星江湖 金庸小说里天文水平最高的人

 

天文学家过招。...



如果问你金庸小说里,武功最高的人是谁?可能一千个读者心目中有一千个答案。

但是问起金庸小说中所提到人里,谁的天文水平最高,答案应该就相当集中了(虽然很多人可能并没关注)。让我们来看《鹿鼎记》里的这一段:

《第三十四回 一纸兴亡看复鹿 千年灰劫付冥鸿》

……进来了两个身材高大的外国人,跪下向康熙磕头。……从怀中各取出一本书卷,放在康熙桌上。那个年纪较轻、名叫南怀仁的外国人道:“皇上,今儿咱们再说大炮发射的道理。”……南怀仁站在康熙之侧,手指卷册,解释了起来。康熙听到不懂的所在,便即发问。南怀仁讲了半个时辰,另一个老年白胡子外国人汤若望接着讲天文历法,也讲了半个时辰,两人磕头退出。……

康熙微笑道:“康熙三年,汤若望说钦天监推算日食有误,和钦天监的汉官双方激辩。钦天监的汉官杨光先辩不过,就找他的岔子,上了一道奏章,说道汤若望制定的那部《大清时宪历》,一共只推算了二百年,可是我大清得上天眷祤,圣祚无疆,万万年的江山。汤若望止进二百年历,那不是咒我大清只有二百年天下吗?

……那时候鳌拜当政,这家伙胡里胡涂,就说汤若望咒诅朝廷,该当凌迟处死。这道旨意送给我瞧,可给我看出了一个破绽。……我六七岁时,就已在书房里见过这部《大清时宪历》了。这部历书已做成了十年,为甚么当时大家不说他不对?这时候争他不过,便来翻他的老帐?那可不公道啊。鳌拜想想倒也不错,便没杀他,将他关在牢里。这件事我后来也忘了,最近南怀仁说起,我才下旨放了他出来。”……

这段内容是根据历史改编而来,我先来简单介绍一下汤若望以及这桩案件的历史过程:

汤若望像 / 维基百科


先来说说汤若望,他于1592年出生在德国科隆地区,年纪轻轻就成为学霸级人物,后来进入罗马学院学习神学及数学,并曾向伽利略学习过望远镜方面的知识。26岁时,响应先前来中国传教的利玛窦关于“学术传教”的号召,受教会派遣,漂洋过海来到中国。

明朝末年,崇祯皇帝不堪忍受当时历法的错乱,授权徐光启组织历局,进行改历工作。徐光启已经跟利玛窦学了不少东西,知道现在西方人的天文水平比中国高,要想把中国的历法编好,先得把西方天文学的精华学过来。
《利玛窦与徐光启像》/ 意大利罗马中央国家图书馆藏


徐光启组织了大规模的翻译活动,结合中国的历法习惯进行编制。最后编出了多达137卷的巨著《崇祯历书》,这里面由汤若望编译及指导别人编译的多达43卷。
《西洋新法历书》,包括了西方当时的天文理论、天文仪器、数学知识及算法、中西度量单位转换、天文表的推算和使用方法等。


但是历书还没有颁行,明朝就覆亡了,清兵入关建立新的王朝之后,急需靠谱的历法及人才,汤若望成功地预测了一次日食,很快,他就被封为钦天监的监正。汤若望将崇祯历书压缩成100卷,加上自己后来编制的3卷提交给清政府,更加得到朝廷的重视,这就是《西洋新法历书》,而用它编制的历法就是小说里的《时宪历》。

皇太后和顺治皇帝都跟他有很深的交往,甚至当顺治感染天花病危之际,面临要选哪个皇子继承皇位的问题,汤若望也参与了意见,提出为了保持政局的稳定,应该选择已经出过天花,对其具有免疫力的三皇子为继承人,这就是后来的康熙皇帝。

汤若望的地位这么高,当然会遭人忌恨。而且他觉得当时使用回回历推算的历法不准,要裁撤这个部门。砸人饭碗肯定要激起反弹的。

小说里提到杨光先攻击他只推算200年历书,是金庸对史料进行了裁剪,以保持阅读的体验。实际上中西历法之争由来已久,吴明煊早在顺治十六年便上疏举报汤若望天算错误,结果反落了个“诈不以实”的罪名,险些被判了死刑。康熙三年,杨光先又复上《请诛邪教状》给汤若望罗织了多项罪名,劾奏汤若望:潜谋造反(指他传播宗教信众甚多)、造传妖书(指他宣讲教义教规与中国传统圣贤格格不入)、历法荒谬(指他制订历法规则与传统习俗存在冲突)等等。

案子审了一年,最后朝廷判决下来给汤若望定了凌迟处斩。这种重罪大概不可能像小说里那么轻描淡写的一个“那可不公道”就能解脱了。但是事有凑巧,判决后不久京城发生地震,这被解读为上天对汤若望判决不公的警示,再加上孝庄太皇太后的强烈干预,汤若望改判无罪释放。

汤若望依靠科学帮助中国选择了皇帝和编制了历法,却受到了来自迷信的攻击和借助迷信避祸,这真是挺有讽刺意味。

不过,汤若望出狱后第二年,也就是康熙五年(1666年)就去世了,没有机会像小说里那样能给康熙上课讲授天文知识。给康熙讲天文的另有其人,就是小说中提到的南怀仁。南怀仁是比利时人,擅长造炮,也精于天文历算,曾为汤若望的副手。
南怀仁像


当时杨光先等人扳倒了汤若望之后,朝廷废除了汤若望的《时宪历》,恢复用原来的《大统历》和回回历来推算历法。但杨光先等人的能力实在不过关,康熙六年,小皇帝亲政,南怀仁逮住杨光先等人历法中的漏洞上书反击,指出其中诸多谬误。

康熙下诏用实际测量来进行评判,先是连续三天到古观象台测量正午时候日影的长短,又传谕阁臣到古观象台检验立春、雨水节气。太阳、木星、火星的运行。最后结论“南怀仁测验与所指仪器逐款皆符,吴明烜测验逐款皆错”。于是康熙给汤若望平了反,罢黜杨光先吴明烜,起用南怀仁(并向他学习天文历算知识),恢复《时宪历》,给这桩案件划上了最终的结果。
耶稣会天文学家与康熙 / 维基百科


在小说里,康熙避开地震之类麻烦的说法不提,拣了个最能炫耀自己聪明智慧、鸟生鱼汤的理由,可以算是金庸的春秋笔法了。

接下来我们从天文学的角度来看看这次改历,它和我国历史上其他的改历不太一样,背后潜藏着东西方天文知识的大PK与大融合。

要想了解这个“不一样”,我们先讲讲历法是怎么回事。历法不只是像我们在家里挂个月份牌,印上年月日信息这么简单,而是要有一整套对日月星辰的运行进行计算的方案,然后根据这套方案来推算什么时候会发生什么天象。比如太阳的运行位置、月亮的盈亏、行星什么时候能看见、什么时候发生日月食等等。

但各个天体的运行周期都不是整数倍的关系,这就变得非常麻烦。

我们来打个比方:

  • 假设现在有一台钟,上面只放两根针:时针和秒针。时针转一圈代表一年,秒针转一圈代表一天。
  • 如果秒钟转动30圈,时针正好走1个字,当它们从0点出发,秒钟转过360圈以后回到零点,时针也正好转了1圈,回到零点,那就皆大欢喜(注意只是打个比方示意一下,所举数值并不严密)。
  • 但是现在秒针只转了359圈又9个字,时针已经转回零点了,怎么办?虽然这一次只差15秒,但是累积几百圈,差别就会变得非常大。
  • 如果在钟上再增加一根分针,转一圈代表一个月会怎样?要注意这根倒霉的分针每转一圈,和时针及秒针的周期也不是整数倍关系,月初该从哪天算起?一年安排多少个月?
  • 这还没完,古人在仔细观察之后,还发现时针和分针的运行不是匀速的:转一整圈的时长还算固定,但可能是这半圈走得快,那半圈走得慢……(地球、月亮椭圆轨道的效果)
  • 再有,还要在钟上再添加五根指针,它们的运动更加诡异:每根针的速度各不相同,还会发生正着走一段时间,然后停下来,再朝着反方向逆行一段,再停下掉头过来正着继续走……(金木水火土五颗行星的效果)
  • 以上假设还是把指针都摆在同一个平面上,如果再叠加上立体的效果,让指针们忽高忽低地运行,有时候在同一个方向上互不干涉,有时候则会互相遮掩……(日月食、掩星等效果)
推算这些天象的工作无疑非常复杂,最好的方法是做出能符合日月五星运行的模型来进行计算。但中国虽然自古就有浑天说、盖天说、宣夜说等学派,却一直没有建立起具体的精细模型。历法推算所产生的误差,经常是累积了两三百年后会变得非常严重,就需要改换历法。

西方很早就流传着本轮-均轮体系以及托勒密的地心说体系,16、17世纪,哥白尼的日心说体系建立起来,以及第谷为了协调这两类体系而提出的中间体系。他们都有着完备的理论支撑、计算和可验证效果,比起中国传统学派精密程度高出不少。明清之际,西方传教士到中国来推广基督教,将托勒密、哥白尼、第谷的三种模型先后传入了中国(注)。

汤若望使用的是第谷模型,这个模型认为五大行星围绕太阳转,太阳和月亮绕着地球转。这套模型虽然在现代天文学里被抛弃了,但在当时是采集了哥白尼模型的优点,加上有第谷大神精密观测的加持,推算效果还是很好的。

清史稿时宪志里,提到“汤若望论新法大要凡四十二事”,即四十二项不同于中国传统天文体系重大变革(当然,不是汤若望个人的成果,而是代表由西方传教士所传播到中国的天文知识)。

我大概归了归类别,摘一些简单的来举例:

  • 有一些是使用了新的的数学工具,比如球面三角形以及三角函数;
  • 有一些是天球模型,对日月交食、日月五星的运行轨道等进行了新的解释;
  • 有一些是更改了定义,比如以前设置节气的间隔是按固定的天数,现在改为根据太阳运行位置的间隔;
  • 还有对测量精度的提升,比如引入蒙气差的概念,以纠正靠近地面的星光受到大气折射而带来测量的误差,还有引入星等的概念(古希腊的喜帕恰斯在公元前就根据星星的亮度分为了六等,以协助辨认星星,而到了十七世纪才传入中国,得到的评价是“前所未闻”,我也真是很难想象);
  • 还起用了很多新的工具,比如象限仪、百游仪、地平仪等,以及各种不同制式的日晷、月晷、星晷等,并体验到用望远镜观测银河竟然可以看到无数小星星。
后来南怀仁受康熙重用,承担钦天监的工作,并设计制造了诸多仪器,安放在古观象台上(1673年)。虽然其精细程度超出了中国的传统仪器,但还是停留在肉眼观测的阶段,相比于西方已经算是过时的了……
南怀仁监造古观象台天文仪器


当时西方使用天文望远镜观测已成为家常便饭。比如惠更斯于1655年看到了土星环,卡西尼于1675年观测到了土星环缝。到乾隆年间铸造玑衡抚辰仪的时候,西方已经出现了消色差望远镜,精密的观测必然带来更精细的研究。而中国清朝一代,始终没能使用望远镜进行正规的观测。

另外,虽然有更多的中国学者因此深入学习了西方科学知识,但后来竟然发展出一种奇怪的论调,叫做“西学中源”,大意是说别看西方这些知识很牛,但其实是中国古代的学术传到西方去之后发展起来的,还是应该从我们的老祖宗那里去挖掘更多的宝藏云云。有了这种心态,也就很难正视中国传统学术中的不足之处,并加以弥补了。

总之,时宪历虽然相当精准,成为后来编制历法的基础,从清朝颁布后一直运行到民国,但并未为当时的中国天文学提供契机和动力,以快速赶上西方的发展水平,这真是令人非常感慨的事。(是不是有点像《三体》小说里,外星人通过质子封锁地球人的科技发展?)

汤若望和南怀仁,可谓是金庸小说里的出场人物中的天文高手。

但如同黄裳、独孤求败这些没有出场的武功高手那样,金庸也在小说里设置了没有出场的,仅被提及姓名的天文高手。

且听下回分解……

[注]

根据对
三种体系的介绍材料,我做一个简化版的视频来模拟演示木星和地球运行:


  • 左上为托勒密的地心说模型,木星沿自己的本轮(黑色)运行,本轮的中心绕着均轮(橙色)运行,地球处于均轮的中心
  • 中下为哥白尼的日心说模型,木星和地球各自沿自己的轨道运行,轨道中心为太阳
  • 右上为第谷模型,相当于将托勒密模型中的本轮均轮互换半径,则互换之后的大本轮中心其实就是太阳,这个太阳绕着地球运行的小均轮,等价于哥白尼模型中地球的绕日轨道。
这个演示模型中,木星相对于地球的方位和远近都是相同的,代表三者的观测数据都一样,但是解释各不相同。


高手过招。
图文 / 马褂   编辑 / 怀尘


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