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北京古觀象臺:追日問天五百年

北京古觀象臺:追日問天五百年

2021年01月07日 13:17 來源:北京日報參與互動參與互動

  楊帆

  最近航天新聞格外多,嫦娥五號探測器成功返航,還帶回了1731克月壤;“天問一號”探測器在軌飛行163天,將在一個月后準備著陸火星。

  人類對太空的向往和好奇,古已有之。在喧鬧的北京東二環路邊、緊鄰建國門地鐵站,有一座古樸的高臺建筑,高臺旁邊,樹木掩映下是一座古樸典雅的四合院。這就是北京古觀象臺——明清兩朝赫赫有名的皇家天文臺。臺頂的八個神秘物件是國家一級文物——清代大型青銅天文儀器,中西合璧的特質令它們享譽世界。

  “靈臺”興建緣何故

  古代的天文觀測場所被稱為觀星臺、司天臺、云臺,在一些更古老的傳說和典籍中也被叫作清臺、神臺、靈臺等等。

  《詩經·大雅·靈臺》篇首記:“經始靈臺,經之營之,庶民攻之,不日成之?!闭f的就是在兩千五百年前的周代,周文王組織百姓修建靈臺的事情,并且修好之后,“民始附也”。在中國古代,天文學的地位要遠遠高于現代,這是因為與上天有關的事,是古代政治中關系到統治者權力的頭等大事,基本上國家的重大事件都會和天象以及歷法聯系在一起。因而,天文儀器不僅僅是觀天的科學儀器,更是禮器,是象征王權統治的國之重器。新朝鼎立,修建觀天、祭天的場所和觀象授時是國家政治生活的重中之重。

  北京古觀象臺正式建造于明正統七年(1442年),當時選址在貼近元大都城墻的東南角樓。其實建國門附近的天文觀測機構,可以追溯至元朝。在1279年,天文學家郭守敬和王珣就在現建國門西北側(大概今社科院的位置,與古觀象臺相隔長安街)修建了當時世界上最大的天文機構太史院和司天臺,并且裝置了很多天文儀器。也是在這一時期,中國傳統天文學的發展達到了高峰。明朱元璋定都南京后,陸續把元大都的天文學家和渾儀、簡儀等天文儀器都吸納入南京雞鳴山上的觀星臺。

  1421年明成祖遷都北京,把原來的太史院改為了貢院,所以在一段時間內,天文學家既沒有儀器也沒有專門的觀測場所,只能在城墻上肉眼觀測。直到正統年間,欽天監仿造了南京的天文儀器。為了安置這些儀器,在原來的元太史院附近建造了觀星臺,并在臺下陸續修造了紫微殿和晷景堂等房屋。至此,北京古觀象臺具備了今日所見的規模和格局。觀星臺建好之后,渾儀、簡儀、渾象等儀器陳置其上,開始了自己的觀測使命。

  明清易代以后,清朝接收了原明朝的欽天監,觀星臺被改名為觀象臺,繼續承擔著皇家天文臺的職責。

  中西天文學在此交鋒融合

  明代末期耶穌會士遠渡重洋來華,拉開了西方科學技術大規模傳入中國的序幕,中華古老而傳統的科學技術開始與世界接軌。天文學作為中國傳統科學中最為成熟的學科之一最先開始了與西方知識的碰撞和交流,許多的交鋒與融合都發生在古觀象臺的院墻之內,古觀象臺成為中西文化交流史上許多重要事件的見證者。

  一方面,明朝一直行用的《大統歷》由于誤差累積越來越大,歷法推算開始變得不準確。另一方面,遠道而來的耶穌會士們為了進一步進入中國,也希望憑借自身掌握的天文學知識參與到歷法改革中來。終于,1629年,《大統歷》再一次推算日食出錯,崇禎皇帝任命徐光啟領銜改歷。徐光啟秉持的改歷宗旨是“融彼方之材質,入大統之型?!?,他組織人手系統地翻譯西方天文學的新理論、新技術和新方法,希望把這些新知識整合到傳統歷法的范疇中。但是,因為東西方天文學在歷理上存在根本性不同,堅持傳統歷法的士人與“西法”的支持者,不可避免地爆發了對抗。

  據《明史·天文志》記載,當時“言人人殊,紛若聚訟焉”,對改歷各方秉持觀點不同,爭吵的樣子好像在公堂之上大打官司。最終各方比較認同的解決辦法就是——古臺驗歷。以月食推算為例,各方預先推算出月食初虧復原的各個時間,然后在月食真實發生時共赴觀象臺,皇帝也會派來自己的代表,共同觀測,校驗推算的準確性。這樣的校驗在崇禎改歷期間經常發生。

  進入清朝以后,很長一段時間內,欽天監里主管歷法推算的官員都是由耶穌會士擔任。從康熙八年(1669年)到康熙十二年(1673年),比利時傳教士南懷仁經康熙皇帝批準,制造了六架大型青銅天文儀器:黃道經緯儀、赤道經緯儀、地平經儀、象限儀、紀限儀和天體儀。這些儀器在構造上參照了當時西方最先進的天文儀器,其中最主要的就是丹麥天文學家第谷·布拉赫使用的天文儀器。而在整體造型和裝飾上,這些儀器則采用了典型的中國傳統風格??滴跷迨哪?1715年),傳教士紀理安設計制造了地平經緯儀。乾隆九年(1744年),乾隆皇帝又下令按照中國傳統的渾儀樣式再造一架新的儀器,他為新儀器賜名為“璣衡撫辰儀”。至此,古觀象臺臺頂只放置這八架儀器,明制的渾儀和簡儀被移至臺下。

  家國動蕩 古臺蒙塵

  清朝晚期,國家積弱,觀象臺也不復往日榮光。1900年八國聯軍入侵北京時,德法兩國瓜分了臺中包括明制渾儀、簡儀在內的十架中國古儀。德國奪取了明制渾儀、康熙天體儀、璣衡撫辰儀、地平經儀和紀限儀,法國則奪取了明制簡儀、赤道經緯儀、黃道經緯儀、地平經緯儀和象限儀?!肚宄m文獻通考》中言:“光緒二十六年義和團起,聯軍進京城后,毀及觀象臺衙署,儀器均被掠去,惟存回風旗一座?!惫庞^象臺的八架天文器上還有當時聯軍入城時射擊留下的彈孔。

  次年,法軍迫于壓力把五架儀器歸還了清政府,而德國劫去的五架古儀,于1901年被裝船運往了德國。按照德皇威廉二世的旨意,五架掠奪來的中國古儀被放在波茨坦宮花園前的草坪上供人欣賞。這些在中國象征皇權的國之重器,從此在異國的土地上度過了20個風雨春秋。

  所有儀器被洗劫一空后,為了維持最起碼的日常觀測工作,欽天監官員又趕制了兩架小的天文儀器——折半天體儀和小地平經緯儀。

  第一次世界大戰結束之后的巴黎和會上,中國作為戰勝國之一,提出德國歸還掠走的古天文儀器。最終《凡爾賽條約》的第131條規定:“所有1900年及1901年德國軍隊從中國掠去的天文儀器,在本合約實行后12個月內概行歸還中國。所有實行此項歸還之舉,所需費用,包括拆卸函裝,運送北京建設之費用在內,亦由德國擔任支付?!?/p>

  1921年4月,這五架古儀運抵北京,旋即按原來的布局安裝于臺上。同年7月,當時的《晨報》以“德國還我天文儀器之經過”為題進行了報道,評論非常耐人尋味:“從前是九鼎入秦,現在是合璧歸趙,這也算參戰的報酬,但不堪想及山東青島?!敝链?,十架明清古儀完璧于古觀象臺。

  僅僅過了10年,“九一八事變”爆發,為了保護這些國之瑰寶不再次被掠走,天文工作者將明制的渾儀、簡儀和漏壺、圭表及小地平經緯儀和折半天體儀等天文儀器遷往南京,臺上的八架清制古儀因拆裝運輸困難未能同行,古觀象臺的明、清古儀再次分離。至今,明制的渾儀、簡儀和圭表仍然安放在南京的紫金山上。

  變身中國首座天文博物館

  辛亥革命以后,北洋政府將觀象臺改名中央觀象臺,進行了一段時間的天文、氣象觀測活動。1922年,中國天文學會在此宣告成立,標志著中國天文學進入了新的時代。

  隨著佘山天文臺和南京紫金山天文臺等現代天文臺相繼修建,中央觀象臺在1929年結束了近五百年持續觀測的使命。

  在天文觀測的歷史上功成身退之后,古觀象臺在新的領域開始綻放光芒。它在1929年被改名為國立天文陳列館,成為中國第一座天文博物館。新中國成立以后,古觀象臺被列為全國重點文物保護單位以及愛國主義教育基地,對公眾開放。

  目前,古觀象臺的臺體上,八架天文儀器還是按照清代時的格局擺放,臺下院內的主殿紫微殿和東西廂房都作為展覽區域,向觀眾展示中國古代絢爛的天文成就。

  五百多年的風雨洗滌,北京古觀象臺享有過中國傳統天文學的最后榮光,見證了東西方文明的交鋒碰撞,歷經了半個多世紀的戰火洗禮,如今帶著歷史的余韻隱藏于繁華鬧市。古觀象臺建筑群是古人留給我們的寶貴天文遺產,透過它,我們可以感受到古人的智慧和思想;透過它,可以深切地體會到我們民族曾遭受過的歷史磨難;它更提醒我們要珍視自己的文化傳統,提升文化自信。

  (作者單位:北京古觀象臺)

【編輯:劉歡】
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