《周髀算经》与古代域外天学（1）

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根据现代学者认为比较可信的结论，《周髀算经》约成书于公元前100年。自古至今，它一直被毫无疑问地视为最纯粹的中国国粹之一。讨论《周髀算经》中有无域外天学成分，似乎是一个异想天开的问题。然而，如果我们先将眼界从中国古代天文学扩展到其它古代文明的天文学，再来仔细研读《周髀算经》原文，就会惊奇地发现，上述问题不仅不是那么异想天开，而且还有很深刻的科学史和科学哲学意义。


    1 盖天宇宙与古印度宇宙之惊人相似

　　根据《周髀算经》原文中的明确交待，以及笔者在文献[1]和[2]中对几个关键问题的详细论证，我们已经知道《周髀算经》中的盖天宇宙有如下特征∶


　　一、大地与天为相距80,000里的平行圆形平面。
　　二、大地中央有高大柱形物（高60,000里的“璇玑”，其底面直径为23,000里）。
　　三、该宇宙模型的构造者在圆形大地上为自己的居息之处确定了位置，并且这位置不在中央而是偏南。
　　四、大地中央的柱形延伸至天处为北极。
　　五、日月星辰在天上环绕北极作平面圆周运动。
　　六、太阳在这种圆周运动中有着多重同心轨道，并且以半年为周期作规律性的轨道迁移(一年往返一遍)。
　　七、太阳的上述运行模式可以在相当程度上说明昼夜成因和太阳周年视运动中的一些天象。
　　令人极为惊讶的是，笔者发现上述七项特征竟与古代印度的宇宙模型全都吻合！这样的现象恐非偶然，值得加以注意和研究。下面先报道笔者初步比较的结果，更深入的研究或当俟诸异日。
　　关于古代印度宇宙模型的记载，主要保存在一些《往世书》（Puranas）中。《往世书》是印度教的圣典，同时又是古代史籍，带有百科全书性质。它们的确切成书年代难以判定，但其中关于宇宙模式的一套概念，学者们相信可以追溯到吠陀时代----约公元前1000年之前，因而是非常古老的。《往世书》中的宇宙模式可以概述如下∶[3]

　　大地象平底的圆盘，在大地中央耸立着巍峨的高山，名为迷卢(Meru，也即汉译佛经中的“须弥山”，或作Sumeru，译成“苏迷卢”)。迷卢山外围绕着环形陆地，此陆地又为环形大海所围绕，……如此递相环绕向外延展，共有七圈大陆和七圈海洋。
　　印度在迷卢山的南方。
　　与大地平行的天上有着一系列天轮，这些天轮的共同轴心就是迷卢山；迷卢山的顶端就是北极星(Dhruva)所在之处，诸天轮携带着各种天体绕之旋转；这些天体包括日、月、恒星、……以及五大行星----依次为水星、金星、火星、木星和土星。
　　利用迷卢山可以解释黑夜与白昼的交替。携带太阳的天轮上有180条轨道，太阳每天迁移一轨，半年后反向重复，以此来描述日出方位角的周年变化。……

    又唐代释道宣《释迦方志》卷上也记述了古代印度的宇宙模型，细节上恰可与上述记载相互补充∶

　　……苏迷卢山，即经所谓须弥山也，在大海中，据金轮表，半出海上八万由旬，日月回薄于其腰也。外有金山七重围之，中各海水，具八功德。


    根据这些记载，古代印度宇宙模型与《周髀算经》盖天宇宙模型却是有惊人的相似之处，在细节上几乎处处吻合∶
　　一、两者的天、地都是圆形的平行平面；
　　二、“璇玑”和“迷卢山”同样扮演了大地中央的“天柱”角色；
　　三、周地和印度都被置于各自宇宙中大地的南半部分；
　　四、“璇玑”和“迷卢上”的正上方都是各种天体旋转的枢轴----北极；
　　五、日月星辰在天上环绕北极作平面圆周运动。
　　六、如果说印度迷卢山外的“七山七海”在数字上使人联想到《周髀算经》的“七衡六间”的话，那么印度宇宙中太阳天轮的180条轨道无论从性质还是功能来说都与七衡六间完全一致(太阳在七衡之间的往返也是每天连续移动的)。
　　七、特别值得指出，《周髀算经》中天与地的距离是八万里，而迷卢山也是高出海上“八万由旬”，其上即诸天轮所在，是其天地距离恰好同为八万单位，难道纯属偶然?
　　在人类文明发展史上，文化的多元自发生成是完全可能的，因此许多不同文明中相似之处，也可能是偶然巧合。但是《周髀算经》的盖天宇宙模型与古代印度宇宙模型之间的相似程度实在太高----从整个格局到许多细节都一一吻合，如果仍用“偶然巧合”去解释，无论如何总显得过于勉强。
　　当然，如果我们就此立刻进入关于“谁源于谁”的考据之中，那又将远远超出本文的范围。


    2 寒暑五带的知识来自何处?

　　《周髀算经》中有相当于现代人熟知的关于地球上寒暑五带的知识。这是一个非常令人惊异的现象----因为这类知识是以往两千年间，中国传统天文学说中所没有、而且不相信的。
　　这些知识在《周髀算经》中主要见于卷下第9节∶[4]

　　极下不生万物，何以知之? ……北极左右，夏有不释之冰。
　　中衡去周七万五千五百里。中衡左右，冬有不死之草，夏长之类。此阳彰阴微，故万物不死，五谷一岁再熟。
　　凡北极之左右，物有朝生暮获，冬生之类。

　　这里需要先作一些说明∶
　　上引第二则中，所谓“中衡左右”即赵爽注文中所认为的“内衡之外，外衡之内”；再由本文图1[5]就明确可知，这一区域正好对应于地球寒暑五带中的热带(南纬23°30′至北纬23°30′之间)----尽管《周髀算经》中并无地球的观念。
　　上引第三则中，说北极左右“物有朝生暮获”，这就必须联系到《周髀算经》盖天宇宙模型对于极昼、极夜现象的演绎和描述能力。据前所述，圆形大地中央的“璇玑”之底面直径为23,000里，则半径为11,500里，而《周髀算经》所设定的太阳光芒向其四周照射的极限距离是167,000里；[6]于是，由本文图1清楚可见，每年从春分至秋分期间，在“璇玑”范围内将出现极昼----昼夜始终在阳光之下；而从秋分到春分期间则出现极夜----阳光在此期间的任何时刻都照射不到“璇玑”范围之内。这也就是赵爽注文中所说的“北极之下，从春分至秋分为昼，从秋分至春分为夜”，因为是以半年为昼、半年为夜。
　　《周髀算经》中上述关于寒暑五带的知识，其准确性是没有疑问的。然而这些知识却并不是以往两千年间中国传统天文学中的组成部分。对于这一现象，可以从几方面来加以讨论。
　　首先，为《周髀算经》作注的赵爽，竟然就表示不相信书中的这些知识。例如对于北极附近“夏有不释之冰”，赵爽注称∶“冰冻不解，是以推之，夏至之日外衡之下为冬矣，万物当死----此日远近为冬夏,非阴阳之气，爽或疑焉。”又如对于“冬有不死之草”、“阳彰阴微”、“五谷一岁再熟”的热带，赵爽表示“此欲以内衡之外、外衡之内，常为夏也。然其修广，爽未之前闻”----他从未听说过。我们从赵爽为《周髀算经》全书所作的注释来判断，他毫无疑问是那个时代够格的天文学家之一，为什么竟从未听说过这些寒暑五带知识? 比较合理的解释似乎只能是∶这些知识不是中国传统天文学体系中的组成部分，所以对于当时大部分中国天文学家来说，这些知识是新奇的、与旧有知识背景格格不入的，因而也是难以置信的。