很久很久，宇宙萬(wàn)物逐漸產(chǎn)生形體，“于是元?dú)馄逝校瑒側(cè)崾挤?，清濁異位”，而這一狀態(tài)被張衡稱之為“太元”。在剛?cè)?、清濁的作用之下，終于“天成于外，地定于內(nèi)”（即渾天說(shuō)“天大而地小”），天地開始形成，萬(wàn)物即將孕育?！疤祗w于陽(yáng)，故圓以動(dòng)；地體于陰，故平以靜”，天動(dòng)以行施，地靜以合化，萬(wàn)事萬(wàn)物便被天地孕育出來(lái)。而這一過(guò)程又像樹干逐漸結(jié)出果實(shí)一樣，故又稱為“道之實(shí)”。

張衡提出的宇宙演化模型，與他好友王符提出的頗多類似

之處：

上古之世，太素之時(shí)，元?dú)怦黑?，未有形兆，萬(wàn)精合并，混而為一，莫制莫御。若斯久之，翻然自化，清濁分別，變成陰陽(yáng)。陰陽(yáng)有體，實(shí)生兩儀，天地壹郁，萬(wàn)物化淳，和氣生人，以統(tǒng)理之。是故天本諸陽(yáng)，地本諸陰，人本中和……天道曰施，地道曰化，人道曰為……是故道德之用，莫大于氣。道者，氣之根也。（《潛夫論·本訓(xùn)》）

更重要的是，面對(duì)幽邃的宇宙，張衡展示出他敬畏而審慎的態(tài)度，認(rèn)為“宇之表無(wú)極，宙之端無(wú)窮”，宇宙是無(wú)窮無(wú)盡的。既然宇宙無(wú)窮無(wú)盡，那么宇宙之中自然還有許多未解之謎，所謂“過(guò)此而往者，未之或知也。未之或知者，宇宙之謂也”，甚至可以說(shuō)，“未知”就是宇宙的另一個(gè)名字。

天體視運(yùn)動(dòng)模型。我們通常將地面觀察者直觀觀測(cè)到的天體運(yùn)動(dòng)稱之為天體視運(yùn)動(dòng)。例如，假如我們站在大地之上觀察太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)每天都會(huì)在空中畫出一道東升西落的弧線。

張衡通過(guò)大量的觀察，總結(jié)了天體視運(yùn)動(dòng)模型，指出天體視運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是“近天則遲，遠(yuǎn)天則速”。即靠近天球（離地球遠(yuǎn)）的行星，運(yùn)動(dòng)速度看起來(lái)慢，而遠(yuǎn)離天球（離地球近）的行星，運(yùn)動(dòng)速度看起來(lái)快。又因?yàn)槲逍牵ń稹⒛?、水、火、土星）距離地球的遠(yuǎn)近不同，所以它們不僅會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)速度的快慢變化，還會(huì)有順行、逆行、停留等不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

而根據(jù)“近天則遲，遠(yuǎn)天則速”這一認(rèn)識(shí)，《靈憲》又將五星分為兩類：木星、火星和土星運(yùn)動(dòng)速度慢，張衡認(rèn)為它們“附于日”，歸為陽(yáng)類/日類行星；金星、水星運(yùn)動(dòng)速度快，張衡認(rèn)為它們“附于月”，歸為陰類/月類行星?！鹅`憲》稱“二陰三陽(yáng)，參天兩地”，即兩顆陰類/月類行星靠近地球，三顆陽(yáng)類/日類行星靠近天球，點(diǎn)明了五星與地球的距離關(guān)系，符合觀測(cè)的實(shí)際。

《靈憲》的基本內(nèi)容（二）

《靈憲》除了論述渾天說(shuō)模型、宇宙演化模型以及天體視運(yùn)動(dòng)模型之外，還以“效形度象”的方法，嘗試解決了天文學(xué)中許多謎題，舉數(shù)例如下：

破解月相盈虧之謎。屈原《天問(wèn)》問(wèn)道：“夜光何德，死則又育？”疑惑月亮為何會(huì)盈虧圓缺。要解決這一問(wèn)題，首先得弄清楚月亮發(fā)光的原因。京房《易傳》認(rèn)為“（月與星）有形無(wú)光，日照之乃有光，喻如鏡照日，即有影見”，已經(jīng)指出月光源于日光的反射。

張衡站在京房的肩膀之上。他一方面同意京房之說(shuō)，設(shè)想“日譬猶火，月譬猶水”，因此“火則外光，水則含景”，故月亮能反射太陽(yáng)的光芒，重申“故月光生于日之所照”的道理；另一方面，他進(jìn)一步指出“魄生于日之所蔽”，即月亮不亮的部分是日光照射不到所致，并明確指出“（月）當(dāng)日則光盈，就日則光盡”，解釋了月相盈虧的原因是月亮、太陽(yáng)的相對(duì)位置發(fā)生了

變化。

破解月食成因之謎。月食是少見且震撼人心的天文現(xiàn)象，中國(guó)對(duì)月食的觀測(cè)與研究有著漫長(zhǎng)的歷史，《周易·豐·彖傳》便記載道“月盈則食”，認(rèn)識(shí)到月食可能發(fā)生在望日前后。京房《京氏占》又邁出了重要一步，指出：“月與日相沖，分天下之半，循黃道。烏兔相沖，光盛威重，數(shù)盈理極，危亡之災(zāi)一時(shí)頓盡，遂使太陽(yáng)奪其光華，暗虛虧其本質(zhì)?！?/p>

在這段話中，京房指出月食發(fā)生的兩個(gè)條件：一是當(dāng)太陽(yáng)、月亮相對(duì)，即其所處的經(jīng)度正好相距180°，也就是望日前后；二是日月必須“循黃道”。由于太陽(yáng)和月亮的軌道（分別稱為黃道和白道）并不在同一個(gè)平面上，而是存在約5°的黃白交角，所以只有當(dāng)太陽(yáng)和月亮分別位于黃道和白道的兩個(gè)交點(diǎn)附近（即“循黃道”）時(shí)，才可能產(chǎn)生月食。同時(shí)，京房還提出了“暗虛”的概念，當(dāng)“暗虛”遮掩在月亮之上，就產(chǎn)生了月食。

盡管京房的解釋已經(jīng)很接近月食的真相，但他還差了一步：沒(méi)有點(diǎn)破“暗虛”為何物，又是如何產(chǎn)生的，而張衡的《靈憲》，就是接續(xù)邁出這一步，將傳統(tǒng)的月食理論推向一個(gè)新的高度。

《靈憲》認(rèn)為“（月）當(dāng)日之沖，光常不合者，蔽于地也，是謂暗虛”，將“暗虛”與地體（地球）聯(lián)系起來(lái)，認(rèn)為“暗虛”是日光被地體遮蔽而形成的黑暗，當(dāng)月亮“當(dāng)日之沖”（即京房所說(shuō)的“烏兔相沖”），且正好經(jīng)過(guò)“暗虛”時(shí)便會(huì)發(fā)生月食。而現(xiàn)代天文學(xué)認(rèn)為，月食的成因是月亮、地球和太陽(yáng)在同一條直線上（即“循黃道”“烏兔相沖”“當(dāng)日之沖”），月亮進(jìn)入地球陰影部分（即“暗虛”）導(dǎo)致的——張衡的月食論幾乎與之一致。

張衡之所以能提出模型、破解難題，離不開他效象度形的科學(xué)方法。《靈憲》認(rèn)為“天有三辰，地有三形”，所以天地“有象可效，有形可度”，故雖天地“情性萬(wàn)殊，旁通感薄，自然相生，莫之能紀(jì)”，但“人之精者作圣”，仿效其象、度量其形，便可紀(jì)綱萬(wàn)物，經(jīng)天緯地。

在仿效其象方面，《靈憲》開篇說(shuō)“先準(zhǔn)之于渾體，是為正儀立度”。我們知道，張衡便曾仿效天地日月的形象，創(chuàng)制渾天儀、渾象儀，并以漏水轉(zhuǎn)之。漏水是漏壺所漏下的水。之所以選擇水力而非畜力，一是因?yàn)槁┧芫鶆虻赝苿?dòng)能儀器運(yùn)轉(zhuǎn)以減少誤差。二是渾天說(shuō)認(rèn)為“天表里有水”，天地“載水而浮”（《渾天儀注》），《靈憲》也說(shuō)“（天地）至多莫若水，水精為漢，漢用于天而無(wú)列焉”，以水力運(yùn)轉(zhuǎn)儀器，恰好可模擬渾天說(shuō)模型，并驗(yàn)證該模型正確與否。

在度量其形方面，《靈憲》算出天球的直徑是“二億三萬(wàn)二

千三百里”，而古代曾以十萬(wàn)為一億，故天球的直徑為232300里?！鹅`憲》認(rèn)為從地至天的距離是該數(shù)的一半，即116150里，地深也是這個(gè)數(shù)值。盡管從今天的眼光來(lái)看，這一數(shù)據(jù)并不準(zhǔn)確，但張衡嘗試將天文學(xué)數(shù)理化、科學(xué)化的努力，還是值得我們肯定的。

為了紀(jì)念張衡在科學(xué)上所作出的突出貢獻(xiàn)，尤其是他幾乎正確地解釋了月相盈虧與發(fā)生月食的原因，國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)將月球背面的一個(gè)環(huán)形山命名為“張衡環(huán)形山”，并將太陽(yáng)系中的1802號(hào)小行星命名為“張衡星”。

不難看出，由于歷史條件的限制，《靈憲》提出的模型、得出的結(jié)論或有時(shí)可商，但書中蘊(yùn)含的科學(xué)精神、科學(xué)方法以及一眾優(yōu)秀成果，不僅足以激勵(lì)后人繼往開來(lái)，再探天文，也足以讓張衡“與天壤而同久，共三光而永光”。

《靈憲》價(jià)值略說(shuō)

可能有讀者朋友會(huì)問(wèn)了，如今科學(xué)昌明，再讀不那么“科學(xué)”的《靈憲》，意義何在呢？其實(shí)，《靈憲》還有科學(xué)史、神話學(xué)以及文學(xué)等多重價(jià)值。

科學(xué)史價(jià)值。《靈憲》是中國(guó)古代天文學(xué)承前啟后的重要著作，深刻影響了古代天文學(xué)。如北齊時(shí)天文學(xué)家信都芳，曾私下撰著歷書，并命名為《靈憲歷》，“算月有頻大頻小，食必以朔，證據(jù)甚甄明”（《北齊書·信都芳傳》），從書名以及“證據(jù)甄明”的實(shí)證主義來(lái)看，此書未嘗不是受到《靈憲》影響?？上赐瓿尚哦挤季腿ナ懒?。

不僅如此，《靈憲》在中國(guó)古代數(shù)學(xué)史上也能占據(jù)一席之地。我們知道，衡量古代世界各國(guó)（地區(qū)）數(shù)學(xué)水平的重要標(biāo)準(zhǔn)便是圓周率的計(jì)算。而《靈憲》稱“其徑當(dāng)天周七百三十六分之一，地廣二百四十二分之一”，這句話便暗藏了張衡他所計(jì)算的圓周率。祖沖之之子祖暅解釋道：“張衡日月共徑，當(dāng)天周七百

三十六分之一，地廣二百三十二分之一（此處數(shù)據(jù)與《靈憲》有出入，姑兩存之）。案此而論，天周分母，圓周率也。地廣分母，圓徑率也。以八約之，得周率九十二，徑率二十九?！?/p>

意思是說(shuō)，張衡算的圓周率為736/232，分子分母同時(shí)除以八，得92/29，約等于3.1724。

祖暅隨后批評(píng)道：“其率傷于周多徑少，衡之疏也?！敝赋鰪埡馑愕膱A周率增周微多，計(jì)算較為粗疏。且《隋書·律歷志》為了突出祖沖之的貢獻(xiàn)，也說(shuō)“自劉歆、張衡、劉徽、王蕃、皮延宗之徒，各設(shè)新率，未臻折衷”。但觀史書行文，實(shí)際上也承認(rèn)了張衡是我國(guó)圓周率計(jì)算史上的重要一環(huán)，更何況較之于上古時(shí)期圓周率“徑一周三”而言，《靈憲》的計(jì)算仍是一個(gè)進(jìn)步。

神話學(xué)價(jià)值?！鹅`憲》說(shuō)“日者，陽(yáng)精之宗，積而成鳥，象烏而有三趾，陽(yáng)之類，其數(shù)奇。月者，陰精之宗，積而成獸，象兔。陰之類，其數(shù)耦（偶）。”在中國(guó)神話中，太陽(yáng)即為三足烏，月亮即為玉兔，故金烏玉兔就是指太陽(yáng)和月亮。

《靈憲》還記載了“嫦娥奔月”的故事，保留了該傳說(shuō)的重要版本。西漢《淮南子》記載嫦娥奔月為“羿請(qǐng)不死之藥于西王母，姮娥竊以奔月”，情節(jié)相當(dāng)簡(jiǎn)單，但《靈憲》卻“添枝加

葉”道：

羿請(qǐng)無(wú)死之藥于西王母，姮娥竊之以奔月。將往，枚筮之于有黃，有黃占之曰：“吉。翩翩歸妹，獨(dú)將西行，逢天晦芒，毋驚毋恐，后其大昌?！眾鹚焱猩碛谠?，是為蟾蠩。

多了嫦娥奔月前枚筮的情節(jié)。枚筮，即不告其事而占卜吉兇。從這一細(xì)節(jié)中，可以看出嫦娥竊藥后的恐慌之情以及對(duì)未來(lái)的迷茫之感，嫦娥的形象更為豐滿真實(shí)。后來(lái)東晉干寶《搜神記》便全篇引錄《靈憲》版的“嫦娥奔月”。

文學(xué)價(jià)值?！鹅`憲》雖說(shuō)是天文學(xué)著作，但其遣詞造句卻體現(xiàn)了張衡深厚的文學(xué)功底。如，古書描述“四象”，通常只是簡(jiǎn)單點(diǎn)明方位，譬如“前朱鳥而后玄武，左青龍而右白虎”（《禮記·曲禮上》）。而《靈憲》則稱“蒼龍連蜷于左，白虎猛據(jù)于右，朱雀奮翼于前，靈龜圈首于后”，既點(diǎn)明四象方位，而且以連蜷、猛據(jù)、奮翼、圈首肖擬出四象的特點(diǎn)，可謂隨物宛轉(zhuǎn)，情貌無(wú)遺。

又如《靈憲》說(shuō)“星體生于地，列居錯(cuò)峙”，錯(cuò)峙，即錯(cuò)雜峙立。左思《蜀都賦》則稱“九土星分，萬(wàn)國(guó)錯(cuò)跱”，李善《上文選注表》說(shuō)“德載八埏，麗山川以錯(cuò)峙”。此后諸如“奇峰錯(cuò)峙”“諸國(guó)錯(cuò)峙”等表達(dá)在古書中屢屢可見。可見《靈憲》的清詞麗句，也影響了后世，值得我們學(xué)習(xí)。