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中國人是怎麽知道地球是個球的?

时间:2019年11月25日 16:27  稿件来源:澎湃新聞


資料圖。圖源:新華網

  人教版初中地理(七年級上冊)第一章“地球和地圖”開篇說:地球是一個球體,這個在今天看來已經是再簡單不過的問題,在古代卻是一個難解的謎。人們對地球形狀的認識,經歷了漫長的過程。隔頁以“閱讀材料”的形式刊出了一篇名為《麥哲倫船隊的環球航行》的小文章,該文末段起首一句明確說:麥哲倫船隊環球航行的成功,結束了人們關於地平、地方與地圓的爭論。毫無疑問,教科書編寫者認為麥哲倫全球航行已經重要到了平息大地形狀爭論的地步。然而事實真的如此嗎?

  麥哲倫船隊完成全球航行的時間為1522年9月,這一年是大明嘉靖元年,年僅15歲的皇帝朱厚熜登基才1年多。這一年,“夜曉刻金星犯牛宿”“夜昏刻月犯五諸侯星”“本夜金星與木星相犯”“夜月犯太微垣上將星”等天象記載很多。人們相信“天垂象,見吉兇,聖人象之”,既看不到西方麥哲倫故事的影子,也看不到人們認識到世界是球體的蹤跡。如果把眼光下延,會驚訝地發現麥哲倫環球航行結束231年後,清朝的著名經學家還在指斥地圓學說的“荒謬”,認為“方就是方,若模棱兩可,正是君子所最痛惡”。如此看來,麥哲倫事件的影響恐怕需要重新審視,中國人真正接受地球是球體也絕非中學地理教材上說得那樣簡單。

  傳統的天地觀

  在近代西方科學知識被國人接受以前,中國人觀察地球,或者說推測的地球有多種不同的形狀。綜合起來,大體有六種說法:

  其一,蓋天說。此說分為兩種,一說天圓地方,大地平直,天如一個大罩子罩在大地之上。大地每邊八十一萬里,天頂的高度是八萬里。大地靜止不動,日月星辰則在天穹上旋轉。此說出於《周髀算經》。戰國時鄒衍認為這個平直的大地上有九個州,九州之外有一個“大瀛海”環繞,與下垂的天的四周相接。為了解決大地四方和天圓相接處的形狀問題,又衍生出天地之間有柱子支撐的看法。

  一說天仍如罩子,地像一個倒扣的盤子,二者都有曲度。此說也見於《周髀算經》,天離地也是八萬里。認為所有星辰都繞著北極星轉,離我們時遠時近。近時仿佛就在天上,遠時則不可見。晝夜的更替完全是太陽離我們時遠時近導致的。柳宗元即認同此說。

  其二,渾天說。天地像一枚雞蛋,天包著地如同蛋殼包著蛋黃。這種說法在漢武帝時期就已經存在。東漢時期創立地動儀的張衡認同這種看法,還認為天表里有水,天地都是靠著氣浮起來。後人對此說又有繼承和發展,如明代理學家章潢就認為地的四周不是水,而是虛空。

  其三,宣夜說。以“地有形而天無體”概述,不追求具體的天地形狀,認為天就是“積氣”,就像人呼吸一樣,無處不在,日月星辰只是氣之中明亮一些的,也是氣。此說,據說是傳自商代,漢晉時期不少人認同這種觀點。

  其四,昕天說。此說強調人有靈性,“形最似天”,拿人的身體結構來類比天的結構。人的身體前後不對稱,前面下頷突出,後腦勺卻是平直的。天似乎也應當這樣:南北不對稱,南低北髙。此說見於《晉書》《宋書》《隋書》等《天文誌》中。

《元史·天文誌》所記載的地球儀
《元史·天文誌》所記載的地球儀

  其五,穹天說。天圓地方是大的前提,大地猶如一個倒扣著的鏡盒,因為里面有氣,所以不沈,所以不進水。此說見於東晉時期。

  其六,安天說。認為天無窮高,地無窮深。天地“方則俱方,圓則俱圓,無方圓不同之義也”。此說也見於東晉時期。

  以上六種說法,渾天說蘊含一定的大地是球形的意思,但哲學色彩極其濃厚。傳統時代,我國的天文學家雖然經過各種方法實地測算,證實前人所說確有錯誤之處,但始終未能將傳統理念徹底顛覆。唐代的一行和元代的郭守敬都是載入現今教科書的赫赫有名的天文學家,可他們都沒有得出大地是球形的結論。尤其是郭守敬所處的時代,已經有人將地球儀傳入了中國,但未能造成大的影響。

  利瑪竇的禮物

  晚清學者王韜在《弢園文錄外編》中說:“大地如球之說,始自有明,由利馬竇入中國……而其圖遂流傳世間,覽者乃知中國九州之外,尚有九州,泰西諸國之名,稍稍有知之者,是則始事之功為不可沒也。”很顯然,他認為是利瑪竇給中國帶來了地球是球體的知識。確切地說,是他的地圖帶來了巨大影響。

  眾所周知,利瑪竇是意大利傳教士,萬歷十年(1582年)來到澳門,後來到了廣東肇慶傳教。肇慶教堂建成後,他將一幅歐洲制作的世界地圖掛在接待室的墻上,這幅圖引起了包括肇慶知府王泮在內的中國人的好奇。後來利瑪竇應王泮的要求將地圖改成中文版,並且出資將該圖一連印了幾百份分送給兩廣的讀書人和官員。據著名歷史學家洪業考證,在1584-1608年24年間,利瑪竇所制地圖先後原、翻、增、縮之版本,共有8種,刻版、勒石、摹繪共12次。另外引用、盜印則難以計數了。因這幅地圖形象地告訴中國人大地就是一個球,引起了極大的震動。向傳教士索圖,或者傳教士送圖給別人就是平常的事情。利瑪竇在制作地圖上可謂機巧至極,他甚至想出將它一分為六貼於屏風之上,以便於中國文人把玩鑒賞。地圖儼然一幅藝術品。南京博物院藏有一幅巨大的利瑪竇制《坤輿萬國全圖》,長3.46米,寬1.92米,上面有諸多漢字題跋,題跋者有官員和學者,這顯示當時的中國人已經知道世界是個球體。明末的傳教士影響很大,知識影響也大。1644年張獻忠進軍四川,抓到了當時在成都傳教的意大利人利類思(Ludovicus Buglio,1606-1684年)和葡萄牙人安文思(Gabriel Magallaens,?-1677年),曾要求他們用紅銅制造地球儀。

清代傳教士南懷仁刻《坤輿全圖》時仍沿襲利瑪竇舊例,制成屏風狀
清代傳教士南懷仁刻《坤輿全圖》時仍沿襲利瑪竇舊例,制成屏風狀

  回頭來看麥哲倫事件的影響。利瑪竇來華時,麥哲倫全球航行已經結束60年,在利瑪竇的《坤輿萬國全圖》上,也確實找到了當時麥哲倫的漢譯名——墨瓦蠟泥,南美洲南端赫赫有名的麥哲倫海峽當時定名“墨瓦蠟泥海峽”,其旁有利瑪竇題記:“南北亞墨利加(指南北美洲)並墨瓦蠟泥加,自古無人知有此處,惟一百年前歐羅(巴)人乘船至其海邊之地,方知。然其地廣闊而人蠻滑,迄今未詳審地內名國人俗。”籠統說明哥倫布等人發現美洲大陸的事情,只字未提麥哲倫的事跡。在傳教士那里,既然能標註麥哲倫海峽,就一定知道麥哲倫其人其事。然而利瑪竇在向中國人解釋地圓學說時,並未將麥哲倫全球航行一事當做特別例證來特別說明。受他深度影響的李之藻和徐光啟在向其他人介紹歐洲的地圓知識時,也是如此。這種情況到清代初年,也沒有明顯改變。傳教士和他們發展的中國信徒在致力於尋找地圓論據時,將目光追溯到遙遠的古希臘時代,他們翻譯亞里士多德的有關著作,而沒有傾註太多熱情在麥哲倫航行一事上。到20世紀40年代,麥哲倫在中國文獻中出現的譯名已多達30多種,數量雖不少,但其中絕大部分都是晚清才產生的。翻譯量的差異也表明在晚清之前,國人並沒有太多意識到這一事件的重要性。

古希臘哲學家亞里士多德的四行說是地圓學說的理論依據
古希臘哲學家亞里士多德的四行說是地圓學說的理論依據

  宗教外衣與中國學問

  以利瑪竇為首的傳教士以刊印地圖為手段,將地圓知識傳給了中國人,既然中國的讀書人已經看到了利瑪竇制作的世界地圖,為何到了清代像孫星衍這樣的著名知識分子還對此嗤之以鼻?清初的楊光先更破口大罵,說洋人所畫的地圖和學說,愚夫愚婦都知道是錯誤的,他號召學士大夫要“鳴共攻之鼓”。與此同時,紀曉嵐、錢大昕、江永、戴震、梅文鼎等人又認同地球是圓的。在那時的知識界,大地是圓是方並無定論。造成這種情況的原因頗多,絕非一句中國人頑固守舊所能解釋。

  首先,要冷靜看待利瑪竇的學說。誠然,利瑪竇介紹了地圓學說,但並不意味著利瑪竇的地圓學說就是科學的。利瑪竇《坤輿萬國全圖》右上角繪有一幅環環相套的九重天圖,此圖以地球為中心,向外衍生,將天空分為九重,依次為月輪天、水星天、金星天、日輪天、火星天、木星天、土星天、二十八宿天、無星帶。這在今人看來純屬無稽之談。實際就是東漢時期西方人托勒密地心說的翻版,認為地球是這個世界的中心。這幅九重天圖之下,有一段關於古希臘哲學家亞里士多德“四行說”的文字,該學說認為世界是由水、地、火、氣四者構成,地最重,所以在最里層。這也很荒誕。總體來說,整個學說體系建立在哲學的基礎之上,離現在的科學論證仍然有很大距離。傳教士每每以自身航海經驗來驗證地圓之說,可是在嚴謹的中國學者那里,這畢竟是經驗之談。比如明末大儒王夫之的態度就很能說明問題,他說人不能立於天外,如何能看到地球是圓的。根據經驗,航海時大地有弧度不假,可是在中國陸地境內,地表凹凸不平,根本看不出弧度來。完全從經驗出發,無法得出大地必定為圓球的結論。

九重天圖在《坤輿萬國全圖》中的位置
九重天圖在《坤輿萬國全圖》中的位置

  利瑪竇學說還有一個致命的缺陷,就是它有一個全能上帝主宰著世界。利瑪竇是傳教士,他傳播地圓知識的目的,歸根結底還是為了傳教。《四庫全書總目提要》中有一段話表明了中國官方的態度:西學所長,在於測算;其短則在於崇奉天主,以炫惑人心。……欲人舍其父母而以天主為至親,後其君長而以傳天主之教者執國命;悖亂綱常,莫斯為甚,豈可行於中國者哉?

  中國人對傳教士的宗教執保留態度,那麽對他們的地圓之說,怎麽可能就囫圇吞棗全部接受?更何況,這個學說本身也不是無懈可擊。萬歷年間傳教士利瑪竇將地心說傳入中國,到乾隆年間傳教士蔣友仁將日心說傳入中國,這本是天文學發展的結果,著名學者阮元卻評價說:“同一西人,何其說之互相違背如此耶?”在他眼里洋人的身份有很強的標簽意味。出於嚴謹和自尊的考慮,阮元鼓勵國人發展自己的天文學,而不應該盲目信從洋人的學說。

  其次,要考慮那時是什麽左右了大多數讀書人的腦袋。清代鼎鼎大名的天文學家安徽人梅文鼎,他的研究水平被錢大昕譽為“國朝第一”,可是終其一生都未能獲得一官半職,就連出版自己的全集都有困難。於讀書人而言,求知固然重要,但求取功名往往更重一籌。他們皓首窮經,在八股文章上耗費了巨大的心力。科舉考試不考天文學,艱澀的歷算讓人望而卻步。在這種環境下,即便地圓學說在歐洲已經是人盡皆知的常識,而且這個常識已經傳播了幾百年,可是在中國,人們仍然沈浸在古老的學術體系里,不關心,也沒有必要去思考世界的新形狀。又加上“天朝上國”心態作祟,總帶著有色眼鏡看洋人,不能真正虛心鉆研,障礙了新知識入腦入心。

  再次,應關註清代的學風。這有助於我們了解傳統士人面臨西方傳來的地圓知識是如何思考和辨析的。在尊崇經典這件事上,晚明思想界表現得十分活躍,以王陽明為首的心學家說出了“夫學貴得之心,求之於心而非也,雖其言之出於孔子,不敢以為是也”的驚世之論。顧炎武則說:“萬歷間,人多好改竄古書。”晚明時,經典的權威性受到了挑戰,也正因如此,傳教士才有傳教的空間。明清鼎革以後,學風為之一變,學者又開始了尊經重經的趨勢。梁啟超在《清代學術概論》中總結出了十條清代學風特點,其中第二條說:選擇證據,以古為尚。以漢唐證據難宋明,不以宋明證據難漢唐;據漢魏可以難唐,據漢可以難魏晉,據先秦西漢可以難東漢。以經證經,可以難一切傳記。

  清代的知識分子在接觸西方傳來的地圓學說時,對他感興趣的,往往將它置於嚴密的學術理路中進行考辨。可惜的是他們不是從實驗的角度去驗證,而是從古代典籍中考證西方地圓學說,無論做了多麽細密的工作,到了最後,不是比附經典,得出“西學中源”的結論,就是以“聖人學說”否定洋人的“離經叛道”。一切聖人都告訴妳了,要圓的,經典里有證據,要方的,經典里也有證據。這也說明尊經信古的學術風氣中,並不能開出真正的科學之花;從書本到書本,也不可能取得真正的科學成果。

  最後,應考慮當時的知識普及問題。探討世界的面貌,跟地理發現和天文探索關系最緊密。人頂天立地,本來就對天文和地理有本能的探索欲。我國古代蘊含一定地圓色彩的“渾天說”,也是來自日常的生活發現。我國的先民在航海上一度有很輝煌的成就,但鄭和之後,這種勢頭並沒有維持下去,嚴密的民間里甲制度,嚴格束縛人員的流動,也杜絕了新的地理發現的可能。而天文學在明代又被嚴格限制,朝廷禁止民間私習天文、歷法。明人沈德符在《萬歷野獲編》中說:“國初,學天文有厲禁,習歷者遣戍,造歷者殊死。至孝宗弛其禁,且命征山林隱逸能通歷學者以備其選,而卒無應者。”這個禁令對天文學發展所起的阻礙、破壞作用超過了以往任何一個時代,將民間的天文學基礎連根拔起,人們失去了探索的權利,變得更加無知。萬歷至崇禎年間,建構在非地圓學說基礎上的傳統歷法屢屢測算日食、月食失誤,嚴重影響政權的合法性。朝廷有識之士如邢雲路提出修歷意見,竟招致了欽天監官員私習歷法的惡毒指責。在此情況下,當西方的傳教士在大明散布地圓學說,知識分子往往不具備分辨力,要麽盲目信從變成基督徒,要麽因其自帶宗教外衣而戒心爆滿。

  進入清朝以後,朝廷在傳教士的幫助下修訂歷法,使二十四節氣更為準確,農業生產也更有規劃,日食、月食的測驗也更加準確。此時,民間老百姓知道地圓還是地方毫無現實意義。在傳統宇宙觀中,中央帝國撫育四夷,地圓學說顛覆了世界觀,也顛覆統治秩序。宣揚從西方傳來的新知識,更加顯得毫無必要。“開通民智”不是統治者要考慮的問題。

身穿中國道袍的利瑪竇
身穿中國道袍的利瑪竇

  民智大開

  在晚清致力於通過學校教育讓國人知道世界真實面貌的首先是洋人,他們懷著傳教的目的,創辦教會學校,如1845年美國聖公會在上海創立的聖約翰書院,1864年美國長老會在山東登州創立文會館,都開設了天文課。據統計,到1876年中國境內的教會學校已達到800所左右,受教育者達到兩萬人。這在中國本土培育了一大批具備新地理知識的中國人。

  隨後,1866年恭親王奕䜣以“洋人制造機器、火器等件,以及行船、行軍,無一不自天文算學中來”為由,奏請在京師同文館開設天文算學館。1867年天文算學館第一次招考,應考的72人中取了30名。雖然這批人後來沒有什麽成就,但是表明政府層面已經在思索改良舊有的學科體系。另一方面,政府派人出國留學,至甲午戰爭前,官派留學生就已經達到約200人。另外,還有難以計算的民間自發留學行為。他們在異國他鄉接受了新的地理知識。在這種內外交攻的情況下,傳統學術體系徹底崩塌,民智大開,以李善蘭為代表的科學家開始大規模翻譯海外天文學著作,譯自東洋,譯自西洋,對知識的普及起到重大推動。清末無論維新派還是革命派,地圓已經是沒有爭論的問題,後來蛻化為保皇黨的康有為就公開聲稱自己是哥白尼和牛頓的粉絲。

李善蘭對增長國人科學知識貢獻極大
李善蘭對增長國人科學知識貢獻極大

  隨著民國政府學校教育的推廣,地圓知識被傳授給更多人,現存民國年間的小學教材里,如《商務國語教科書》就專門設有“地球”課,課文說:吾儕所居之地,圓而略扁,故名地球。人立高山之巔,冤枉海中來船,先見船桅,後見船身。其去時,船身先沒,船桅後沒。環遊地球者,如向東而行,方向不變,久之,必回原處。此皆地圓之證也。

  此時距麥哲倫全球航行結束已經近400年;距離利瑪竇來華傳授地圓知識,也過去了超過300年時間。

【編輯:马华

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