人是什么时候才知道地球是圆的?
答:
中国古代的宇宙理论“浑天说”,就认为大地不是平的,而是个“球体”了。
中国的古天文学源远流长。至少在距今八千年前,远古先民已经在有计划地观测天象;距今6500年之前,古人已经测定了“子午”“卯酉”线,并有了“中宫北斗”“东宫苍龙”“西宫白虎”的三宫概念;距今5500年前,先民已应该掌握了日月运行的“黄道”,同时基本形成了“二十八宿”认知。
2000年后印度的“二十八宿”排序,反映的,恰好是这个时间的中国中原观测到的星象。
可知,一是他们的“二十八宿”来自中国;二是中国这方面的天文成就比他们早了2000年。
以上叙述,有兴趣的朋友,可参见中国社科院学部委员冯时教授的《中国天文考古学》和他的《中国古代物质文化史·天文历法卷》。
中国古人,很早就提出了天文宇宙理论。
最早的,是“盖天说”。先秦的《周髀算经》,是这种理论的代表作,其中包括重要的数学和几何算法。
“盖天说”的最重要观点,是“天圆地方说”,即“天如伞盖,地如棋局”。
然而,至晚在春秋末期,此理论已遇到挑战。《大戴礼记·曾子天圆》记录了他对此说的诘问——天圆如何能把地方“盖严”?
“盖天说”,后来也自行做了改进,说大地也不是完全“平”的,而是中间隆起。据说,这是古代“昆仑”高耸的理论来源。
无论如何,“盖天说”存在巨大的“bug”。由此,产生了中国古代的第二种宇宙理论——“浑天说”。
一般认为,西汉落下闳,是这一学说的最早代表人物。扬雄说,他是“浑仪”的第一位制造者。
不过,有学者称,商末,这种认知就存在了。对此,尚无定论,但其最晚于战国时期形成是极可能的。
东汉天文学家张衡的《浑天仪注》,描述了“浑天说”的主要理论。其云——
天圆如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡中黄,孤居于内,天大而地小。天表里有水,天之包地,犹壳之裹黄。
这是说,“天球”就像一个鸡蛋,圆得如弹丸一样,地像蛋黄,独处于当中,天包着地就如同蛋壳包裹着蛋黄。
蛋黄,显然是圆的而不是方的或平的。
可惜的是,当时的古人,不可能周游世界。所以,张衡认为,像蛋黄一样的“地球”,浮在水上,一半在水上,一半在水下。
他还说,天之大圆分为365又1/4度,其中的一半182又5/8度在地的上面,另一半在地下。他认为,这是每一时刻只能看到“二十八宿”之中一半星宿的原因。
他又说,天之两端有南北两极,北极在地上36度,南极在地下36度,所以天球相对于“地球”是倾斜的。以北极为中心的直径72度圆周内的恒星,永远可以看到。而围绕在南极的同样范围内的恒星,则是永远看不到的。天球绕着两极的轴线运转,永不停息。
这已经足够令人惊奇了。
至唐代(公元726年),著名天文学家僧一行,主持了全国性的天文大地测量,采用北极高度和夏日日长,计算出了子午线一度之长和地球的周长,且将此测量成果,用于编制同样著名的《大衍历》。
这是又一次的跨越。遗憾的是,僧一行过早的于四十四岁离世。