张载与古代天文学，本文主要内容关键词为：天文学论文,古代论文,张载论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：B244.4文献标识码：A文章编号：1000-5242(2000)01-0077-04
北宋时期是中国古代自然科学比较昌明的时期，理论水平由于理学的兴起也有了普遍的提高，同时更增加了人们探求宇宙奥秘的兴趣。在古代宇宙结构及天体演化理论中，宣夜说在这一时期变成了“显学”，沈括、程颢、程颐等人都持此说。浑天说仍有研究者如邵雍等人。盖天说则基本上已无人问津。而关学领袖张载由于具有较为深厚的医学和天文学素养，能够探赜钩沉，慧眼独具地发现了《黄帝内经》所草创的“宣夜浑天合一”的宇宙图式，并且做了创造性的阐释与发挥。
一
张载精通医道，邵伯温《邵氏闻见录》卷15记有“子厚知医，亦喜谈命”[1](P160)之语。张载在其重要哲学著作《正蒙》中常征引医理，并在《经学理窟·义理》中认为《内经》等医书是“圣人存此”，[2](P278)可见其重视程度之高。对《内经》提出的天体模型，张载能从中发现其具有非同寻常的理论价值，则更能显示他在当时不仅居于哲学思想界的前列，同时亦居于天文学界的前列。
《内经》是成书于西汉初期的医典，然而它却可以称做古代自然科学的百科全书，在《素问·五运行大论》中就提出了“宣夜浑天合一说”。其云：“黄帝问曰：地之为下，否乎？岐伯曰：地为人之下，太虚之中者也。帝曰：冯乎？岐伯曰：大气举之也。”[3](P372)这里提出了一种虽十分简括但观点明确的宇宙图式，它不同于浑天说和宣夜说，但同时吸取融摄了两者的理论。《内经》通过虚拟的黄帝与岐伯的两问两答，表达了两层意思。第一是当设问地是否在下时，回答是只能说它在人之下，而不能说它在太虚之下。运转不息的大地无法说清它的位置，正如唐代王冰注说：“言转不居，为下乎？为否乎？”[3](P372)谓地旋转不居，无可确定其为上或否，它只是存在于无穷太虚中之一物。这显然是采纳了浑天说的思想，将大地看作是一个圆形球体，这也在古代科学的基础上解释了天与地之间的关系，这里所谓太虚应是指天而言。第二它又认为地体之所以能在清通无碍的太虚之中悬浮，就是凭借了大气的升举作用。这又和“其行其止皆须气焉”[4](P279)的宣夜说相一致。因此，《内经》所初步揭示的这一宇宙图式较之于盖天、宣夜和浑天三说有着不同的优点和特点。但由于其论述过于简略，使这一独特的天体模型理论淹没在大量的医学思想之中，致使其在很长时期内不为人所知晓。
张载借鉴了《内经》“天”与“太虚”的观点，区分了所谓“太虚之天”与“天地对举之天”。首先，他认为天无边无际，包载万物，是一个充满了无形之气的“太虚”。他不仅指出太虚就是天的名称，并且指出“太虚即气”，“太虚无形，气之本体”[2](P7)。这种将没有垠涯的大气称做“太虚”并认为其包载万物，显然是吸取了《内经》上述说法之中的宣夜观点。张载又根据自己的见解，将无限的宇宙空间亦称做天。与此同时，他还认为有一个与地相对举的“天”。这个“天”仅将地包裹在其中，“地纯阴凝聚在中，天浮阳运旋于外，此天地之常体也。”[2](P10)通过这个浮阳之天可以观察日月星辰的运行规律，“恒星不动，纯系乎天，与浮阳运旋而不穷者也。日月五星逆天而行，并包乎地者也”。[2](P10)作为“圜转之物”的地也顺着天旋转不已，“地在气中，虽顺天左旋，其所系星辰随之。”[2](P11)将地作为旋转不息的圆形球体，这种见解不用说又参考了浑天说。
张载运用“宣夜浑天合一说”的确解决了当时的一些天文学难题。比如关于太阳、月亮距离地球孰远孰近的问题。当时持宣夜说的沈括、二程都搞不清楚。二程说：“日月一也，岂有日高于月之理？”[5](P238)对于“日月有定形，还自气散，别自聚否”的问题，也只能说：“此理甚难晓。”[5](P237)沈括虽是大科学家，但在这个问题上也不甚了了，《梦溪笔谈》卷7中有“日月气也，有形而无质，故相值而无碍”之说。[6](P309)他认为日月可以遇合，实际上也是不知道两者孰远孰近。这是因为宣夜说认为日月众星在虚空中漂浮，无所根系，所以也无一定的运行轨道。由此可见，宣夜说虽可容纳天体纵深配置的思想，但由于其不能推算日月星辰具体的运行规律，所以不具有明显的实用性。邵雍认为“天覆地，地载天，天地相涵，故天上有地，地上有天。”[7](P399)他还认为太阳不是在地下“水中”穿行，只是在地下“重浊之气”中穿行。水在下，也属于“重浊之气”，所以水也算地体，填满了下半个天壳。邵雍这种“天地相涵”、“天体出没水中”的看法，宇宙视野十分狭窄，显得相当陈旧。张载的天体观正是因为避开了宣夜说和浑天说各自的短处，方能够提出相对于地球来说日远月近的正确判断。他在《正蒙·参两》中说：
亏盈法：月于人为近，日远在外，故月受日光常在于外，人视其终初如钩之曲，及其中天也如半璧然。此亏盈之验也。[2](P11)
虽然月受日光而亮之说并非张载首先提出，但用日远月近之说解释月亮的亏盈，从而将天体距地有远有近之说引入古代天文学，这的确是一重要的突破。至于张载是如何从理论上对这一问题进行论证的，本文将在下面作专门的讨论。
除此之外，张载的天论思想还有一些引人注目的地方。比如，他提出了天体之间相互作用的问题。在《正蒙·参两》篇中，张载指出：日、月与金、木、水、火、土五星“间有缓速不齐者，七政之性殊也”。[2](P11)即是说，七政（日月五星）在运行中各有迟、缓、疾、速，是因为它们的性质各不相同。他又进一步指出：“金火附日前后进退而行者，其理精深，存乎物感可知矣。”[2](P11)即认为金星、火星与太阳之间有相互作用的关系，从而影响了金火二星的运行速度。另外，张载还进一步明确阐发了地球运动的思想。他说：“凡圜转之物，动必有机，既谓之机，则动非自外也。”[2](P11)还说：“地有升降，日有修短，地虽凝聚不散之物，然二气升降其间，相从而不已也。”[2](P11)既发挥了前人关于“地动”、“地游”的观点，同时又指出了地球自己运动的动因来自于其内部阴阳二气的相互作用。上述这些观点，都属于张载天论思想中十分出色之处，有的尚值得去作进一步的探讨。
但是，由于张载的这一宇宙结构理论在表述中，对所谓“太虚之天”与天地对举之“天”的区分没有作比较明确的界说，容易引起人们的误解。近代西方传教士丁韪良就曾经认为张载所说的太虚之天是一个无限大的不断向左旋转的旋涡。这种理解存在着自相矛盾之处。太虚之天既然是无限大的，其整体运动又如何能够分出方向呢？这种观点还认为，张载否认圆形天体。笔者认为也不尽然。张载所说的“太虚之天”无边无际，自然不会是圆形的，这无庸置疑。但是张载所说的天地对举之“天”却是圆形的。他虽然没有用东汉张衡那种“天之包地，犹壳之裹黄”[4](P285)之类的比喻，但却明确地讲述了天地都是旋转之物，日月星辰都随着二者的旋转作规律性的运行。在古代，人们为了观测天象、确定位置，必须假想一个天球，而以地球作为它的中心，这样才能坐标定位，以便观察，而浑天说便能满足这种要求。这就是人们无论用肉眼或是用浑天仪观测都只能得出圆形天体看法的原因。所以，对张载的太虚与天等的论述必须仔细加以辨析，才能作出正确的理解。
由上可以看出，由张载详细论证的这一“宣夜浑天合一说”以及他的整个天论思想体系，无疑是充满着科学理性并极富个性特色的。由张载确立的这一天体结构理论，体现了宋人对宇宙认识的进一步深化，代表了宋代天文学的新水平，并且也拓展了后人的宇宙视野。
二
在天体结构理论的基础之上，张载又着重探讨了宇宙运动变化的过程及其规律，这些研究成果体现在他的气化——神化学说之中。
张载在他的宇宙论中特别强调了气化的重要性。他说：“由气化有道之名”[2](P9)，将气化看作“道”（或“天道”），即整个宇宙物质运动变化的基本过程，其本身既是客观的又存在着规律性。张载吸取了《周易》、《灵枢》、《素问》“物生谓之化，物极谓之变”的思想，认为在气化的过程中，有着“变”与“化”两种不同的发展阶段，说：“变言其著，化言其渐。”[2](P198)又说：“变则化，由粗入精也。化而裁之谓之变，以著显微也。”[2](P16)这里著变是指事物的显著运动，渐化是指事物逐渐而细微的变化。而且，张载还将从有形之物到无形之气的转化过程称为“化”，说：“自无而有，故显而为物”[2](P183)，“雷霆感动虽速，然其所由来亦渐尔”。[2](P12)当然，“变”与“化”两者是密不可分的，著变可以引起渐化（“变则化”），渐化过程的中断即为著变（“化而裁之谓之变”）。气与气之间，气与具体事物之间，具体事物与具体事物之间的生灭聚散过程是循环往复，交错纷纭，变化莫测的。
正是由于张载看到气化过程的种种复杂性和不确定性，从而引进了“神”的范畴。他总结了前人在这方面的见解，说：“推行有渐有化，合一不测为神”，[2](P16)明确承认了气的渐变与著变是神秘莫测、难以预料的客观事实。但张载并没有简单地停留在前人的理论认识水平上，而是将气的这种神妙莫测的变化学说提高到本体论的层面，并且以辩证思维的目光来审视这一学说。他提出的“神化”理论超迈了前人，为宋代科学与哲学的发展写下了光辉的一页。当然，在这一理论的形成过程中，十分明显地可以看到，《内经》中的相关学说在其中起到了催化剂的作用。
张载指出，“神化”是宇宙间万事万物运动变化的源泉和动力。他认为，气的不断运动变化，乃是其中有“虚实动静之机”。[2](P8)而所谓“机”，就是内在的动力。他说：“动必有机，既谓之机，则动非自外也。”[2](P11)在《素问·五常政大论》中有：“根于中者，命曰神机，神去则机息。”[3](P451)《素问·六微旨大论》也说：“出入废，则神机化灭，升降息则气立孤危。”[3](P399)然而，《内经》中所谓“神机”多指个体生命的内在活力，而张载则将“机”作为一切运动变化的源泉和动力，这当然是理论上的一个新贡献。
尽管张载看到宇宙间物质运动变化是奇妙莫测的，但他仍在努力探寻其中的规律性。他说：“太和所谓道，中涵浮沉、升降、动静、相感之性，是生氤氲胜负屈伸之始。”[2](P7)张载所谓“太和”是指气的“氤氲”变化状态，这其中有规律性（“道”），而浮沉、升降、动静、相感以及聚散等等，都是气化过程的具体运动形式。下面先就与张载天体说关系密切，对前述日远月近观点作理论论证的升降运动作一较为详细的阐述。
升降作为气化——神化运动中最重要的形式之一，最初也是由《内经》提出的。《素问·六微旨大论》说：“升已而降，降者为天；降已而升，升者为地。天气下降，气流于地，地气上升，气腾于天。”[3](P398)即是说天地的形成，其动因就是气自身的升降，自然界的万事万物“无不出入，无不升降”[3](P400)在《内经》看来，这种升降运动是由阴阳二气的基本性质决定的，清阳上升，浊阴下降，二气相互作用而产生天地万物。张载认真地吸取了这一观点，并且作出了自己创造性的发挥。他说：“浮而上者阳之清，降而下者阴之浊。”[2](P8)他还认为，天地各有其自身的升降运动。天因为其中各个星体所涵气的清浊不同，而升降不息；地虽然为一“凝聚不散之物”，但其内部也具有气的升降。进而推论到一切物体无不有升降。张载列举了一些自然现象，如天上降雨，其因是“阳为阴累，则相持而降”，[2](P12)又如云气上扬，则是因为“阴为阳得，则飘扬为云而升”，[2](P12)等等。
尤其值得注意的是，张载运用这一升降理论来解释不同天体在宇宙间不同位置的成因，这一尝试是前无古人的。他指出，整个宇宙虽然都由气所充塞弥漫，但是构成宇宙间各个具体物体的气的成分都各有不同。比如，太虚之气是“无形”、“无体”的；而阴阳之气却是“可状”、“可象”的，因此显示出物质世界的多样性。
张载认为，太虚之气具有“清”、“通”、神的特点，说：“太虚为清，清则无碍，无碍故神。”“凡气，清则通，昏则壅，清极则神……不行而至，通之极欤！”[2](P9)根据升降学说的原理，这种清通至极的太虚之气，高远无极，自然是人的感官所不能直接感受到的。因此，张载在《正蒙·神化》篇中认为，由太虚之气所形成的“天”是无边无际（“浩然”）、高远无极（“湛然”）的无形虚空。因此它可以被看做宇宙之本根、天地之始祖，“虚者天地之祖，天地从虚中来”。[2](P326)并且，张载还指出：“太虚无体，则无以验其迁动于外也。”[2](P11)即是说太虚无形体，无法验证它的运动变化。所以，张载只能将天地对举之天作为指示天体位置的坐标系。由此也可以再一次证明，张载所说的太虚之天与天地对举之天，并非是一个。
在张载看来，天地对举之天是由浮阳之气构成的（即所谓“天浮阳运旋于外”）。这种浮阳之气由于其质量轻，自然浮升在很高的位置上。而恒星的成分，照张载的说法也是由浮阳之气所构成的，即所谓：“恒星不动，纯系乎天，与浮阳运旋而不穷者也。”[2](P10)因此，恒星与天处于同一位置，都距地甚远。其次是所谓“纯阳之体”。它包括金星、火星和太阳（显然张载没有把太阳算作恒星），其空间高度略低于天与恒星，而处在一条平行的运行轨道之上。张载说：“金火附日前后进退而行者，其理精深，存乎物感可知矣。”[2](P11)就是说它们之间有两层关系：一是太阳与金火二星有相互感应的关系；二是金火二星和太阳一样也是纯阳之体，如说：“火者亦阴质，为阳萃焉，然其气比日而微。”[2](P11)否则它们也不会达到与太阳平行的高度。而镇星（即土星）是与地相类似的“纯阴之物”，虽然它“不纯系乎地”，[2](P11)但在张载眼里，它显然是距离地球最近的。
那么，张载又是如何运用升降学说的原理来解决关于日远月近这一当时的天文学难题的呢？他在《正蒙·参两》中说：
月阴精，反乎阳者也。
日为阳精……亦不纯系乎天，如恒星不动。[2](P11)
这两段话的意思是，月属于阴精，是阳性物质的相反物；日为阳精，但它却不能像恒星那样纯粹牵系于天。张载将日称为阳精，月称为阴精，是明显地把它们与或由阴气或由阳气构成的其他天体从质料上区别开来。那么，什么是所谓“精”呢？据王夫之《张子正蒙注》的解释是，“始聚而为清微和粹，含神以为气母者”[8](P33)就是“精”。这种“气之精”既“清微和粹”，并且又“含神”，当然从质料的分量上讲是比阴阳之气清轻的。又根据阳清阴浊之理，阳精之体当然比阴精之体更为清轻，自然太阳在太空中的位置要高于月亮。因此，太阳距离地球比月亮远的道理也就不难理解了。但在张载看来，阳精似乎又没有浮阳之气更为清轻，因为太阳“亦不纯系乎天，如恒星不动”，其高度显然是低于“天”的。毫无疑问，张载的这一日远月近的观点，并非来自于对天象的实际观测，而不过是一种大胆的猜想或者更准确地说是根据气化升降学说所作的一种逻辑上的推论，其中的确包含着许多与现代科学相抵触之处。但是，应该看到，张载所处的时代并不具有先进的天象观测条件，而他能充分运用理论思维去努力探索宇宙的奥秘，并且能得出一些事实上是正确的结论，显示出哲人的睿智与深刻，这是应给以充分肯定的。
由张载所确立的宣夜浑天合一说，在历史上曾经产生过多方面的积极意义。首先，它给儒家传统天论中的宗教观念以致命的打击，张载以及后来的王夫之等人对宇宙无限性的种种表述，使得天神、上帝、造物主等等幽灵没有了藏身之处，从而使人类理性精神得以发扬光大。其次，这一理论的生命力是顽强的，其影响一直延续到清代中期。名医喻昌(1585-1664)在《医门法律》中，名学者戴震(1723-1777)在《续天文略》中都还一直在引用“太虚之中”、“大气举之”等命题。同时，宣夜浑天合一说在物质性气范畴的基础之上，将天体演化、宇宙构成和气的运动变化三种学说统一起来，组成了完整的，也可以说是最为进步的宇宙论体系，因其意义已经远远超出了古代天文学的范围，从而为实现元气自然论到元气本体论的转变迈出了重要的一步。
当然，宣夜浑天合一说，虽比其他几说多有进步，但仍属于人类认识宇宙的初级阶段。由于它是建筑在思辨与猜测的基础之上，其所提出的观点，早已为现代天文学所取代，而成为历史的陈迹。然而，这一天体理论中所蕴涵的智慧仍然值得今人汲取与反思。
收稿日期：1999-11-01