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二十八宿盘中国浑仪始祖

2024-12-3 11:09| 编辑: 谢珊珊 | 查看: 2227| 评论: 0|原作者: 全媒体记者 李方达/文 庞诚/摄|来自: 阜阳日报

 





  出土于阜阳西汉汝阴侯墓的二十八宿盘及其支架,距今至少已有2100多年历史,是中国浑仪的始祖,也是世界上现存最早的赤道式天体测量仪器,领先西方1700多年,在中国乃至世界天文学史上占有重要地位。

   圆盘功能推测

  1977年,二十八宿盘与六壬式盘、太乙九宫占盘和圭表一起从当时的阜阳城西郊西汉汝阴侯墓被挖掘出土。出土时,二十八宿盘部分残损,经过保护性修复的原件现存于阜阳博物馆。
  二十八宿盘又称二十八宿圆盘,上、下两盘均为圆盘,盘心各有一个小洞,可以用圆棍穿进去将二者串起。上盘中央画有十字交叉线,且装饰有北斗七星,其中第五星正好与盘心的小洞重合。盘周带有宽4厘米的斜面边缘,周边打有等距针孔。出土时部分针孔随边缘残缺,但根据其分布规律计算,小孔数目为365个,对应于古代的周天度数。下盘周边带有宽1.1厘米的斜面边缘,上面标有二十八宿的宿名和各宿距度,它们的度数大多接近《开元占经》所记录的二十八宿距度的“古度”。各宿分布不均匀,应当是按照实际距度分布的。下盘中心也画有十字线,一根两端分别指向斗和东井两宿,一根两端分别指向奎和轸两宿。
  阜阳出土的二十八宿盘在国际学术界产生很大影响,相关专家对它的功能猜测纷纷。
  中国科学史家严敦杰推测,它很可能是失传的璇玑玉衡或是西汉初期的圆仪。考古学家殷涤非则认为,它是我国古文献没有记载过的汉初测天仪器具体实物,启示汉初测天的应用方法。著名天文学家刘金沂推测,二十八宿盘的上盘就是早期的天文测角仪器。根据二十八宿盘上盘刻有北斗七星的事实,他还推测这种圆盘有可能是传说中的上古天文测量仪器——璇玑玉衡。
  也有学者认为,二十八宿盘不是观测仪器。如一位美国学者就认为它是一件星占仪器,和一起出土的六壬式盘有相关性,又因为其上盘有北斗七星,将它称作“转斗盘”。一位英国学者认为,下盘上的二十八宿更重要,称它为“转宿盘”。这位英国学者认为,汉初的历法水平已经很高,星占时无须再通过仪器现场观测获取所需天文信息,因此推断这架“宿转盘”是一架辅助星占的天文计算器,可以由已知的天体位置推出一些未知的天体位置。中国天文学史整理研究小组则推断,二十八宿盘可能只是星占家手中的式盘部件。

   与神秘“漆盒”合体

  中国科学技术大学石云里教授研究认为,以上关于二十八宿盘功能的猜测和讨论都忽略了一个重要信息——摆在二十八宿盘边上的“漆盒”。
  神秘“漆盒”原物已经完全腐毁,相关考古学家对遗留的漆皮进行仔细分析,并测量了它的结构、各主要部件的形状与尺寸,绘出了详细的图纸。汝阴侯墓发掘简报记录:“这个盒制作极为精致,又使用铰链、转轴等简易机械,是很罕见的,可能与上述三件式盘的运用有关。”在发掘简报的插图中,考古学家将这个漆盒标注为“式盘架”。但发掘简报也在论述二十八宿盘时提出:“同时出土的有支柱、铰链的漆盒,也很可能与测天有关,其用法、用途还待研究。”
  石云里教授在前人推测和研究的基础上,将“漆盒”与二十八宿盘合体,作了新的推断。
  发掘简报记录,“漆盒”底面正中有银支柱,支柱形状像“如意”,支柱收起来弯正好扣在盒边上。之前的学者专家大多把注意力放在“如意”形撑脚上,把六壬式盘和太乙九宫占盘也作为与“式盘架”有关的器物,但对用法一直不得其解。
  石云里教授通过复原模型试验发现,“如意”形撑脚并不能稳定支撑整个“式盘架”。另外,六壬式盘和太乙九宫占盘的尺寸也远远小于“式盘架”。但二十八宿盘底盘的直径(25. 6厘米)和“式盘架”的长度(27. 5厘米)却显示出较好的相关性,并且出土时的位置也更加接近。因此,石云里认为,二十八宿盘和“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,二十八宿盘的底盘正好可以卡在“漆盒”上两个“日”字形架上端的凹槽中。只要将上下盘同心地叠在一起,在中心小洞中垂直插入一根指针作为定标,则可形成一个赤道日晷式的安装方式。而“如意”形物件可能并不是一个撑脚,而是一个供绕线捆绑的钩子,可以增强整个装置的稳定性。

   从圆仪到浑仪

  按上述方法支撑起来的二十八宿盘正好位于阜阳当地的赤道平面内,下盘上按照天象实际分布刻画的二十八宿正好提供了一个赤道宿度参照系,整体构成一个赤道观测装置。刘金沂等天文学家所设想的天体赤道距度观测方式在这架仪器上完全可以实现。
  至此,石云里教授及其团队得出结论:西汉汝阴侯墓出土的二十八宿盘及其支架组合起来后,就是一架赤道型天文观测仪器,可以用于简单的天体位置推算。运用天文学家刘金沂所设想的方法,可以先将上盘的第一个游标对准某一已知入宿度的天体,再用另一个游标对准一个位置未知的天体(如某行星)。将支架放平,把第一个游标对准下盘上第一个天体所在的宿度,则此时第二个游标所对的宿度就是第二个天体的赤道宿度。用这种方法可以一次性地确定多个天体的赤道宿度。
  这种利用定标和游标、沿着一个圆周进行天文观测的仪器在西汉初期并非特例。我国现存的两件西汉石刻“晷仪”,在主体结构上与二十八宿盘存在很大相似性。古人在指仪器时所用的“仪”字,本意是标杆的意思,引申为瞄准而用的定标与游标。因此,二十八宿盘和“晷仪”都符合一个圆加上定标和游标这样的结构,都应该是最早的“圆仪”。人们可以利用这样的仪器在赤道面内观测日影以确定时间,并将同样原理用于天体赤道距度的观测。
  中国古代浑仪的诞生有过一个“从圆到浑”的发展过程。东汉张衡、刘徽有“立圆为浑”和“立圆为丸”的说法,都表示从圆面到立体圆的演进。
  利用二十八宿盘,人们无法对过于远离赤道的南方星座进行观测。可能正是这个原因,促使古人想到以环来代替盘,以彻底消除遮挡;为了固定环以及相应的瞄准装置,就需要设置多个环,于是就有了从平圆到立圆的过渡,产生了被张衡称为浑仪的仪器。
  从盘到环、再到浑,二十八宿盘的最核心结构(赤道观测系统)没有变,并且一直被保持到将近二十个世纪之后。从这个意义上说,阜阳西汉汝阴侯墓出土的二十八宿盘是中国浑仪的直接始祖。

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