《周髀算經》的北極仰角
蓋天說是中國古代的一種宇宙學說。認為天像一個圓鍋蓋在大地之上,故名「蓋天說」,與 渾天說 和 宣夜說 並稱為「論天三家」。
蓋天說最早在西周時期已經出現,當時認為天尊地卑,天圓地方,認為「天圓如張蓋,地方如棋局」,穹隆狀的天覆蓋在呈正方形的平直大地上。這是蓋天說的雛形。後來在發展過程中也有幾種不同的見解。
《周髀算經》就是蓋天說的代表作。
根據「中國科學院國家天文臺」趙永恆先生“《周髀算經》與陽城”一文摘要所說:
本文根據《周髀算經》中的蓋天模型,用天文學方法對其實測資料進行了擬合,確定《周髀算經》的觀測年代為西元前511年左右。同時,還對西漢末年、西周初年和夏初的二至晷長資料進行了擬合,得出了對應的觀測年代和可能的觀測地點,與古代文獻記載的“周公卜洛”和“禹都陽城”是相符合的。
http://www.lamost.org/~yzhao/history/yangcheng.html
文章開頭說:
在中國古代,人們使用圭表來確定年的長度,並用其確定夏至和冬至,因為在一年中,每天中午的日影長度在夏至時最短、在冬至時最長。因此,在古代文獻中,有很多夏至和冬至的日影長度的記錄。特別是在《周髀算經》中,蓋天模型就是建立在圭表測量的基礎之上的。
本文以《周髀算經》的實測資料和蓋天模型為基礎,使用天文學方法對圭表觀測資料進行擬合,從而給出這些資料的觀測年代和觀測地點的地理緯度,並可以發現古代文獻中的“陽城”或“地中”與蓋天模型有非常緊密的聯繫。
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故此,我們傾向于認為《周髀算經》晷長的觀測年代為西元前511年左右,所用的北極星為 HD107193 。由此,觀測地點的地理緯度為35.20度左右。
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從本文的擬合結果來看,《周髀算經》的蓋天模型應該是源遠流長,至少從夏初直到西漢末的兩千年間,是一脈相傳的。東漢以後,由於渾天說佔據了統治地位,似乎再沒有人使用蓋天模型了。