当你仰望星空时，星星没空看你(3)

但在题名张衡所撰的《浑天仪图注》中，张衡却又似乎是个彻底的浑天说派，他写道“浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡中黄，孤居于内，天大而地小……天转如车毂之运也，周旋无端，其形浑浑，故曰浑天也”。然而这段记述，出自晋代葛洪的引文，考虑到这位著名道士伪托名人造作伪书的前科不少，所以《浑天仪图注》是否真为张衡所撰，不得不令人疑窦丛生。

然而，浑天说与盖天说之间最大的区别，不在于地的形状，而在于天的运行。盖天说认为日月星辰是在大地上空围绕一个中心旋转；而浑天说则认为天球包裹着大地，日月星辰附在天球之上运转，天体是会随着天球到大地的下面或是背面去的。至于大地是平的还是圆的，至少在张衡的时代，并不是争论的焦点。

浑天仪，顾名思义，是按照浑天说所构建的宇宙模型。今天，我们见到的浑天仪，是许多圆环套在一起，组成一个中空的球体，模仿天球，雕刻着细密的纹饰，其外观形式，只要去南京紫金山天文台参观就可以看到。尽管这台制造于明代的浑天仪，在理论上是张衡原版浑天仪的徒子徒孙，但两者之间却存在着不小的差异。明代的浑天仪需要用人力运转，但张衡制造的浑天仪却以水力推动运转。而最大的不同点是，如今我们认识的浑天仪是观测天象的仪器，而张衡制造的浑天仪却更像是一个模仿宇宙运行的玄妙机器。《晋书》如此记载张衡的浑天仪：

“张衡又制浑象，具内外规，南北极，黄赤道。列二十四气，二十八宿，中外星官及日月五纬，以漏水转之于殿上室内。星中、出、没与天相应。”

由于张衡浑天仪的图纸和记录皆已失传，所谓的《浑天仪图注》又来源不明，所以这台宇宙仪器究竟是以何种原理进行运作，就像张衡如何得知星星和月亮的光亮是反射的阳光一样，同样也是个谜题。

钦定天体仪，出自《皇朝礼器图式》卷三。

我们只知道张衡制造的浑天仪并非中国的第一架浑天仪，《晋书》中提到“古旧浑象以二分为一度，凡周七尺三寸半分也。张衡更制，以四分为一度，凡周一丈四尺六寸一分”。可见张衡的浑天仪是在更古老的原型基础上进行改造的成果。最古老的浑天仪可能只有两个圆环：固定与赤道平行的赤道环和可以绕着极轴旋转的赤极环（也被称为“四游环”），两者上都刻有周天度数。但张衡的浑天仪上，除了赤道与赤极外，还有黄道、“二十四气，二十八宿，中外星官及日月五纬”，林林总总繁复的图文，要想全部体现出来，需要一个巨大的天球——张衡的浑天仪难道是一个带好几个圆环的巨大天球吗？

金嵌珍珠天球仪，乾隆年间，故宫博物院藏。

后世历代学者一直想仿造张衡能自行运转的浑天仪，但最终的结果却只是在一个又一个不能自行运转的仪器上增补改造。北魏的斛兰在底座上添置了十字水趺，用以校正仪器的水准。唐代的李淳风将张衡浑天仪外的地平、子午和赤道三圈固定在一起，合称“六合仪”，将里面可以旋转观测的四游环和上面窥看星象的窥管，合为“四游仪”。在这两层之间，加上了黄道环、白道环（“白道”即月球运行的轨道）和赤道环，合为“三辰仪”。这最终成为了如今我们所见到的浑天仪的范本。南京紫金山天文台的浑天仪，虽然是张衡浑天仪的徒子徒孙，但却是李淳风改进浑天仪的“嫡传哲嗣”。

今天去那里的参观者，大可以想象在浩瀚的星空下，古代的司天监官员，费力地转动着那几个巨大的圆环，透过窥管观测浩瀚的星空。尽管这场景足够令人肃然起敬，但是否有不那么累手臂和脖子的方法仰望星空？

03

做个小宇宙，装在口袋里

浩瀚的星空下，有许多奇巧的事情，其中一件便是公元二世纪时，东西方世界分别诞生了两名伟大的天文学家，在中国是张衡，而在西方，则是托勒密。

这两位同行的生命周期，有长达四十九年的时间完全重合，但他们却从未听说过彼此的名姓——当然，这或许也是宇宙中无数巧合之一。但这两位如果能坐在一起互相交流的话，他们一定会发现彼此间有许多话题可聊。张衡所推崇的天球包地的“浑天说”，在托勒密那里，则是“地心说”。他和张衡都同意宇宙是个巨大的天球，大地被天球包围。托勒密比张衡更愿意明确地指出，他们脚下的大地是个球体。而张衡则愿意向托勒密分享他的一个理论：宇宙并不是一个有限的球体，而是无限广袤的空间，“宇之表无极，宙之端无穷”。

或许就在张衡制造浑天仪时，托勒密也在设计他的观星小仪器：“星盘”。

星盘是个极为精巧的仪器，无论是大小还是外观，都像一块雕工精致的怀表。尽管它并没有齿轮、发条与簧片，却同样可以计算时间，甚至比怀表还要精准，因为它是通过对太阳和恒星的观测，计算太阳时和恒星时。今天的一些自己动手的科普手工书上，会教孩子用硬纸片、铅笔和吸管制造星盘。因为它的构造确实非常简单，分为两层。下面的盘面被称为“地带”，雕刻了表示天球经纬度的线，上面是一个镂空的金属盘，被称为“星图网格”，用以指示恒星的位置。

黄铜制希伯来星盘，公元1350年前后，大英博物馆藏。

相关报道: