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朱熹對天文現象的思考很早就已開始。據朱熹門人黃義剛“癸丑（1193年，朱熹63歲）以后所聞”和林蘷孫“丁巳（1197年，朱熹67歲）以后所聞”，朱熹曾回憶說：“某自五、六歲，便煩惱道：‘天地四邊之外，是什么物事？’見人說四方無邊，某思量也須有個盡處。如這壁相似，壁后也須有什么物事。其時思量得幾乎成病。到而今也未知那壁后是何物？”[ ]可見，朱熹從小就關心天文，直到晚年仍對此難以忘懷，并孜孜以求。
然而，朱熹在其早期的學術生涯中，并沒有進行天文學的研究。朱熹早年除讀儒家經典外，“無所不學，禪、道文章，楚辭、詩、兵法，事事要學”[ ]。紹興三十年（1160年，朱熹30歲），朱熹正式拜二程的三傳弟子李侗為師，開始潛心于儒學，并接受李侗以“默坐澄心”于“分殊”上體認“理一”的思想。
據《朱文公文集》以及當今學者陳來先生所著《朱子書信編年考證》[ ]，朱熹最早論及天文學當在乾道七年（1171年，朱熹41歲）的《答林擇之》，其中寫道：“竹尺一枚，煩以夏至日依古法立表以測其日中之景，細度其長短?！盵 ]
測量日影的長度是古代重要的天文觀測活動之一。最簡單的方法是在地上直立一根長八尺的表竿，通過測量日影的長短來確定節氣；其中日影最短時為夏至，最長時為冬至，又都稱為“日至”。與此同時，這種方法還用于確定“地中”?！吨芏Y地官》載：“以土圭之法測土深，正日景以求地中。……日至之景，尺有五寸，謂之地中?！币馑际?，在夏至日中午測得日影為一尺五寸的地方，此地便是“地中”。而且，從“地中”向北，每一千里則影長增一寸；向南，每一千里則影長減一寸。這就是《周髀算經》所謂“周髀長八尺，勾之損益寸千里”。這一說法到南朝以后受到懷疑；唐朝的一行和南宮說通過不同地區日影的測量，進一步予以糾正。朱熹要其弟子林擇之協助測量日影，顯然是要比較不同地區日影的長短，其科學精神可見一斑。
在同年的《答蔡季通》中。朱熹寫道：“歷法恐亦只可略說大概規模，蓋欲其詳，即須仰觀俯察乃可驗。今無其器，殆亦難盡究也。”[ ]
蔡季通，即蔡元定（1135～1198年）；建陽（今屬福建）人，學者稱西山先生；精于天文、地理、呂律、象數，著作有《律呂新書》、《大衍詳說》等；為朱熹“四大弟子（ 蔡元定、黃干、劉爚、陳淳）”之首。蔡元定的年齡僅比朱熹小5歲，并在天文學等科學上有所造詣，很受朱熹的器重。從以上所引《答蔡季通》可知，當時朱熹正與蔡元定討論天文歷法，并且認為，研究歷法必須用科學儀器進行實際的天文觀測。
淳熙元年（1174年，朱熹44歲），朱熹在《答呂子約》中寫道：“日月之說，沈存中筆談中說得好，日食時亦非光散，但為物掩耳。若論其實，須以終古不易者為體，但其光氣常新耳?！盵 ]顯然，朱熹在此前已研讀過北宋著名科學家沈括的《夢溪筆談》，并對沈括的有關天文學的觀點進行分析。胡道靜先生認為，在整個宋代，朱熹是最最重視沈括著作的科學價值的唯一的學者，是宋代學者中最熟悉《夢溪筆談》內容并能對其科學觀點有所闡發的人。[ ]
淳熙十三年（1186年，朱熹56歲），朱熹在《答蔡季通》中寫道：“《星經》紫垣固所當先，太微、天市乃在二十八宿之中，若列于前，不知如何指其所在？恐當云在紫垣之旁某星至某星之外，起某宿幾度，盡某宿幾度。又記其帝坐處須云在某宿幾度，距紫垣幾度，赤道幾度，距垣四面各幾度，與垣外某星相直，及記其昏見，及昏旦夜半當中之星。其垣四面之星，亦須注與垣外某星相直，乃可易曉?！缎墙洝房筛度绠吰涫路瘢可踉冈缫娭?。近校得《步天歌》頗不錯，其說雖淺而詞甚俚，然亦初學之階梯也?！盵 ]可見，當時朱熹正與蔡元定一起研究重要的天文學經典著作《星經》和以詩歌形式寫成的通俗天文學著作《步天歌》，并就如何確定天空中恒星的位置問題進行討論，其中涉及三垣二十八宿星象體系。
同年，朱熹在《答蔡伯靜》中寫道：“天經之說，今日所論乃中其病，然亦未盡。彼論之失，正坐以天形為可低昂反復耳。不知天形一定，其間隨人所望固有少不同處，而其南北高下自有定位，政使人能入于彈圓之下以望之，南極雖高，而北極之在北方，只有更高于南極，決不至反入地下而移過南方也。但入彈圓下者自不看見耳。蓋圖雖古所創，然終不似天體，孰若一大圓象，鉆穴為星，而虛其當隱之規，以為甕口，乃設短軸于北極之外，以綴而運之，又設短軸于南極之北，以承甕口，遂自甕口設四柱，小梯以入其中，而于梯末架空北入，以為地平，使可仰窺而不失渾體耶？”[ ]在這里，朱熹設想了一種可進入其中觀看天象的龐大的渾天儀。
淳熙十四年（1187年，朱熹57歲），朱熹在《答廖子晦》中寫道：“日之南北雖不同，然皆隨黃道而行耳。月道雖不同，然亦常隨黃道而出其旁耳。其合朔時，日月同在一度；其望日，則日月極遠而相對；其上下弦，則日月近一而遠三。如日在午，則月或在卯，或在酉之類是也。故合朔之時，日月之東西雖同在一度，而月道之南北或差遠，于日則不蝕?；蚰媳彪m亦相近，而日在內，月在外，則不蝕。此正如一人秉燭，一人執扇，相交而過。一人自內觀之，其兩人相去差遠，則雖扇在內，燭在外，而扇不能掩燭?；虮鼱T者在內，而執扇在外，則雖近而扇亦不能掩燭。以此推之，大略可見?！盵 ]在這里，朱熹對月亮盈虧變化的原因作了探討。
淳熙十六年（1189年，朱熹59歲），朱熹在《答蔡季通》中寫道：“極星出地之度，趙君云福州只廿四度，不知何故自福州至此已差四度，而自此至岳臺，卻只差八度也。子半之說尤可疑，豈非天旋地轉，閩浙卻是天地之中也耶？”[ ]在這里，朱熹試圖通過比較各地北極星的高度及其與地中岳臺的關系，以證明大地的運動。
朱熹在一生中最后的十年里，在天文學研究上下了較多的功夫，并取得了重要的科學成就。南宋黎靖德所編《朱子語類》卷一“理氣上太極天地上”和卷二“理氣下天地下”編入大量朱熹有關天文學的言論，其中大都是這一時期朱熹門人所記錄的。例如：《朱子語類》卷二朱熹門人陳淳“庚戌（1190年，朱熹60歲）、己未（1199年，朱熹69歲）所聞”：“天日月星皆是左旋，只有遲速。天行較急，一日一夜繞地一周三百六十五度四分度之一，而又進過一度。日行稍遲，一日一夜繞地恰一周，而於天為退一度。至一年，方與天相值在恰好處，是謂一年一周天。月行又遲，一日一夜繞地不能匝，而於天常退十三度十九分度之七。至二十九日半強，恰與天相值在恰好處，是謂一月一周天。月只是受日光。月質常圓，不曾缺，如圓毬，只有一面受日光。望日日在酉，月在卯，正相對，受光為盛。天積氣，上面勁，只中間空，為日月來往。地在天中，不甚大，四邊空?！盵 ]
《朱子語類》的其它卷中也有此類記錄。例如：《朱子語類》卷二十三黃義剛“癸丑（1193年，朱熹63歲）以后所聞”：安卿問北辰。曰：“北辰是那中間無星處，這些子不動，是天之樞紐。北辰無星……?！绷x剛問：“極星動不動？”曰：“極星也動。只是它近那辰后，雖動而不覺。……今人以管去窺那極星，見其動來動去，只在管里面，不動出去。向來人說北極便是北辰，皆只說北極不動。至本朝人方去推得是北極只是北辰頭邊，而極星依舊動。又一說，那空無星處皆謂之辰……?！庇衷唬骸疤燹D，也非東而西，也非循環磨轉，卻是側轉?！绷x剛言：“樓上渾儀可見。”曰：“是。”……又曰：“南極在地下中處，南北極相對。天雖轉，極卻在中不動?！盵 ]
《朱文公文集》卷七十二朱熹所著《北辰辨》（大約寫成于1196年，朱熹66歲）以及卷六十五朱熹所注《尚書》之《堯典》、《舜典》（大約寫成于1198年，朱熹68歲）都包含有豐富的天文學觀點。《北辰辨》是朱熹專門討論天球北極星座的論文；在所注的《堯典》中，朱熹討論了當時天文學的歲差、置閏法等概念；在所注《舜典》中討論了早期的渾天說、渾天儀的結構，并詳細記錄了當時的渾天儀結構。
這一時期朱熹所編《楚辭集注》（成書于1195年，朱熹65歲）之《天問》中也有一些注釋反映了他在天文學方面的研究和造詣。
二. 天文學的成就
就朱熹研究天文學的方法而言，其最根本的研究方法是[ ]：
其一，細心觀察各種天文現象。朱熹是重視親身觀察、善于觀察的人。他經常運用儀器觀察天文現象；并運用觀察所得驗證、反駁或提出各種見解。
其二，用“氣”、“陰陽”等抽象概念解釋天文現象。朱熹所采用的這一方法與中國古代科學家普遍采用的研究方法是一致的。
其三，運用推類獲取新知。朱熹經常運用“以類而推”的方法，用已知的東西、直觀的東西，對天文現象進行類推解釋。
其四，闡發前人的天文學研究成果。朱熹研讀過包括沈括《夢溪筆談》在內的大量科學論著，對前人的天文學觀點均予以評述，并提出自己的看法。
從現代科學的角度看，朱熹的天文學研究方法，固然有其不足之處，這主要是由于古代科學所處的階段而導致的。在古代科學的范疇中，朱熹的天文學研究方法應當屬于合理。更為重要的是，朱熹運用這些方法在天文學上取得了重要的成就。
朱熹在天文學方面的科學成就主要反映在他最后十年里有關的言論中。概括起來主要有三個方面：
第一，提出了以“氣”為起點的宇宙演化學說。朱熹曾經說：“天地初間只是陰陽之氣。這一個氣運行，磨來磨去，磨得急了便拶許多渣滓；里面無處出，便結成個地在中央。氣之清者便為天，為日月，為星辰，只在外，常周環運轉。地便只在中央不動。不是在下。”[ ]這里描繪了一幅宇宙演化途徑的圖景。
在朱熹看來，宇宙的初始是由陰陽之氣構成的氣團。陰陽之氣的氣團作旋轉運動；由于內部相互磨擦發生分化；其中“清剛者為天，重濁者為地”[ ]，重濁之氣聚合為“渣滓”，為地，清剛之氣則在地的周圍形成天和日月星辰。朱熹還明確說：“天地始初混沌未分時，想只有水火二者。水之滓腳便成地。今登高而望，群山皆為波浪之狀，便是水泛如此。只不知因什么時凝了。初間極軟，后來方凝得硬。……水之極濁便成地，火之極輕便成風霆雷電日星之屬?！盵 ]他根據直觀的經驗推斷認為，大地是在水的作用下通過沉積而形成的，日月星辰是由火而形成的。
將宇宙的初始看作是運動的氣，這一思想與近代天文學關于太陽系起源的星云說有某些相似之處。1755年，德國哲學家康德提出了太陽系起源的星云說；1796年，法國天文學家拉普拉斯也獨立地提出星云說。星云說認為，太陽系內的所有天體都是由同一團原始星云形成的。然而，在他們500多年之前，朱熹就提出了類似之說；盡管尚缺乏科學依據和定量的推算，但其通過思辯而獲得的結果則是超前的。
對此，英國科學史家梅森在其《自然科學史》一書中予以記述：“宋朝最出名的新儒家是朱熹。他認為，在太初，宇宙只是在運動中的一團渾沌的物質。這種運動是漩渦的運動，而由于這種運動，重濁物質與清剛物質就分離開來，重濁者趨向宇宙大旋渦的中心而成為地，清剛者則居于上而成為天?！盵 ]
第二，提出了地以“氣”懸空于宇宙之中的宇宙結構學說。朱熹贊同早期的渾天說，但作了重大的修改和發展。早期的渾天說認為：“天如雞子，地如雞中黃，孤居于天內，天大而地小。天表里有水，天地各乘氣而立，載水而行”[ ]但是，當天半繞地下時，日月星辰如何從水中通過？這是困擾古代天文學家的一大難題。朱熹不贊同地載水而浮的說法，他說：“天以氣而依地之形，地以形而附天之氣。天包乎地，地特天中之一物爾。天以氣而運乎外，故地搉在中間，隤然不動。”[ ]這就是說，地以“氣”懸空在宇宙之中。
至于地如何以“氣”懸空在宇宙中央，朱熹說：“天運不息，晝夜輾轉，故地搉在中間。使天有一息之停，則地須陷下。惟天運轉之急，故凝結得許多渣滓在中間?！盵 ]又說：“地則氣之渣滓，聚成形質者；但以其束于勁風旋轉之中，故得以兀然浮空，甚久而不墜耳。”[ ]朱熹認為，宇宙中“氣”的旋轉使得地能夠懸空于宇宙中央。朱熹的解釋克服了以往天文學家關于宇宙結構學說的弱點，把傳統的渾天說發展到了一個新水平。[ ]
關于地之外的天，朱熹說：“天之形，……亦無形質?！祗w，而實非有體也?！盵 ]“天無體，只二十八宿便是天體?！盵 ]又說：“星不是貼天。天是陰陽之氣在上面”；“天積氣，上面勁，只中間空，為日月來往。地在天中，不甚大，四邊空，”[ ]這顯然是吸取了傳統宣夜說所謂“天了無質，……日月眾星，自然浮生虛空之中，其行無止，皆須氣也”[ ]的思想。
第三，提出了天有九重和天體運行軌道的思想。朱熹認為，屈原《天問》的“圜則九重”就是指“九天”，指天有九重。事實上，在朱熹之前，關于“九天”的說法可見《呂氏春秋有始覽》：中央曰鈞天，東方曰蒼天，東北曰變天，北方曰玄天，西北曰幽天，西方曰顥天，西南曰朱天，南方曰炎天，東南曰陽天；后來的《淮南子天文訓》等也有類似的說法；直到北宋末年洪興祖撰《楚辭補注》，其中《天文章句》對“九天”的解釋是：東方皞天，東南方陽天，南方赤天，西南方朱天，西方成天，西北方幽天，北方玄天，東北方變天，中央鈞天。顯然，這些解釋都不包括天有九重的思想。
朱熹則明確地提出天有九重的觀點，并且還說“自地之外，氣之旋轉，益遠益大，益清益剛，究陽之數，而至于九，則極清極剛，而無復有涯矣”[ ]；同時，朱熹贊同張載所謂“日月五星順天左旋”的說法。他進一步解釋說：“蓋天行甚健，一日一夜周三百六十五度四分度之一，又進過一度。日行速，健次于天，一日一夜周三百六十五度四分度之一，正恰好。比天進一度，則日為退一度。二日天進二度，則日為退二度。積至三百六十五日四分日之一，則天所進過之度，又恰周得本數；而日所退之度，亦恰退盡本數，遂與天會而成一年。月行遲，一日一夜三百六十五度四分度之一行不盡，比天為退了十三度有奇。進數為順天而左，退數為逆天而右。”[ ]《朱子語類》卷二朱熹的門人在闡釋所謂“天左旋，日月亦左旋”時說：“此亦易見。如以一大輪在外，一小輪載日月在內，大輪轉急，小輪轉慢。雖都是左轉，只有急有慢，便覺日月似右轉了。”朱熹贊同此說。[ ]
對此，英國著名科學史家李約瑟說：“這位哲學家曾談到‘大輪’和‘小輪’，也就是日、月的小‘軌道’以及行星和恒星的大‘軌道’。特別有趣的是，他已經認識到，‘逆行’不過是由于天體相對速度不同而產生的一種視現象?！盵 ]因此李約瑟認為，不能匆忙假定中國天文學家從未理解行星的運動軌道。
在天文學研究中，朱熹除了提出以上新見外，還對沈括有關天文學的觀點做過詳細的闡述。例如：沈括曾說：“月本無光，猶銀丸，日耀之乃光耳。光之初生，日在其傍，故光側，而所見才如鉤；日漸遠，則斜照，而光稍滿。如一彈丸，以粉涂其半，側視之，則粉處如鉤；對視之，則正圓。”[ ]朱熹贊同此說，并接著說：“以此觀之則知月光常滿，但自人所立處視之，有偏有正，故見其光有盈有虧?！盵 ]他還說：“月體常圓無闕，但常受日光為明。初三、四是日在下照，月在西邊明，人在這邊望，只見在弦光。十五、六則日在地下，其光由地四邊而射出，月被其光而明?！?，古今人皆言有闕，惟沈存中云無闕?！盵 ]
三. 對后世的影響
中國古代的天文學大致包括宇宙結構理論和歷法兩大主要部分，尤以歷法最為突出。宇宙結構理論自漢代形成蓋天說、渾天說和宣夜說之后，也經歷了不斷的發展，主要表現為占主導地位的渾天說不斷吸取各家學說之長而逐步得到完善。
朱熹的天文學研究側重于對宇宙結構理論的研究。他通過自己的天文觀測和科學研究，以渾天說為主干，吸取了蓋天說和宣夜說的某些觀點，提出了較以往更加完善的宇宙結構理論，把古代的渾天說推到一個新的階段，這應當是朱熹對于古代天文學發展的一大貢獻。
但是，由于朱熹的天文學研究只是專注于宇宙的結構，對于當時在天文觀測和歷法方面的研究進展關注不夠，在這些方面的研究稍顯不足。因此，他的宇宙結構理論在某些具體的細節方面，尤其是定量方面，尚有一些不足之處，有些見解和解釋是欠妥當的。
然而，他畢竟對宇宙結構等天文學問題作了純科學意義上的研究，代表了宋代以至后來相當長一段時期中國古代天文學在宇宙結構理論研究方面的水平。而且，朱熹的宇宙結構理論在后來直至清代一直受到了不少學者的重視和引述。
朱熹之后宋末的重要學者王應麟(1223～1296年，字伯厚，號深寧居士)撰《六經天文編》六卷，記述了儒家經典中大量有關天文學方面的重要論述，《四庫全書六經天文編》“提要”說：“是編裒六經之言天文者，以易、書、詩所載為上卷，周禮、禮記、春秋所載為下卷?！痹撝饕灿浭隽酥祆涞脑S多有關天文學方面的論述。
元代之后科舉考試以“四書五經”為官定教科書。其中《尚書》以蔡沈的《書集傳》為主。蔡沈（1167～1230年，字仲默，號九峰）曾隨其父蔡元定從學于朱熹。他的《書集傳》是承朱熹之命而作，其中包含了朱熹所注《尚書》之《堯典》、《舜典》等內容，涉及不少有關天文學方面的論述。另有元代學者史伯璿（生卒不詳）著《管窺外篇》；《四庫全書管窺外篇》“提要”說：該書中“于天文、歷學、地理、田制言之頗詳，多能有所闡發?！痹谡摷疤煳膶W時，該書對朱熹的言論多有引述，并認為“天以極健至勁之氣運乎外，而束水與地于其中”。這與朱熹的宇宙結構理論是一致的。
明初的胡廣等纂修《性理大全》，其中輯錄了大量朱熹有關天文學的論述。明末清初的天文學家游藝（生卒不詳，字子六，號岱峰）融中西天文學于一體，撰天文學著作《天經或問》，后被收入《四庫全書》，并流傳于日本。該書在回答地球何以“能浮空而不墜”時說：“天虛晝夜運旋于外，地實確然不動于中……天裹著地，運旋之氣升降不息，四面緊塞不容展側，地不得不凝于中以自守也?！边@里吸取了朱熹關于氣的旋轉支撐地球懸于空中的宇宙結構理論；在解釋地震的原因時，該書又明確運用了朱熹的這一觀點，說：“地本氣之渣滓聚成形質者，束于元氣旋轉之中，故兀然浮空而不墜為極重亙中心以鎮定也。”在論及日月五星的運行方向和速度時，該書說道：“日月之行，宋儒言之甚詳”，并且還直接引述朱熹關于五星運行方向和速度的觀點予以說明。
清代著名學者李光地（1642～1718年，字晉卿，號榕村）曾奉命主編《朱子大全》，其中“卷四十九理氣一”有“總論、太極、天地、陰陽、時令”，“卷五十理氣二”有“天文、天度、地理、雷電、風雨雪雹霜露”，收錄了朱熹有關天文學的不少論述。李光地所著的《歷象本要》引述了朱熹所謂“地在中央不動，不是在下”，“天包乎地”以及“天有九重”等，用以說明朱熹的天文學思想中包含了西方天文學有關宇宙結構的知識[ ]。他在所撰的《理氣》篇說：“朱子言天，天不宜以恒星為體，當立有定之度數記之。天乃動物，仍當于天外立一太虛不動之天以測之，此說即今西歷之宗動天也。其言九層之天。近人者最和暖故能生人物。遠得一層，運轉得較緊似一層。至第九層則緊不可言。與今西歷所云九層一 一吻合。”[ ]他的《御定星歷考原》六卷，也引述了朱熹有關宇宙結構的言論，并且認為，朱熹所說的“天包乎地，地特天中之一物爾”就是指“天渾圓地亦渾圓”，而與西方天文學的宇宙結構理論相一致。
李光地與被譽為清初“歷算第一名家”的梅文鼎（1633～1721年，字定九，號勿庵）[ ]交往甚密，并且對當時的西方科學都持“西學中源”說。梅文鼎在所著《歷學疑問》中多處引用朱熹有關宇宙結構的言論。該書認為，朱熹已經具有西方天文學所謂“動天之外有靜天”、“天有重數”和“以輪載日月”的觀點，并且說：“朱子以輪載日月之喻，兼可施諸黃、赤，與西說之言層次者實相通貫?！盵 ]
除此之外，清代還有黃鼎（生卒不詳）的《天文大成管窺輯要》八十卷，其中也包括朱熹有關天文學的不少論述。
朱熹是古代的大哲學家，代表了中國古代哲學發展的一座高峰。也許正是這個原因，他在天文學上所取得的成就一直沒有能引起人們足夠的注意。但是，這并不能否認他在天文學上確實做出過卓越的貢獻，他的宇宙結構理論對后世產生過重大的影響。
注釋：
[ ] 李約瑟：《中國科學技術史》第四卷《天學》，北京：科學出版社1975年版，第2頁。
[ ] 〔宋〕黎靖德編：《朱子語類》，北京：中華書局1986年版，卷第九十四。
[ ] 《朱子語類》，卷第一百四。
[ ] 陳來：《朱子書信編年考證》，上海人民出版社1989年版。
[ ] 《答林擇之》，《晦菴先生朱文公文集》（四部叢刊初編），以下簡稱《文集》，卷四十三。
[ ] 《答蔡季通》，《文集》續集卷二。
[ ] 《答呂子約》，《文集》卷四十七。
[ ] 胡道靜：《朱子對沈括科學學說的鉆研與發展》，《朱熹與中國文化》，學林出版社1989年版。
[ ] 《答蔡季通》，《文集》卷四十四。
[ ] 《答蔡伯靜》，《文集》續集卷三。
[ ] 《答廖子晦》，《文集》卷四十五。
[ ] 《答蔡季通》，《文集》續集卷二。
[ ] 《朱子語類》，卷第二。
[ ] 《朱子語類》，卷第二十三。
[ ] 樂愛國、高令印《朱熹格物致知論的科學精神及其歷史作用》，《廈門大學學報》，1997年第1期。
[ ] 《朱子語類》，卷第一。
[ ] 《朱子語類》，卷第一。
[ ] 《朱子語類》，卷第一。
[ ] 梅森：《自然科學史》，上海譯文出版社1980年版，第75頁。
[ ] 《晉書天文志上》。
[ ] 《朱子語類》，卷第一。
[ ] 《朱子語類》，卷第一。
[ ] 朱熹：《楚辭集注》，上海古籍出版社1979年版，第51頁。
[ ] 杜石然等：《中國科學技術史稿》（下），科學出版社1982年版，第106頁。
[ ] 朱熹：《楚辭集注》，第51頁。
[ ] 《朱子語類》，卷第二。
[ ] 《朱子語類》，卷第二。
[ ] 《晉書天文志上》。
[ ] 朱熹：《楚辭集注》，第51頁。
[ ] 《朱子語類》，卷第二。
[ ] 《朱子語類》，卷第二。
[ ] 李約瑟：《中國科學技術史》第4卷，科學出版社1975年版，第547頁。
[ ] 沈括：《夢溪筆談》卷七《象數一》。
[ ] 朱熹：《楚辭集注》，第53頁。
[ ] 《朱子語類》，卷第二。
[ ] 樂愛國：《李光地的中西科技觀述評》，載《李光地研究》，廈門大學出版社1993年版。
2全市農田水利工程建設的新特點
農業經濟、農業生產在國民經濟中占有重要的位置。隨著社會的快速發展，新時期，訥河市農田水利工程的發展呈現出新的特點。
2.1相關部門重視度越來越高。國家越來越重視各地農田水利工程的建設與發展，各地各級政府和相關部門也日益重視農田水利工程在整個農業生產過程中所發揮的無法取代的、重要的作用。各地相關部門把農田水利工程建設作為新農村建設工作中的一項重要任務來抓。不斷加強領導，落實責任，按照國家相關規定與政策，給各縣、鄉、鎮給予了政策與資金上的有力支持，使得各地農田水利工程建設的步伐不斷加快，為當地的農業生產、農作物的豐收奠定了夯實的基礎。
2.2各方面資金投入力度不斷加大。近年來，各級相關部門不斷加大對農田水利工程的資金投入力度，廣納社會各界資金，鼓勵一些企業家參與建設，并給予政策上的支持。秉承誰主建、誰主管、誰負責、誰受益的原則，極大地調動了社會各界人士的參與意識與積極性，一定程度上解決了資金不足的問題，同時，還有效促進了各地農田水利工程的良好發展。
2.3因地制宜，發揮特色。在省市相關部門、專家的指導下，根據本地實際情況、具體特點，進行了科學規劃，合理布局，突出重點，建設了既適合本地農業生產特點，又可以解決旱季水源，更解決了廣大農村人口及家畜的安全飲水問題，極大地提高了人們的飲水質量與生活質量，解決了農田灌溉問題，順乎民意，滿足了人民群眾的呼聲，提高了黨和政府在人民群眾心目中的形象。
2.4宣傳力度不斷加大。市委、水利部門及媒體不斷加大宣傳力度，使人們充分認識到農田水利工程在農業生產、農村經濟的發展、社會主義新農村建設中的重要作用。極大地促進了人民群眾的參與意識，不斷提高了人們建設家鄉、人人有責的參與熱情。在相關部門的組織下，群眾投工投勞，水利工作人員積極發揮專業技術與帶頭作用，有力地推動了全市農田水利工程的建設和發展。
3農田水利工程的作用
訥河市是黑龍江省糧食主產區，影響全市農業生產的主要氣象災害是干旱、水災、冷凍、冰雹。無論發生哪種氣象災害，都會嚴重影響當地的農業生產，尤其是當干旱、水災發生時，干旱會造成土壤缺少水分、空氣干燥，影響農作物正常生長，導致嚴重減產，甚至絕產；另一方面，當干旱發生時，還會威脅家畜正常飲水，影響養殖業的發展；同時，干旱災害發生時，也會嚴重影響生態環境。當水災、洪澇災害發生時，不僅會嚴重影響農作物的產量與質量，更會極大的威脅著人民群眾生命、財產的安全，給廣大農民造成巨大的經濟損失。利用農田水利工程、可以有效地解決因干旱、水澇造成的危害，避免了因災害發生所造成的巨大損失，確保全市農業生產、農業經濟的發展。近年來，在市委市政府的領導下，全市農田水利工程的建設得到了快速發展，全市農田水利建設取得了明顯的成效，灌區配套工程設施逐步完善，不僅有效解決了農村人口飲水安全問題，也有效解決了上述一系列的問題。提高了各鄉鎮抵御自然災害及農業綜合生產能力，進一步夯實了農業生產的基礎設施建設，滿足了廣大農民的迫切需求，保障了糧食及其他農作物的產量安全，鞏固了糧食主產區的地位，穩固了農民增收的愿望，促進了農業經濟的良好發展。
4發展農田水利工程的意義
4.1近年來，隨著人類的過度開發、開采，只重視經濟效益從而忽略了社會效益、生態效益，使自然生態環境遭受到嚴重的威脅和破壞。全球氣溫不斷變暖，降雨極為不均衡，各地頻發干旱、洪澇等災害，嚴重影響各地農業生產、社會經濟的發展。因此，進一步發展農田水利工程建設，對促進農業生產、農業經濟的發展具有重要的現實意義。
患者，女，32歲，農民。3個月前，無明顯誘因胸部出現紅斑、瘙癢，抓后局部出現糜爛，日曬后皮損增多，播散至背部。當地醫院診斷為“天皰瘡”。療效不佳，病情加重，頭面、軀干、四肢出現水皰、大皰伴糜爛、高熱（39℃～40.5℃）。于2005年7月14日收入我院治療。入院后行病理及相關檢查診斷為尋常型天皰瘡并發膿毒癥。給予大劑量類固醇激素、免疫抑制劑和敏感抗生素靜滴等治療。3周后體溫降至正常，無新發皮疹，瘡面逐漸趨于愈合。住院期間血壓平穩，血糖升高。
2護理體會
2.1預防和控制感染患者皮損面積較大（約占全身面積的65%），治療上應用大劑量激素，為防止病情進一步惡化，安排患者于單間病室，采用暴露療法，保持室內溫度在18℃～20℃（換藥時室內溫度在28℃～30℃）。病室紫外線消毒早晚各1次，每次30～60min。保持室內空氣新鮮，定時通風，每日2次使用1000mg/L含氯消毒液清潔地面、擦拭物品［3］。同時嚴格限制探視人員數量及探視時間、次數。
注意觀察體溫變化、口腔黏膜及皮膚有無感染，有無咳嗽及肺部啰音等情況；注意保暖，避免受涼感冒；3%碳酸氫鈉三餐后漱口，制霉菌素膠漿外用口腔糜爛處，氟康唑口服以防口腔真菌感染；每2h翻身1次，每天拍背1次。遵醫囑給予萬古霉素、舒普深靜滴。
2.2皮損護理用消毒剪將皮損部位的毛發（包括頭發和）緊貼根部修剪干凈。對于直徑＜1cm或皰液較少、陳舊性的水皰，讓其自行吸收。對于直徑＞1cm的水皰，經安爾碘消毒后用無菌注射器在水皰最低位穿刺、抽吸。對于糜爛破潰的皮損則根據皮損分泌物培養的結果，選用0.1%雷佛奴爾液清洗皮損。用眼科彎鑷將皮損表面的分泌物、浮痂、壞死組織形成的偽膜一一去除干凈。外噴新霉素乳劑，將鵝頸燈置于30cm外照射15min后外噴表皮生長因子（金因肽）。受壓部位的皮損用呋喃西林軟膏做成的油紗外貼。非受壓部位的皮損外涂呋喃西林軟膏（約2mm厚），人為的建立皮膚屏障，隔離外源性細菌感染。輸液時，扎壓脈帶的部位先用3～4層紗布裹住，請另一位護士將壓脈帶交叉抓住，避免尼氏征現象的發生。
2.3黏膜護理（1）眼睛的護理：入院當天外涂金霉素眼膏以軟化眼部周圍厚痂，待痂皮軟化后，每日以0.1%雷佛奴爾液清洗皮損，生理鹽水濕敷眼部每日2次，外涂金霉素眼膏每日2次。（2）口腔護理：患者口腔有多個黃豆大小的糜爛面，疼痛明顯。每日常規用生理鹽水棉球為患者行口腔護理2次，進食時糜爛處貼口腔潰瘍膜以緩解疼痛。（3）會陰護理：患者的會及肛周皮膚有糜爛，為預防感染及促進皮損愈合，每日2次用0.1%雷佛奴爾液行會陰護理（白天換藥時和晚間臨睡前）。囑患者每次便后用無菌紗布擦拭，大便后用0.1%雷佛奴爾液棉球清洗。
2.4高熱護理每4h測體溫1次，體溫超過38.5℃時，給予冰袋置于頸部、額頭無皮損處降溫；指導患者多飲水，每日至少3000ml；加強口腔護理，飲食前后漱口，口唇干燥時，涂以稀甘油；必要時遵醫囑給予百服寧口服；注意保暖，及時更換衣物。
2.5飲食護理由于患者皮損面積大、滲液多，蛋白質流失、消耗較大，易導致營養不足，從而影響皮損的愈合。因此應鼓勵患者多喝水，給予高蛋白、高維生素、易消化的流質飲食。同時因患者有藥物性血糖升高，向患者說明飲食療法是控制血糖的基本措施，囑患者除食堂提供的食物外切不可自行添加含碳水化合物的點心、水果。并遵醫囑給予能全力口服，能量合劑、白蛋白、復方氨基酸輸入，以提高患者的整體狀態，使患者盡快恢復。2.6藥物副作用的觀察及護理皮質類固醇是目前治療天皰瘡的最有效藥物，應盡量做到及時治療，足量控制，正確減量，繼用最小維持量［1］。患者住院期間使用甲強龍80mg14天，繼用地塞米松15mg34天并加用得保松2支。在護理中加強了對激素副作用的觀察和護理。（1）血壓升高：檢測血壓1次/d；囑患者注意放松、休息，避免精神緊張；告知患者如頭暈、失眠、乏力等癥狀即時通知工作人員；改變時避免過急。（2）血糖升高：每日檢測空腹及三餐后2h血糖；向患者講解有關糖尿病的相關知識；嚴格控制飲食；遵醫囑給予達美康口服，胰島素皮下注射。（3）電解質紊亂：觀察患者有無缺鉀缺鈣的癥狀，如腹脹、乏力、腰酸背痛等；指導患者多食用含鉀高的食物如橘子，含鈣高的食物如牛奶；監測血鉀、血鈣，每周1次；遵醫囑給予鈣爾奇-D口服，10%氯化鉀加入液體中靜滴。（4）消化道出血：觀察大便的顏色、性狀、量；監測血壓的變化；遵醫囑給予奧克口服，以減少胃酸分泌；進食易消化的流質飲食。
2.7心理護理患者由于起病急、進展快，表現為精神緊張、情緒悲觀，護士在護理過程中，注意動作軟柔，關愛患者。用通俗易懂的語言向患者講解疾病的相關知識，幫助患者樹立戰勝疾病的信心，消除顧慮，積極配合治療。根據患者愛干凈和整潔的生活習慣，保持床單位和患者全身的干凈整潔，幫助患者保持良好的心態。
2.8出院指導向患者講解激素的正確減量，繼用最小維持量的重要性?；禺數蒯t院治療，繼續現有的治療方案。囑患者注意休息，避免感染，忌食蔥、蒜、姜等。
總之，天皰瘡是極為嚴重的疾病，可危及生命。治療的成功與否，護理工作同樣起著決定性的作用。需要護士用嫻熟的護理專業技術和切實有效的護理措施，為患者服務。
［參考文獻］
[4]沈金亮：《〈尚書〉傳本真偽之爭新論》，《文史雜志》2014年第3期。
[5]楊伯峻：《春秋左傳注》（修訂本），中華書局2009年版。
[6]夏商周斷代工程專家組編著《夏商周斷代工程1996――2000階段成果報告：簡本》，世界圖書出版公司北京公司2000年版。
[7]楊伯峻：《論語譯注?衛靈公》，中華書局1980年版。
[8]（清）顧炎武：《天下郡國利病書》，上海古籍出版社2012年版。
[9]楊光成：《西羌壯歌》，《西羌文化》編輯部出版。
西漢時期，天文學上有所謂渾、蓋之爭。關于宇宙的結構，中國古代早就有天圓地方之說。西漢初，有《周髀算經》提出所謂“天似蓋笠，地法覆槃，天地各中高外下”的蓋天說；另有一種蓋天說則認為“天員如張蓋，地方如棊局”，“天形南高而北下，……天之居如倚蓋”，也就是說，天有所傾斜地蓋著地平面；并且認為，“天旁轉如推磨而左行，日月右行，隨天左轉，故日月實東行，而天牽之以西沒”；與此同時，渾天說也已出現，這就是后來張衡在《渾天儀注》中所說的“天如雞子，地如雞中黃，孤居于天內，天大而地小。天表里有水，天地各乘氣而立，載水而行。周天三百六十五度四分度之一，又中分之，則半覆地上，半繞地下”。[4]然而，在西漢時期，占統治地位的是蓋天說。
天文學上的渾、蓋之爭引起了當時儒家的注意。兩漢之際，桓譚與揚雄就渾、蓋曾多次交鋒?；缸T（約公元前23～公元56年），字君山，沛國相（今安徽淮北市）人。他“博學多通，徧習五經，皆詁訓大義，不為章句，能文章，尤好古學，數從劉歆、揚雄辨析疑異”[5]；著作有《新論》?；缸T對天文學也頗有研究。他曾經在主管刻漏時，發現刻漏的度數隨著環境的燥、濕、寒、溫的變化而不同，因而在昏、明、晝、夜的各個時候，刻漏的度數是不同的。所以，他在白天還參照了晷影，在晚上還參照了星宿，從而得到了正確的時間。[6]此外，在宇宙結構問題上，他反對蓋天說，主張渾天說。
揚雄（公元前53～公元18年），字子云，蜀郡成都（今屬四川）人。他博學多才，在語言學、文學和方面較為突出。曾摹仿《周易》作《太玄》，仿《論語》作《法言》。
揚雄重視對自然的研究，他曾經說：“通天、地、人曰儒；通天地而不通人曰技?！盵[7]]揚雄認為，儒家學者應當“通天地”，就是要研究自然，并進一步“通人”。顯然，在他看來，儒家也包容科學，而不是排斥科技，不是輕視科技。
揚雄對天文學很有興趣。在宇宙結構問題上，他起初相信蓋天說，后來因多次受到主張渾天說的桓譚的責難而發生了改變，接受了渾天說，[8]而且，還提出“難蓋天八事”：[9]
其一云，“日之東行，循黃道。晝夜中規，牽牛距北極南百一十度，東井距北極南七十度，并百八十度。周三徑一，二十八宿周天當五百四十度，今三百六十度，何也？”
其二曰，“春、秋分之日正出在卯，入在酉，而晝漏五十刻。即天蓋轉，夜當倍晝。今夜亦五十刻，何也？”
其三曰，“日入而星見，日出而不見。即斗下見日六月，不見日六月。北斗亦當見六月，不見六月。今夜常見，何也？”
其四曰，“以蓋圖視天河，起斗而東入狼弧間，曲如輪。今視天河直如繩，何也？”
其五曰，“周天二十八宿，以蓋圖視天，星見者當少，不見者當多。今見與不見等，何出入無冬夏，而兩宿十四星當見，不以日長短故見有多少，何也？”
其六曰，“天至高也，地至卑也。日托天而旋，可謂至高矣?？v人目可奪，水與影不可奪也。今從高山上，以水望日，日出水下，影上行，何也？”
其七曰，“視物，近則大，遠則小。今日與北斗，近我而小，遠我而大，何也？”
其八曰，“視蓋橑與車輻間，近杠轂即密，益遠益疏。今北極為天杠轂，二十八宿為天橑輻，以星度度天，南方次地星間當數倍。今交密，何也？”
在漢代天文學的發展過程中，桓譚對于蓋天說的責難以及揚雄的“難蓋天八事”，實際上促進了渾天說的發展，對于后來渾天說取代蓋天說的地位起到了重要的作用。
漢初的歷法基本上是沿用秦以來的顓頊歷。顓頊歷是一種古四分歷，以365 1/4日為回歸年長度，29 499/950日為朔望月長度，十九年七閏。漢武帝時，公孫卿、壺遂、司馬遷等受命議造漢歷；最后，在18種改歷方案中選定了鄧平所造的八十一分律歷，稱太初歷。太初歷以365 385/1539日為回歸年長度，29 43/81日為朔望月長度。西漢末年，劉歆修訂太初歷而更名為三統歷。
劉歆（？～公元23年），字子駿；后改名秀，字穎叔。沛（今江蘇沛縣）人。他集六藝群書，撰為《七略》，包括輯略、六藝略、諸子略、詩賦略、兵書略、數術略、方技略。西漢末年，他建議將《左氏春秋》、《毛詩》、《逸禮》、《古文尚書》皆立于學官，移書責備太常博士，遭今文經學家的反對。王莽執政時，劉歆任國師，后因謀誅王莽，事泄而自殺。
《三統歷》的主要是運用“三統”解釋歷法。[[10]]劉歆說：“三統者，天施、地化、人事之紀也?！薄吨芤住非蹙?，音律黃鐘律長九寸，為天統；坤之初六，林鐘律長六寸，為地統；八卦，太簇律長八寸，為人統。劉歆的《三統歷》采用太初歷的日法八十一，并說：“太極中央元氣，故為黃鐘，其實一龠，以其長自乘，故八十一為日法?！?/p>
至于一個朔望月的日數，劉歆根據《周易·系辭上傳》所謂“大衍之數五十，其用四十有九。分而為二以象兩，掛一以象三，揲之以四以象四時，歸奇于扐以象閏，五歲再閏，故再扐而后掛”，說：“元始有象一也，春秋二也，三統三也，四時四也，合而為十，成五體。以五乘十，大衍之數也，而道據其一，其余四十九，所當用也，故蓍以為數，以象兩兩之，又以象三三之，又以象四四之，有歸奇象閏十九，及所據一加之，因以再扐兩之，是為月法之實?！庇盟闶奖磉_：
{[(1＋2＋3＋4)×5－1]×2×3×4＋19＋1}×2＝2，392
2，392÷81＝29 43/81 日
這就一個朔望月的日數。按照十九年七閏，所以，
(19×12＋7)×29 43/81÷19＝562120/1539=365 385/1539日
這就是一回歸年的日數。
劉歆又根據《周易·系辭上傳》所謂“天一，地二，天三，地四，天五，地六，天七，地八，天九，地十。天數五，地數五，五位相得而各有合。天數二十有五，地數三十，凡天地之數五十有五，此所以成變化而行鬼神也”，說：“并終數為十九，《易》窮則變，故為閏法”；“日法乘閏法，是為統歲”，即：
(9＋10)×81＝1，539年＝562，120日
“三統，是為元歲”，即：
1，539×3＝4，617年
由于干支記日法60日為一周期，一統的日數562，120除以60，余數為40，所以，若以甲子日為元，一統后為甲辰，二統后為甲申，三統后才又到甲子，因而三統為一元。劉歆說：“歷數三統，天以甲子，地以甲辰，人以甲申。”
在這一基礎上，劉歆根據《周易·系辭上傳》所謂“四營而成易，十有八變而成卦”，說：“陰陽比類，交錯相成，故九六之變登降于六體。三微而成著，三著而成象，二象十有八變而成卦，四營而成易，為七十二，參三統兩四時相乘之數也?！躁柧啪胖?，為六百四十八，以陰六六之，為四百三十二，凡一千八十，……八之，為八千六百四十，……又八之，為六萬九千一百二十，天地再之，為十三萬八千二百四十，然后大成。”用算式表達：
{[(3×3)×(2×4)×(9＋6)]×8×8}×2＝138，240
接著，“以乘章歲，為二百六十二萬六千五百六十，而與日月會。三會為七百八十七萬九千六百八十，而與三統會。三統二千三百六十三萬九千四十，而復與太極上元”。用算式表達：
138，240×19×3×3＝23，639，040年
“太極上元”實際上是5，120元的大周期。
《三統歷》在運用“三統”解釋歷法時，還涉及歷法，有節氣、朔望、月食及五星等的常數和運算推步，還有基本恒星的距度。與以往的歷法相比，《三統歷》包含了不少新的內容。它提出了所謂“朔不得中，是為閏月”的設置閏月的方法，即以沒有中氣（二十四節氣中，從冬至起，奇數的為中氣，如大寒、雨水、春分、谷雨等十二節氣）的月份為閏月?！度y歷》還提出以135個朔望月為交食周期，其間有23次月食，并且給出了月食發生的月份的推算方法。此外，《三統歷》所測的五星行度和會合周期的精度都較前有明顯提高。《三統歷》在中國古代歷法的發展中具有很高的地位，被認為是“我國古代流傳下來的一部完整的天文學著作”，“世界上最早的天文年歷的雛形”。[11]
中圖分類號：G818.1
文獻標識碼：A
文章編號：1007-3612（2012）09-0130-04
Discussion on the Calculation and Drawing Method Issues of the Starting Line in the Track and Field Events Regardless of Starting Line
SHI Wen-zhong1， CHEN Yu-shan2
（1.College of P.E.， Fujian Normal University， Fuzhou 350108， Fujian China；2.Fuzhou NO.3 Middle School， Fuzhou 350315， Fujian China）
Abstract：In the IAAF Track and Field Facilities Manual ， the cut-in line in 800 m running and the starting line of the events regardless of the starting line is an involute curve. Its cut-in differentiation is shown by diagrams and tables. The calculation method is not precise enough and the data obtained are ambiguous. This study adopts the method of line parameter equations and Newton＇s iterative method to conduct calculation by C++ language programming in computer to the cut-in line， cut-in differentiation and starting line of the events regardless of starting line to make the data obtained in the IAAF Track and Field Facilities Manual more precise.
Key words： cut-in differential；regardless of the starting line；involute curve
田徑運動場地徑賽不分道項目起跑線和搶道線的畫法，過去的田徑競賽規則、裁判法和有關書籍、教材都將該起跑線畫成一條等半徑的圓弧，這是不正確的。由于誤差不是很大，尚未引起業內專家的注意。筆者在田徑場地竣工驗收時發現部分塑膠跑道的施工企業也是用這一方法，畫成等半徑的圓弧。例如：3 000 m障礙跑起跑線，按等半徑畫弧畫成的起跑線，第8道運動員要比第1道運動員約少跑0．15 m。這就違背了比賽公平競爭的原則。
國際田聯《田徑場地設施標準手冊》（以下簡稱《標準手冊》）“……對于所有起跑線，直道的、前伸的和弧線形的，其基本要求是：對于每一名運動員選取的所允許的最短路線是一致的，并且不少于規定距離”［1］。根據此要求和數學理論，可確定不分道項目起跑線和搶道線應該是一條漸開弧線。在《塑膠面層運動場地建設與保養指南》（以下簡稱《指南》）一書也提到它是一條漸開弧線，同時也提到“一步到位”和“逐步到位”的計算數據［2］?！稑藴适謨浴穲D1，表1列出了切入差數據。但這些數據如何計算得來，其他類似的不分道起跑線（如1 500、10 000 m）應怎樣計算，還是沒能從理論上說明這個問題。
基于此，為了從理論上解決這個問題，本研究試圖應用數學理論和計算方法，得出400 m標準場地不分道起跑線和切入差等數據，以及半徑36 m和半徑37.898 m的400 m田徑場相關數據，提供參考；同時還將對其他非標準場地徑賽不分道起跑線和切入差等提供計算方法。期待與業內專家共同商榷。
1 研究方法
1.1 數學計算法 不分道起跑線和搶道線都是漸開弧線，漸開弧線與各跑道線都有一交點。根據漸開弧線原理，通過列參數方程，求得這些交點的坐標，將所求的點依次連接，就可畫出所要求得的漸開弧線。因所列的參數方程是非線性方程，不能直接求解，所以本文運用迭代法進行進一步的計算。
1.2 計算機應用法 依據牛頓迭代法得出的方程解得近似值：x2=x1-f（x1）/f′（x1），依次計算， n次計算后，得近似值：xn=xn-1-f（xn-1）/f′（xn-1）［3］，通過C++語言進行編程求出n次迭代后的值。
2 研究結果與分析
2.1 《標準手冊》相關的漸開弧線理論及其計算方法 《標準手冊》第33頁列出了切入差數據（圖1，表1）。其基本上是按漸開線原理算出或畫出這條搶道線。但有些數據還較模糊：
例：從圖1中看出 R2T8D8 是個直角，cos ∠A =R/X ，根據表1 得知 X8=95.751 R=36.8 ， cos ∠A8=36.8/95.751 cos ∠A8=0.38 433 ∠A8=67.397 836°
同樣在直角R2R1D8中可求得∠B8=61.804 894°
而表1中∠A8=74.887° ∠B8=68.672°，不知∠A8、∠B8是怎樣計算得來。
另外表1中備注欄的說明，使數據有些模糊，不知要說明什么問題，因此上述數據可否選用值得商榷。
2.2 列參數方程用迭代法對漸開弧線的計算 我們可通過數學方法計算求得漸開弧線與各跑道線之間的交點坐標，根據這些坐標點的和已知點連接形成夾角或線段，就可進行測量，求得各道上的交點，然后依次圓順地連接這些點，形成不分道起跑線或搶道線。
在正式的田徑徑賽不分道項目起跑線，依第一道起點位置，可分為三種類型：
2.2.1 第1道起點在直段上，通常有2 000 m障礙跑、3 000 m障礙跑起跑線和800 m跑的搶道線
現以半徑36.5 m，跑道寬1.22 m，800 m搶道線為例進行分析：
如圖1：假設弧AB是800 m搶道線，根據競賽原則，那么其幾何意義是從B點到基圓O最短距離的切線BD長，應該等于第一道直段AC+弧CD長。
以半徑為R=36.5+0.3的基圓圓心O為原點，建立坐標系，設A點為800 m搶道線的第一道切入點，C點為從直道進入彎道的切入點。設AC=1 ，=s，B點（x，y）為800 m搶道線的第n道切入點，過B做基圓的切線BD，切點為D，則BD=AC＋=1?。玸， OD與y軸的夾角為θ（弧度）。在BD上找一點C′，使得BC′=AC=1 ，DC′==s，s=R·θ。則由圖2可知第 n道起點B的y坐標：，設計算出的坐標等于K。
B點坐標關于θ的參數方程Ⅰ：
x=（l+R·θ）· cosθ- R· sin θ
（1） …Ⅰ
y=（l+R·θ）· sinθ+R·cosθ?。?）
設：計算出的y=K，將其帶入式（2），則
K=（I+R·θ）· sin θ+R· cos θ …（3）
公式（3）是一個非線性方程，不能用直接法求解，本文采用牛頓迭代法求解，求得角θ（弧度）。因計算過程較為復雜，本文通過編制C++語言程序，利用計算機進行計算，求得角θ（弧度），進而可求得 OE長度，即B點的橫坐標x。
AM是已知的第二直曲道分界線，通過計算求得各道切入差BM，用垂直點量法就可測量Bn點，依次圓順連接Bn點即可畫出搶道線AB弧。
現將各道切入差BM計算結果列表2?。?/p>
2.2.2 第1道起點在基圓上的不分道起跑線，通常有1 000 m、3 000 m、5 000 m和10 000 m起跑線屬于這一類。
現以10 000 m起跑線測畫進行分析：
1）如圖3：當A點在基圓上時，也就是A點與C點重合時，那么這一條起跑線就是以O為基圓的漸開線。
其幾何意義是：假設曲線AB是以O為基圓的漸開線，B是曲線AB上的一點，BD切O于D，那么BD=。B點坐標關于θ的參數方程
x=R·θ· cosθ- R· sin θ
y=R·θ· sinθ+ R· cosθ
…Ⅱ
2）我們還可通過直角BDO中已知OD、OB長，通過OD/OB=cosθ，求得∠θ。BD=，通過便可求得∠α，∠β=∠α-∠θ。于是便求得∠β。此法計算更簡便些。
計算求得∠β，根據余弦定理可求得放射線長
ABn=R2n+r2-2·Rn·r· cos β。
測量角β=180°—∠β
現根據上述方法，用計算機計算10 000 m起跑線測量數據如表3：
10 000 m跑第二組起跑線計算方法基本同上，數據可參看表3：
2.2.3 1 500 m起跑線是在直段向后延長線上，他的計算和測畫包含參數方程Ⅰ、Ⅱ。
仍以半徑36.5標準田徑場1 500 m起跑線畫法進行分析：如圖4：
設C是以O′為基圓并與直段CA的交點，A為O為基圓并與直段的交點，M為CA延長線并與的交點，且CM=100 m，OO′=CA=84.39m。
由于1 500 m起跑線（漸開弧線）是在第二曲直交界線后的彎道上，他與彎道上各跑道線交點，是以M點為界，在跑進方向M點左側的漸開弧線用參數方程Ⅱ，在跑進方向M點右側的漸開弧線用參數方程Ⅰ。
因此應先判斷M點在第幾道上，如圖5通過計算：求得OM=39.974；而第3條跑道線半徑=38.94， 第4條跑道線半徑=40.16，
38.94?。糘 M ＜ 40.16，由此確定M點在第三跑道上。
1）如圖5，第1～3跑道線與起跑線（漸開線）交點Bn，Bn到O等切點為N，令∠NOBn=∠θ，∠MOE=∠β，用參數方程Ⅱ計算求得∠θ， NBn=R·tgθ ?！稀OE=360°2πR×=360°2πR×NBn ，∠β=∠NOE－∠θ，求得∠β，則測量角∠AOBn=∠AOM +∠β。
求得∠AOBn，根據余弦定理可求得放射線長ABn=R2n+r2-2·Rn·r· cos ∠AOBn。
2）第4～n道跑道線與漸開線（）交點是關于基圓O′，用參數方程Ⅰ計算，求∠θ′。
設場地直段長l=100 m， 兩圓心距離m=84.39m，第n道半徑為Rn，
4～ n 道各跑道線圓的軌跡為
…（5）
將式（1）、（2）代入式（5）得到式（6）
2R·l·θ′+R2·θ′2-2m·l· cos θ-2R·m· cos θ′+2R·m· sin θ′+（l2+R2+m2-R2n）=0 …（6）
應用迭代法和C++語言編制程序計算式（6），求得∠θ′帶入參數方程Ⅰ，得到（x、y）點坐標。
則測量角 ∠AOB′x= arc tgxy
現把計算結果列表如表4：
2.3 《標準手冊》畫法數據與本文數據比較 傳統的用等半徑畫弧的方法與本研究用漸開弧線的畫法存在一定差距，800 m切入差和1 500 m跑線，因直段距離較長，其誤差較小，也許還能接受；3 000 m障礙跑起跑線距分界線較短，其誤差已超出規則允許的范圍（表5）。由此可見，起跑線距離前方直段分界線越近，造成的誤差就越大。
3 結 論
1）不分道起跑線和搶道線用漸開弧線畫法，避免傳統畫法的弊端，使所畫的弧線完全符合“對于每一名運動員選取的所允許的最短路線是一致的，并且不少于規定距離”?。?］的要求。因此應用迭代法計算得來的數據，能更準確反映所要求的漸開弧線的各種數
據。以保證不分道起跑線或搶道線更準確，更符合規則要求。
2）本研究編制的計算程序，可計算不同半徑的半圓式田徑場的不分道起跑線，同樣適用于其他非標準的半圓式田徑場的不分道起跑線點位計算和畫法。
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中國傳統歷法研究在經歷了明代前期相對的沉寂以后，到明末則出現了活躍和復興的景象。這種復興的局面是伴隨著朝野呼吁歷法改革的呼聲不斷提高而出現的。〔1〕萬歷二十四年（1597），邢云路在改歷的建議受挫以后，著手將其專門研究傳統歷法問題的成果匯集成編即《古今律歷考》。此書在明代曾引起重視，使得邢云路名聲大振并被薦舉至欽天監主持修歷工作。但是，清代前期，它卻受到梅文鼎等學者的貶抑，影響了對其進行公正和客觀的評價。
現代科學史家在研究與《授時歷》相關的一些技術性問題時對《古今律歷考》有所涉及。目前所知最早涉及到《古今律歷考》的研究論文，是法國漢學家戈歇（L. Gauchet）在1917年發表的《評郭守敬的球面三角學》一文?！?〕1959年，李約瑟（Needham Joseph）在《中國科學技術史》“數學天文學卷”中討論中國古代三角學問題時將《古今律歷考》中的一幅“割圓圖”收入書中?！?〕近年來，國內學者曾對《古今律歷考》全書內容進行過概要的介紹，〔4〕并在討論邢云路的天文歷法工作時對其有所涉及?！?〕但是，到目前為止，學界尚未對此書進行專題研究和討論，一些問題有待澄清。本文擬對《古今律歷考》的作者歸屬和成書時間及其歷法思想、思想淵源和影響等問題進行專題探討。
一、《古今律歷考》的作者歸屬和成書時間
雖然《古今律歷考》署名為邢云路，但是后世有學者認為它是邢云路和布衣歷法家魏文魁 “相與商榷而成”，〔6〕還有的學者認為“邢云路《古今律歷考》，或言本出魏文魁手”?！?〕至于《古今律歷考》的成書時間問題，在以前學者的研究工作中也存在著不同的看法。通常的觀點認為，《古今律歷考》完稿于萬歷三十五年，初刊于次年。但是，也有學者提出此書萬歷二十八年刻本。（〔6〕，p.35b）為此，我們有必要結合有關寫作背景，對這些問題略加辨明。
邢云路研究傳統歷法的興趣始自少年時代。他癡迷數學，甚至達到成癮的程度，自己研究天象，測算多年。由于缺少同道共同討論，自有孤陋寡聞之感，于是訪求同道于當世，后得魏文魁與之共同討論古今歷法，頗有所得，故此自稱：〔8〕
因博訪當世，求我黨類于山中，得魏生焉。生名文魁，古之祖沖之、陳得一其人也。余乃相與校讎群籍，營于至當。于凡歷之宏綱細目，溯古迄今，靡不根究。其蘊奧縷析，其端倪壹切，紕瑩胥，彌訂之亡爽焉。
邢云路將魏文魁譽為祖沖之和陳得一，雖然難免有溢美之辭，但可從一個側面說明魏文魁在當時人們心目中是具有較高歷算水平的。
萬歷二十四年十二月，邢云路上疏指陳《大統歷》差錯并建議修改歷法以成一代之典，但是受到了欽天監的壓制而沒有獲得施行。面對這樣的境遇，他則抱著道術為公器而應公諸人的想法，著手編撰《古今律歷考》：〔8〕
起而上之，上嘉悅，下庭議，僉曰可，會中涓而格不行。余退嘆曰：使天不欲斯術之行，則無庸畀吾人以斯術，天既以斯術畀吾人，非余任之而誰也？夫道術，公器也。公器在我，而不以公諸人，將鬼神惡之矣。余故因金明諸君子之請，而匯集成編。
魏文魁對此書成書過程也有相關闡述：“魁深山中人，罔所事事，從幼嗜數學，悉其竅以觀天，數多入竅中，由是觀益力，每有所得，所以語諸人，弗省也。然肆業弗肯隳，忽安肅邢觀察公枉駕于余，曰：聞君抱奇術，余方志治歷明時，而胡不贊余為？魁喜曰：固吾志也，愿畢力以從。由是魁昕夕備問難，公乃出古今武庫書，與余上下其議論，尋源導窽，究竟其極。越數載而歷成，公德讓，不自有其功，以歸于余。余曰：余不敏，受教于子大夫，何力之與有？愿以山中人附青云之士，以聞于后世足矣，它何望焉？乃辭謝觀察公，而退歸深山中”?！?〕
從以上記載可以看出，邢云路與魏文魁是亦師亦友的關系，而邢云路在編撰《古今律歷考》中承擔了主要的工作。至于諸如“不自有其功”及“何力之與有”之類的語詞，實際上都不過是謙詞而已。
對于《古今律歷考》主要貢獻的歸屬問題，我們還可通過考察書中作者的署名情況獲得證據。中國國家圖書館善本部收藏萬歷徐安刻本《古今律歷考》署名為：“陜西副憲安肅邢云路輯；征士滿城魏文魁訂”。既然書名中魏文魁只是“訂”，可見其在書中的貢獻應居于次要地位。同時，《古今律歷考》在被收入《四庫全書》時，則署名為“邢云路撰”，而沒有提及魏文魁，也可以為該書為邢云路所著的觀點提供一個旁證。那種認為《古今律歷考》屬邢云路和魏文魁“相與商榷而成”的觀點，失在未區分二者在《古今律歷考》成書過程中各自貢獻的大小問題。至于認為“邢云路《古今律歷考》，或言本出魏文魁手”的觀點則有失偏頗，因為這種說法完全否認了邢云路在《古今律歷考》成書過程中的主要作用。
關于《古今律歷考》的完稿和出版時間，《古今律歷考》胡來朝“后序”有如下記載：
己亥秋，朝幸備觀察邢公屬，得朝夕上下其論，偶見星流，因扣天文玄決，公手畫圖以示其，其指星辰次舍之詳，歲差分秒之數，若談室中事。其論律歷，配合兩相流貫，又若聯珠合璧，然朝心折者久之，恐異時湮沒無傳，因刻著作以惠來世，公以為然。不數月，而《律歷考》出，披讀再三。（〔9〕，pp.2b－3b）
據此可知，《古今律歷考》書稿至遲在萬歷己亥（1600）秋已經完成。根據“不數月，而《律歷考》出”可推測，其刊刻出版時間當為1600年或者次年。王重民所說《古今律歷考》的萬歷二十八年刻本即當指此版本。《古今律歷考》還有多種明刻本，以及《四庫全書》本、《畿輔叢書》本、《叢書集成初編》排印本等，則表明該書在清代以至民國均有比較廣泛的流傳。
二、從《古今律歷考》看邢云路的歷法思想
《古今律歷考》72卷，其主要內容是對古代經籍中的歷法知識以及各部正史律歷志或者歷志中的問題進行總結和評議，重點內容是對《授時歷》和《大統歷》進行研究和評判，“頗具歷法史研究的屬性”。（〔5〕，p.618）通過考察《古今律歷考》的內容，我們將邢云路的歷法思想歸納為以下幾點：
第一，歷法應不斷進行改革的思想。
邢云路在奏請改歷遭受挫折以后，不斷從回顧歷法發展過程的角度來闡發自己主張進行歷法改革的重要性。他借用《周易》中《革》卦的《象》辭所言“澤中有火，革，君子以治歷明時”來論述歷法改革的緣由：
君子觀革之象，知天地乃革之大者也，所以治歷明時。蓋天地革，斯四時成，而其數最難明也。自羲和歷象授時之后，二官失次，七元無紀，春秋有食晦之譏，漢世昧歲差之理，唐宋以來，其法漸密，至元太史郭守敬，乃臻其妙焉。然自元辛巳至今三百余年，消息之法頓亡，歷理之原盡失。斯時也，正澤火當革之時也。昔漢歷凡五變，唐歷凡八改，宋歷凡十六改，使歷可仍舊，何樂改作？然而天運難齊，人力未至，不容不改作也。（〔10〕，pp.1－2）
這里，《象》辭提出的“君子以治歷明時”的觀點經常被后世的歷法家作為自己改革歷法的依據。邢云路對春秋以后歷法的發展描述，意在闡述歷法應該不斷進行改革的思想。至于他所認為的“天運難齊，人力未至”，則因為古歷采用的計算方法是利用有限觀測數據擬合計算公式以預報天象，所以在一定的時期有一定的精度，一般不能長期很好地與天象吻合，所以古歷應經常修正，“不容不改作也”。
第二，歷法數據應隨時實測的思想。
中國古代歷家在描述天體運行規律時，逐漸形成了“先以密測，繼以數推”的治歷指導思想?！?2〕邢云路則結合《授時歷》和《大統歷》中存在的問題，對此思想進行了闡述。他指出，月亮和五星運行的有關常數應隨時實測：
況諸事皆命于歲實，歲實既改，則月策、轉終、交終與五星周，俱亦隨日而改，可也，守敬乃諸事俱仍舊貫，一無所改，遂使后之疇人尋源不得，而愈遠愈差，以至于今也。（〔10〕，p.1104）
這里，邢云路所說《授時歷》月亮、五星計算常數“俱仍舊貫”，是指《授時歷》沿用了金《重修大明歷》中的數據。對于《授時歷》沒有精密測算五星運動的位置問題，梅文鼎也曾指出過，〔13〕但就目前所知，邢云路是最早指出《授時歷》五星運行周期“止錄舊章”者，對歷法的修正具有重要意義。
邢云路還指出了《大統歷》的諸應值未隨時測算的疏漏：
辛巳至今三百余年，而《大統》止遵舊法，一無測改。元統且并其消長削去之，以至中節相差九刻有奇。兼以閏、轉、交三應，雖經元甲午一改，而猶未親密，所當再正。夫應一差，則諸事俱差，而以之步歷，無一可者。（〔10〕，p.1110）
這些評判可以說切中要害，反映了邢云路已經發現了《授時歷》和《大統歷》計算中存在的問題。在此基礎上，通過準確的實測和計算，應當能夠提高歷法計算的準確度。
1607－1608年，邢云路在蘭州進行了立表測影工作以進行回歸年長度的推算，并使用了到當時為止最高的圭表?！?4〕此外，他對候氣說提出了質疑，并無情抨擊了欽天監每年立春時差官赴順天府候氣時造假之事?！?5〕這無疑反映了邢云路主張歷法數據應當隨時進行實測的思想。
第三，恢復《授時歷》立法原理的思想。
邢云路在對正史中的各部歷法進行考證以后，進而闡述了明代的歷法狀況以及對《授時歷》的立法原理進行恢復的重要性：
自古及今，其推驗之精，未有出于此（按：指《授時歷》）者。后元順帝亡，并其歷官，歷術俱沒入沙漠中。我朝存其余法，而失其本源。洪武初，遭元統改易，溷亂其術，遂使至今疇人布算，多所舛錯。余乃因《元史》之舊編，稽前代之故實，繹其端緒，驗諸象緯，以詳著于篇。至其郭守敬之術所未備，并所差失者，余悉補葺訂正。（〔10〕，p.254）
邢云路首先說明元順帝以后《授時歷》歷術失傳，到明代則只有部分余法流傳下來，而歷法的本源則已經失傳。這里，邢云路當指的是明代編纂的《元史歷志》中只記載了《授時歷經》和《授時歷議》兩個部分，而對其“本源”即《授時歷》的立法原理部分則未予收錄的情況。他對明初元統對《授時歷》的改編不滿，認為其“溷亂其術”，所以造成了明代“疇人布算，多所舛錯”的局面。
雖然邢云路同時指出了《授時歷》和《大統歷》的不足，但他仍然認為《授時歷》是古代歷法中精度最高的一部歷法，實際上他在很大的程度上把歷法復興的希望寄托在對《授時歷》的恢復上面。對于《元史歷志》中缺略的《授時歷》有關算法以及存在差錯的地方，則予以補充和訂正。
第四，對歷法以易理為本并牽附律呂黃鐘之數及大衍之數的批評。
邢云路所說的“歷理”與嘉靖年間的周述學在《神道大編歷宗通議》中的“歷理”是相通的，主要是指對日、月、五星和四余中有關歷法計算中若干要素的含義和計算方法進行討論和解釋。而且，他贊同郭守敬的治歷思想，將其概括為“隨時觀象，依法推測；合則從，變則改”。（〔10〕，p.1205）這與《周易》象數學派所說的歷理原于易理的思想存在著顯著區別。他對這種以易理為歷理的做法提出了公開的批評。在《古今律歷考》卷一“律歷配六十四卦”中，邢云路討論了六十四卦與音律、月分、節氣和八卦、節候的配合原則和源流問題，并指出，“此其術也，于歷法何預焉？”（〔10〕，p.8）接著，他詳細介紹了古人以易數附會歷法的學說，他顯然不認為歷數出于易數：“夫是易也，顯道祐神，何物不有，歷故在其中矣。然謂之曰象四時象閏，閱當期之日，象者象其奇偶，當者當其成數也。至于氣朔之分秒，陟降消長，一而不一，則在人隨時測驗以更整之。正其數，即神乎易也。漢史不知，遂以大衍大率之數，牽強湊合，以步氣朔，而謂歷數諸率皆出于此，則非矣”。（〔10〕，p.13）
邢云路還對五代北周王樸欽天歷牽附律呂黃鐘之數的做法進行了否定。（〔5〕，p.619）宋代之后《周易》象數學盛行，相當一部分學者尤其是一些理學家都認為歷理原于易理?！?6〕在這種情況下，邢云路的批判顯得尤其重要。邢云路應當是明代較早做出這種批判的學者。邢云路之后，理學家黃道周曾當面向徐光啟闡“明易歷律之義”，但卻遭到了徐氏的反駁，答曰：“易自是易，律自是律，與歷何干？”〔17〕竟然與邢云路的口氣相近，似乎不能排除徐光啟受到了邢云路的影響。
第五，行星運動受太陽引力控制的思想。
對于日、月、五星在宇宙間的位置關系，中國古代通常將其比作國家的君、皇后和大臣的關系。邢云路利用這種思想，同時結合對傳統歷法計算問題的討論，提出了行星運動受太陽引力控制的思想?！?8〕他在《古今律歷考》卷七十二提出：
月道交日道，出入于六度，而信不爽。五星去而復留，留而又退而伏，而期無失，何也？太陽為萬象之宗，居君父之位，掌發斂之權。星月借其光，辰宿宣其炁。故諸數壹稟于太陽，而星月之往來，皆太陽一氣之牽系也。故日至一正，而月之閏、交、轉，五星之率皆由是出焉。此日為月與五星之原也。（〔10〕，p.1203）
這里，邢云路不但將太陽置于宇宙的中心地位，而且更進一步提出了行星的往來周期運動是因為受到太陽之“氣”的牽引。事實上，在邢云路之前，周述學即已對此思想進行過論述：“黃道既移，而五星只是隨黃道出入不過七八度，可見五星聽命于日也。五星經度疾遲晉（順）逆伏見隨日遠近，而緯度之出入亦隨乎日之遠近。蓋日，君也，五星，臣也，故其聽命有如此。月之晦朔弦望，固隨日之遠近。至于黃赤反復，其道出入黃道相距六度，亦未嘗紊亂，是緯度之變亦隨乎日之南北也。但日為君，而月象后，其遲疾之行則自其有所專制，而不若五星之盡聽命于日耳”?！?9〕我們看到，這種論述只是一種對位置關系的表述，停留在對日、月、五星運行中的運動學描述的層面，并不關心其中的物理機制問題。而邢云路則在此基礎上有所突破，由歷法中日、月、五星位置計算問題進而思考行星運動的物理機制問題。
三、《古今律歷考》的淵源和影響
考察《古今律歷考》的淵源，我們在前引文中看到邢云路曾做過交代：“余乃因《元史》之舊編，稽前代之故實，繹其端緒，驗諸象緯，以詳著于篇”?，F在的問題是，除了古代經籍以及歷代正史中的律歷志和歷志外，邢云路還參閱過哪些著作？尤其是對于《古今律歷考》中有自己獨立看法的對《授時歷》和《大統歷》問題的研究，是否還有其他的來源？
對于這個問題，清代有學者認為，《古今律歷考》有抄自周述學《神道大編歷宗通議》之嫌。如，黃宗羲認為：“丙午（1666），見其《歷宗通議》，而后知邢云路《律歷考》所載，皆述學之說，掩之為己有也”?！?0〕類似地，姜希轍在為黃宗羲《歷學假如》所做的序中認為：“然《考》中所載歷議又竊之云淵而不留其姓名，輾轉相掩?！薄?1〕還有黃百家在《明史歷志》中也采用了這種觀點。〔22〕
由上述學者的看法可知，討論《古今律歷考》的淵源問題，關鍵是澄清它與《神道大編歷宗通議》的關系問題。《古今律歷考》根據歷代史志對歷法問題進行討論的思路確與《神道大編歷宗通議》有類似之處，這表明邢云路撰寫《古今律歷考》可能受到了《神道大編歷宗通議》的影響。另一方面，二者在討論《授時歷》的有關問題時，均以《元史歷志》中的《授時歷議》作為基礎，且大量抄錄了《授時歷議》中的原文，而由于《神道大編歷宗通議》出版先于《古今律歷考》，則容易讓人覺得有傳抄的可能性。但是，仔細比較起來，《古今律歷考》與《神道大編歷宗通議》二者也存在諸多不同之處：
其一，《古今律歷考》對經籍中的歷法知識進行了研究，而《神道大編歷宗通議》對此則未涉及；
其二，在對《授時歷》進行討論時，《神道大編歷宗通議》基本沒有超出《元史歷志》的范圍，而《古今律歷考》則除了包括這部分內容外，更對《授時歷》的立法原理問題進行了深入探討，可補《元史歷志》之缺，這是二者之間最明顯也是最重要的一個區別；
其三，對于《授時歷》和《大統歷》的討論，《神道大編歷宗通議》側重于對歷法要素的解釋而且基本沒有超出《元史歷志》的范圍，而《古今律歷考》則對歷法中各種基本天文常數的實際測量方法進行了專門的討論。更為重要的是，《古今律歷考》對《授時歷》的計算方法進行了示例，利于人們掌握推算方法。
此外，在對《授時歷》冬至時刻、回歸年長度以及日、月、五星歷法常數方面的考察，《神道大編歷宗通議》遠不如《古今律歷考》深入。
從以上幾點區別來看，邢云路做了很多《神道大編歷宗通議》所沒有注意到的工作，尤其是可以彌補《元史歷志》之缺的工作顯得更為重要。所以，那種認為《古今律歷考》直接來源于《神道大編歷宗通議》的觀點是有失偏頗的。我們看到，即便二者有些文字有相類似之處，但也不是簡單轉抄，比如我們在上節提到的《古今律歷考》探討行星運動物理機制的問題。
《古今律歷考》出版后，曾使邢云路一度名聲大振。因該書引起禮部的重視，邢云路被邀赴京主持萬歷三十九年到天啟元年（1621）的修歷工作。另一方面，《古今律歷考》為《授時歷》的傳承起到了重要的作用，尤其表現為對黃宗羲《授時歷故》的直接影響。〔23〕以前有學者認為，《授時歷》的許多重要算法是由于黃宗羲的《授時歷故》而保存和流傳下來。比如，“梨洲先生撰《授時歷故》，一依本法推算，其（《授時歷》）所創平立定三差及弧矢割圓諸法，賴此以存，謂非（郭）守敬之功臣歟？”〔24〕這種評價當是由于作序者未注意到《古今律歷考》而做出的。
除此之外，清初歷算家薛鳳祚對于邢云路的工作也十分重視，其《歷學會通》“考驗部”中關于《授時歷》的許多討論都取自《古今律歷考》，亦可見《古今律歷考》在傳承《授時歷》方面的重要作用。
四、結語
以往人們對《古今律歷考》的評價并不高，往往指責其簡單重復前人的工作，甚至持批評和否定的態度。梅文鼎在《勿菴歷算書記》中講道：“從黃俞邰太史虞稷借讀邢觀察云路《古今律歷考》，驚其卷帙之多。然細考之，則于古法殊略，所書《授時》法意，亦多未得其旨，則愚只一得，似尚可存。邢氏書但知有《授時》，而姑援經史以張其說，古歷之源流得失，未能明也，無論西術矣”?！?5〕受梅文鼎影響，阮元、羅士琳也提出了類似的批評?！?6〕
我們認為，梅文鼎對邢云路的評價有失偏頗。邢云路在1597年改歷建議受到壓制之后，潛心研究，寫下這樣一部卷帙浩繁的著作，必然有其良苦的用心。盡管該書從形式到內容都有著很強的歷史研究的意味，但是，邢云路寫作該書的著眼點無疑是他心目中的修正歷法。古代歷法家在改歷時大多先要回顧歷史，結合歷史論述自己的改歷主張，邢云路也是如此，而且他所作的回顧工作在規模上遠遠超越了前人。最為關鍵的是，他在對每部分歷史資料進行總結之后，總會加上自己對某些問題的評論。很顯然，邢云路也是試圖從歷史的系統回顧中去尋找改歷的方略。僅從恢復《授時歷》的計算方法和立法原理問題來看，邢云路是明代最早系統對此問題進行研究的學者，而且梅文鼎和黃宗羲在這方面的工作實際上也沒有超過邢云路的水平，只是盡量減少了疏漏而已?！?7〕所以，梅文鼎在沒有考慮到邢云路研究傳統歷法的時代背景和出發點的情況下，難免發出不當的議論。實際上，早在梅文鼎的觀點提出后不久，就已經有人提出了不同的意見，認為他過于貶低了邢云路的工作。如，《四庫全書總目提要》在對《古今律歷考》所作的提要中認為：“然推步之學，大抵因已具之法而推未盡之奧。前人智力之所窮，正后人心思之所起。故其術愈闡愈精，后來居上。［邢］云路值歷學壞敝之時，獨能起而攻其誤，其識加人一等矣。創始難工，亦不必以未密譏也”?！?8〕我們認為這種觀點比較公允。
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一、13-14世紀西亞蒙古人與元朝文化交流的背景
（一）政治上的相對統一
13世紀是一個風云變幻的歷史時期。崛起于漠北高原的蒙古人通過一系列的軍事征服活動在亞歐大陸上建立起一個龐大的蒙古帝國。除了日本、東南亞、南印度和西歐以外，幾乎整個亞洲和大部分歐洲都囊括在蒙古帝國的版圖之內。蒙古人的征服活動徹底打破了農耕世界各民族、各地區之間的閉塞狀態，從而便利了西亞與元朝的交通往來。
（二）元朝與西亞蒙古人的友好關系
伊兒汗國是旭烈兀于蒙古第三次西征過程中在西亞建立的蒙古人政權，是蒙古帝國四大汗國之一。在四大汗國中，伊兒汗國與中國元朝的關系尤為親密友好。在政治上，諸伊兒汗忠實地履行“宗藩關系”，把忽必烈視為蒙古帝國傳統的大汗，因而元朝歷代皇帝也積極支持伊兒汗在西亞的政治統治。[1]雙方友好的關系大大地促進了中國與西亞文化的交流。
（三）便利的對外交通
中外交通的暢通也為雙方的文化交流提供了便利條件。忽必烈在位時期，大力發展交通，造船修港，建立起完善的驛站，元大都（今北京）成為當時世界上的一個繁華的城市和中外經濟文化交流的中心。元帝國時代，“一千多年來時斷時續的東西海陸交通,這時更暢通無阻。陸路北穿南俄，南貫伊朗，海道則以波斯灣上的忽魯謨斯為樞紐。從中國直到西歐，東西方商使往來不絕。”[2]
（四）雙方人員的往來
隨著蒙古軍隊西征，有大批漢人進入中亞、西亞以至歐洲各地。而隨著蒙古軍的東歸，又有大批的西亞人、中亞人、俄羅斯和欽察人等東來，他們中有的是被俘的工匠、奴隸，有的是投附的王公、貴族，被分置于蒙、汗各地。東西方文化也隨之傳布于東西各地。
二、13-14世紀西亞蒙古人與元朝文化交流的表現
（一）天文歷法
13-14世紀西亞與中國在天文歷法方面的交流尤為突出。旭烈兀西征時從中國帶去許多精通天文算學的學者，每次出戰，都要依靠占星學者求卜。伊兒汗國建立后，中國的歷算學者繼續被派往西亞，和波斯、阿拉伯的天文學家一起工作。1259年伊兒汗為籌建天文臺特征集東西方學者，中國天文歷算學者即在此列?！妒芳份d忽必烈派到波斯馬拉蓋的天文學家有傅穆齋（秘書監工作的傅巖卿）。納速剌丁?突斯向他請教過中國天文學上的推步之術。[1]
忽必烈也曾征集回回天文學家來華。忽必烈召扎馬剌丁入華，請他編制萬年歷，他還在上都建觀象臺，制造了七種天文觀測儀器。這些儀器正是仿照馬拉蓋天文臺的儀器而制。
元朝郭守敬奉命編制《授時歷》時，就參考了回回歷?；鼗貧v的特點是五星緯度計算周密，郭守敬的《五星細行考》當是吸收了回回歷的這一特點而作。郭守敬在恒星觀測方面開始編制星表，便是受撒馬爾罕和馬拉蓋天文臺的啟發。另外，郭守敬設計的13種天文儀器，總數和馬拉蓋天文臺的儀器相等，有些儀器的功用也相仿，從時間的先后來看，郭守敬可能是從馬拉蓋天文臺的儀器中受到啟發。
（二）醫藥
13-14世紀阿拉伯波斯醫學傳入中國，大大豐富了中國傳統的醫藥文化。元代中亞、西亞移民和宿衛既多，為此，元世祖忽必烈增設了專為這些人服務的醫藥機構。另外，在中國穆斯林聚居地，也設有民辦的回回醫院。愛薛就曾創辦了阿拉伯式的醫院—京師醫藥院。京師醫藥院很可能是按照著名的努爾?。?262-1274）在大馬士革創辦的努爾醫院所興建的一所穆斯林醫院。[2]回回醫藥在元代廣為流傳，許多來華經商的阿拉伯人便以賣藥為業。一些回回老醫常在江南各地街頭賣藥行醫，尤以金絲膏藥治療跌打損傷為最妙。
主要參考文獻，唐代孫思邈的《千金要方》在元代被譯成波斯文。
（三）軍事技術
一．
關于“儒家”，《漢書•藝文志》作了較為全面的概述和界定：“儒家者流，……助人君順陰陽、明教化者也；游文于六經之中，留意于仁義之際，祖述堯舜，文武，宗師仲尼，以重其言，于道最為高”。從這段總括性的論述中可以看出，原創儒家有三個主要的特點，這就是：求道、為學、致用。
首先，儒家重視求道，“于道最為高”。從《論語》中可以看出，孔子一生致力于求道?！墩撜Z•學而》說：“子曰：君子食無求飽，居無求安，敏于事而慎于言，就有道而正焉，可謂好學也已?！薄墩撜Z•衛靈公》說：“子曰：君子謀道不謀食；耕也，餒在其中矣；學也，祿在其中矣?！薄墩撜Z•里仁》說：“子曰：“朝聞道，夕死可矣?！憋@然，求道是孔子一生的追求?？鬃拥摹暗馈?，主要講的是為人處世之道。孔子說：“君子道者三，……仁者不憂；知者不惑；勇者不懼?！保ā墩撜Z•憲問》）又說：“有君子之道四焉：其行己也恭，其事上也敬，其養民也惠，其使民也義?！保ā墩撜Z•公冶長》）但最重要的是“忠恕之道”，曾子曰：“夫子之道，忠恕而已矣?！保ā墩撜Z•里仁》）
孔子之道，為思孟學派以及后來的《易傳》所發揮，從而形成了儒家的“天人合一”之道?！吨杏埂吩唬骸拔ㄌ煜轮琳\，為能盡其性；能盡其性，則能盡人之性；能盡人之性，則能盡物之性；能盡物之性，則可以贊天地之化育；可以贊天地之化育，則可以與天地參矣。”并且認為，“仲尼祖述堯舜，文武。上律天時，下襲水土。辟如天地之無不持載，無不覆幬。辟如四時之錯行，如日月之代明”。孟子說：“盡其心者，知其性也。知其性，則知天矣?！保ā睹献?#8226;盡心上》）《易傳》曰：“大人者，與天地合其德，與日月合其明，與四時合其序，與鬼神合其吉兇?！保ā吨芤?#8226;乾•文言》）并且明確提出天道、地道與人道統一的“三才之道”（《周易•系辭下傳》）。
正因為儒家講的“道”是人道與天道的統一，是“天人合一”之道，所以，儒家又重視“天”，重視研究天地自然，從而形成了儒家的自然觀，主要包括：思孟學派的陰陽五行自然觀、荀子的氣論自然觀和《易傳》的陰陽八卦自然觀，充分表明儒學融合自然之道。雖然從現代科學的角度看，儒家的這些自然觀并不能算作是科學，但是在中國古代，陰陽五行自然觀、氣論自然觀以及陰陽八卦自然觀一直是古代科技的思想基礎，是中國古代科技的重要組成部分。
其次，儒家重視為學，“游文于六經之中”?？鬃幼鳛榻逃遥笞约汉蛯W生有廣博的知識?！墩撜Z•雍也》說：“子曰：“君子博學于文，約之以禮?！笨鬃又v“博學”，主張“多聞，擇其善者而從之，多見而識之”（《論語•述而》），具有知識論傾向；不僅要求學習社會文化，學習倫理道德方面的知識，而且也包括學習自然方面的知識，從而使學生成為“志于道，據于德，依于仁，游于藝”（《論語•述而》）的君子。這里的“游于藝”，就是學習“六藝”，即禮、樂、射、御、書、數，其中的“數”實際上包括了古代的數學知識。而且，孔子還要求學生“多識于鳥獸草木之名”（《論語•陽貨》）；思孟學派和荀子的著作以及《易傳》等也廣泛涉獵自然知識。
正因為儒家重學，也重視自然知識，包容科技，先秦儒家自孔子開始就十分重視對于古代科技著作的研究。他們所整理、研究以及撰寫的著作中，《夏小正》、《禹貢》、《月令》等都是當時重要的科技著作，《詩經》、《堯典》、《周禮》等也都包含了豐富的科技知識。先秦儒家把科技知識包容于儒學之中，而這些科技著作以及科技知識事實上成為后世儒家學習和研究科技的知識基礎。
再次，儒家重致用?？鬃又厝说?、重學問，最后又落實到致用上。在為政方面，孔子講“道之以德，齊之以禮”（《論語•為政》），講道德教化；同時也講“因民之所利而利之”（《論語•堯曰》），講利民。這一思想后來被孟子發展成為“仁政”。孟子認為，施行仁政，首先要“制民之產”。他說：“明君制民之產，必使仰足以事父母，俯足以畜妻子，樂歲終身飽，兇年免于死亡。然后驅而之善，故民之從之也輕?！保ā睹献?#8226;梁惠王上》）因而要發展農業生產，要“不違農時”；“不違農時，谷不可勝食也；數罟不入洿池，魚鱉不可勝食也；斧斤以時入山林，材木不可勝用也；谷與魚鱉不可勝食，材木不可勝用，是使民養生喪死無憾也”（《孟子•梁惠王上》）。在儒家看來，講“仁政”，就要發展農業生產，當然也就離不開發展農業科技。
儒家講民本，最終又要落實到發展農業，發展農業科技；與發展農業相關，又要研究天文學、地理學以及數學等等。這表明儒家本身具有發展科技的內在要求，儒家文化與科技密切相關。在中國古代科技體系中，農業科技以及與之相關的實用科學發展較快，其原因概在于此。
二．
原創儒家具有的求道、為學、致用的特點，使得儒學融合科學于一體。而且，后世儒家在發展儒學的過程中，大體上繼承了這個重要的傳統，只是在各個時期，儒家的側重點有所不同。從儒學發展史看，歷代都有儒家學者研究自然、研究科技，對中國古代科技的發展做出直接的貢獻。
漢代儒家確立了儒家的經學傳統，較多地發揮儒家為學包括研究科技知識的特點。漢代經學家在整理和研究儒家經典時，把包含有古代科技知識的儒家著作也確立為經典。按照中國古代數學、天文學、地理學、醫藥學和農學五大學科的分類，《周易》等著作中包含有某些數學知識，《詩經》、《尚書•堯典》、《大戴禮記•夏小正》、《禮記•月令》以及《春秋》等著作中包含有某些天文學的知識，《尚書•禹貢》、《周禮•夏官司馬•職方》等著作中包含有某些地理學知識，《周易》、《禮記•月令》等著作中包含了與醫學有關的知識，《詩經》、《大戴禮記•夏小正》、《禮記•月令》等著作中包含有農學知識。尤其是，漢代經學家還把春秋時期的技術著作《考工記》補入《周禮》，列為儒家經典。漢代儒家在整理和研究儒家經典的過程中，對其中的科技知識進行注釋和發揮，實際上也是一種科學研究。
漢代儒學包容科學，不僅表現為漢儒所確立的儒家經典中包含古代科技著作和科技知識，而且，漢代有不少儒家直接參與科學研究，甚至成為那個時代的科學家。漢代儒家普遍對天文歷法感興趣，并有所研究，這不僅有其政治方面的原因，也與儒家講“天人合一”有著密切的關系。李約瑟說：“天文和歷法一直是‘正統’的儒家之學?！盵]筆者以為，至少在漢代可以這么說。在漢代儒家中，對天文學頗有研究的，至少有揚雄、桓譚、劉歆、賈逵等。揚雄對天文學很有興趣，主張渾天說，并提出“難蓋天八事”?；缸T對天文學也頗有研究，在宇宙結構問題上，反對蓋天說，主張渾天說。揚雄和桓譚對于渾天說取代蓋天說的地位起到重要的作用。后來的儒家學者劉歆修《三統歷》，被認為是“我國古代流傳下來的一部完整的天文學著作”，“世界上最早的天文年歷的雛形”。[]賈逵在天文學上頗有造詣，他所參與修訂的東漢四分歷比以往各家歷法有顯著的進步。
宋學確立了儒家的道學傳統，較多地發揮了儒家求道包括求自然之道的特點。宋學家在當時中國古代科技發展至高峰的背景下，大都深入學習和研究當時的科技。邵雍、張載、二程以及朱熹都對自然現象有過研究。
朱熹的“理”一開始就具有科學的內涵，它既是形而上的“太極”，又是具體事物包括自然事物的規律，因而也包括了自然規律在內；所以，朱熹理學既是心性之學，又是自然學。這正是對原創儒學“天人合一”的發展。此外，朱熹對于儒家“格物致知”的詮釋，使之包含了格自然之物的內涵，賦予了科學的意義。朱熹說：“天地中間，上是天，下是地，中間有許多日月星辰、山川草木、人物禽獸，此皆形而下之器也。然這形而下之器之中，便各自有個道理，此便是形而上之道。所謂格物，便是要就這形而下之器，窮得那形而上之道理而已?！保ā吨熳诱Z類》卷六十二）“上而無極、太極，下而至于一草、一木、一昆蟲之微，亦各有理。一書不讀，則闕了一書道理；一事不窮，則闕了一事道理；一物不格，則闕了一物道理。須著逐一件與他理會過。”（《朱子語類》卷十五）可見，在朱熹廣泛的格物中，也包括格自然之物。朱熹非常強調研究自然現象，把握自然之理。他說：“雖草木亦有理存焉。一草一木，豈不可以格。如麻、麥、稻、粱，甚時種，甚時收，地之肥，地之蹺，厚薄不同，此宜植某物，亦皆有理。”（《朱子語類》卷十八）“歷象之學自是一家，若欲窮理，亦不可以不講?！保ā吨煳墓募肪砹洞鹪鵁o疑》）“小道不是異端。小道亦是道理，只是小。如農圃、醫卜、百工之類，卻有道理在?！保ā吨熳诱Z類》卷四十九）更為重要的是，朱熹還運用“理”的概念直接研究自然、研究科學，在天文學領域取得重要的成就。他提出了以“氣”為起點的宇宙演化學說，提出了地以“氣”懸空于宇宙之中的宇宙結構學說以及天有九重和天體運行軌道的思想，在中國天文學史上具有重要的價值。[]
明清之際，西方科學傳入中國。明清時期尤其是明清之際的儒家，較多地發揮了儒家經世致用的傳統。他們或者以“格物致知”的名義融合科學、研究科學，或者打著“西學中源”的旗號學習西方科學，會通中西。清代的儒學即使在最后轉變成為專注于考據訓詁的經學，也依然以特殊的方式研究科學。當時的儒家對于西方科學雖有不同態度，但總體上持積極吸納的態度，在一定程度上促進了中國古代科技的近代化。
明清之際的儒家學者黃宗羲撰寫了不少科學著作，其中天文學、數學類著作“有《授時歷故》一卷，《大統歷推法》一卷，《授時歷法假如》一卷，《西歷假如》、《回歷假如》各一卷外，尚有《氣運算法》、《勾股圖說》、《開方命算》、《測圓要義》諸書共若干卷”[]；地學類著作有《今水經》、《四明山志》、《臺宕紀游》、《匡廬游錄》等；還有《律呂新義》及其它科學著作。清初儒家學者李光地對天文歷算有特殊的愛好，與當時的天文學家、數學家梅文鼎交往甚密。在與梅文鼎的交往過程中，李光地對天文學也作了深入的研究，其天文歷法類著作主要有：《歷象要義》、《歷象合要》、《歷象本要》等，主編《御定星歷考原》、《御定月令輯要》等；還有論文《記太初歷》、《記四分歷》、《記渾儀》、《算法》、《歷法》、《西歷》等。清代考據學大師戴震“凡天文、歷算、推步之法，測望之方，宮室衣服之制，鳥獸、蟲魚、草木之名狀，音和、聲限古今之殊，山川、疆域、州鎮、郡縣相沿改革之由，少廣旁要之率，鐘實、管律之術，靡不悉心討索?！盵]并且撰寫了大量的科技著作，其中有天文歷法類著作：《原象》、《續天文略》、《迎日推策記》、《九道八行說》、《周禮太史正歲年解》、《周髀北極璿璣四游解》、《記夏小正星象》、《歷問》、《古歷考》等；數學類著作：《勾股割圜記》、《策算》等；地學類著作：《水地記》、《直隸河渠書》、《汾州府志》等；技術類著作：《蠃旋車記》、《自轉車記》、《釋車》、《考工記圖》等。清代著名的漢學家焦循是與汪萊、李銳齊名的重要數學家。[]《疇人傳》“續編”說：“尚之（李銳）在嘉慶間，與汪君孝嬰（汪萊）、焦君里堂（焦循）齊名，時人目為談天三友?！盵]焦循的數學著作有：《加減乘除釋》、《天元一釋》、《釋弧》、《釋輪》、《釋橢》、《開方通釋》等。此外，焦循還有《禹貢鄭注釋》、《毛詩地理釋》、《毛詩鳥獸草木蟲魚釋》、《李翁醫記》等科學類著作。
縱觀儒學發展的歷史可以看出，歷代都有儒家學者研究自然、研究科技，并撰寫科技著作，把科學與儒學融合在一起。
三．
儒學融合科學，然而在儒學體系中，科學只是其中不可缺少的一個部分，并不占據主導地位。雖然儒家也需要研究天地自然，但是，這種研究本身并不是目的，而只是儒家最終把握“形而上之道”的手段。對于儒家來說，科學既不是可有可無，也不是最為重要。儒家既不反對科學，也不將科學擺在首要的位置上。尤其是當科學與儒學發生矛盾時，當需要對科學與儒學的重要性作出比較和權衡時，科學往往處在次于儒學的地位。
正因為如此，儒家對于科學的態度往往會受到今天推崇科學的人們的誤解。甚至李約瑟也認為，“在整個中國歷史上，儒家反對對自然進行科學的探索，并反對對技術作科學的解釋和推廣?！盵]并以孔子反對樊遲學稼加以說明。其實，孔子反對“樊遲學稼”是否可以用來證明儒家反對科技，則需要作進一步的分析。
據《論語•子路》記載：樊遲請學稼。子曰∶“吾不如老農?！闭垖W為圃。曰∶“吾不如老圃?！狈t出。子曰∶“小人哉，樊須也！上好禮，則民莫敢不敬；上好義，則民莫敢不服；上好信，則民莫敢不用情。夫如是，則四方之民襁負其子而至矣；焉用稼！”然而，孔子反對樊遲學稼，只是因為在孔子看來，義的價值要高于利，道德的價值要高于實際的技能；只是就義與利、道德與實際技能相比較而言的；并不是不要利，不要實際技能，而是不要只講利，只講技能。因此，孔子反對樊遲學稼并不存在反對科技、鄙視科技的問題。
從古代科技尤其是古代農業科技的發展看，孔子反對樊遲學稼實際上并沒有產生多少負面的影響。北魏時期的重要農學家賈思勰撰重要的農學著作《齊民要術》，其中說道：“樊遲請學稼，孔子答曰：‘吾不如老農?！粍t圣賢之智，猶有所未達，而況于凡庸者乎？”[]按照賈思勰的理解，孔子因自以為在農業生產上不如老農，所以才無法教授樊遲學稼；而且，連孔子都不如老農，那么凡庸者就更是如此，所以應當學習農業科技。唐代重要的農學家陸龜蒙著《耒耜經》，其在“序”中說：“孔子謂：‘吾不如老農’，信也。因書為《耒耜經》以備遺忘，且無愧于食?！盵]陸龜蒙認為，孔子說自己不如老農，這是實話，所以應當要研究農學。宋代重要的農學家陳旉著《農書》，有洪興祖作“后序”，其中引陳旉所說：“樊遲請學稼，子曰：‘吾不如老農。’先圣之言，吾志也；樊遲之學，吾事也；是或一道也?！盵]顯然，孔子反對樊遲學稼實際上并沒有成為古代農學家研究農業科技的障礙。無論對農學家們的解釋作如何評價，無論他們的解釋在今天的一些人看來是多么的“不符合”邏輯，但至少可以肯定，他們沒有把孔子反對樊遲學稼與他們研究農業科技對立起來，也就是說，孔子反對樊遲學稼實際上并沒有對古代農業科技的發展帶來多大的負面影響。
朱熹也曾說過：“格物之論，伊川意雖謂眼前無非是物，然其格之也亦須有緩急先后之序，豈遽以為存心于一草木器用之間而忽然懸悟也哉！且如今為此學而不窮天理、明人倫、講圣言、通世故，乃兀然存心于一草木一器用之間，此是何學問！如此而望有所得，是炊沙而欲其成飯也。”（《朱文公文集》卷三十九《答陳齊仲》）如果僅從字面上理解，這段文字只是講研究自然當在“窮天理、明人倫、講圣言、通世故”之后，不可“兀然存心于一草木一器用之間”，并沒有反對研究自然之意。但是，他用“炊沙而欲其成飯”之詞，似有輕視科學之嫌。
然而需要指出的是，據當今學者陳來先生所著《朱子書信編年考證》，朱熹的此段文字寫成于“丙戌冬”（1166年，朱熹36歲），[]當為朱熹早期言論，在他后來的著述中，類似的言論幾乎不復出現。
朱熹于47歲（1177年）寫成的《論語集注》對孔子所言“志于道，據于德，依于仁，游于藝”進行注釋時說：“游者，適情之謂。藝，則禮樂之文，射、御、書、數之法，皆至理所寓，而日用之不可闕者也?！保ā墩撜Z集注•述而》）后據周謨“己亥（1179年，朱熹49歲）以后所聞”，朱熹曾經在比較“志于道，據于德，依于仁，游于藝”四者的輕重時說：“‘游于藝’一句，比上三句稍輕，然不可大段輕說。如上蔡云‘有之不害為小人，無之不害為君子’，則是太輕了。古人于禮、樂、射、御、書、數等事，皆至理之所寓。游乎此，則心無所放，而日用之間本末具舉，而內外交相養矣?！保ā吨熳诱Z類》卷三十四）從朱熹此時對于程門弟子謝良佐的批評可以看出，朱熹認為儒家的“六藝”“皆至理之所寓”，絕不是可有可無。
另據陳淳“庚戌（1190年，朱熹60歲）、己未（1199年，朱熹69歲）所聞”，朱熹晚年明確指出：“小道不是異端。小道亦是道理，只是小。如農圃、醫卜、百工之類，卻有道理在。只一向上面求道理，便不通了?！保ā吨熳诱Z類》卷四十九）可見，朱熹晚年對于學習農圃醫卜之類的“小道”明確持肯定態度。
從朱熹對待研究自然、學習“六藝”的態度變化可以看出，朱熹同樣也是重視“小道”、重視“六藝”的，根本沒有反對、鄙視之意，只是有先后、緩急之別而已。
由此可見，儒家視科技為“小道”，這只是與儒家形而上之“大道”相比較而言的，只是大小的“小”。與此相類似，有關“喪志”、“雕蟲小技”之類的說法，也都只是表明儒家視道德更重于科技。應當說，儒家并不反對學習科技知識，而只是反對輕視道德一味地沉迷于科技之中。
至于“奇技巧”的說法，應屬另外一類?！捌婕记伞钡恼f法出自《禮記•王制》。其中說：“作聲、異服、奇技、奇器以疑眾，殺?！薄渡袝?#8226;泰誓》也有“作奇技巧以悅婦人”的說法。其實，這里的“奇技”、“奇器”或“奇技巧”是有所指的，主要是指無益于國計民生的、蠱惑人心或只是取悅于人的技法，并不是指所有的科技。當然，不排除有些科技的東西被歷史上的某些儒家學者視作“奇技巧”，但是，同樣也有一些儒家學者反對把科技視作“奇技巧”。明清之際，重要的儒家學者李光地明確反對把西方人的科技視作“奇技巧”。他說：“西洋人不可謂之奇技巧，蓋皆有用之物，如儀器、佩觽、自鳴鐘之類?！兑捉洝纷遭覡逈]，神農作；神農沒，堯舜作，張大其詞，卻說及作舟車、耒耜、杵臼、弧矢之類，可見工之利用極大?！吨芄佟芬槐尽犊脊び洝罚f車?！盵]因此，籠統地說儒家視科技為“奇技巧”是不符合事實的。
所謂儒家“重道輕藝”之說，如果就比較和權衡“道”與“技藝”孰重孰輕而言，儒家的確如此；但如果以此認為儒家輕視“技藝”，顯然是一種誤解。與這種誤解相類似，儒家還被說成是“重義輕利”。其實儒家講“重義輕利”是有特定含義的?？鬃又v“富與貴是人之所欲也，不以其道得之，不處也；貧與賤是人之惡也，不以其道得之，不去也”（《論語•里仁》），講“因民之所利而利之”，顯然，儒家并不是不講“利”，而是要在義與利發生沖突時“重義輕利”。同樣，孔子講“志于道，據于德，依于仁，游于藝”；漢代的揚雄講“通天、地、人曰儒；通天、地而不通人曰技”[]；朱熹講科技“亦是道理”；充分表明儒家并不輕視“技藝”，而是包容著“技藝”。因此，無論是“重義輕利”，還是“重道輕藝”，其中的“輕”都并非指輕視之“輕”，更多的是在對二者進行比較權衡時的輕重之“輕”，是相對而言的。
從總體上看，儒家講求道、為學、致用都要求研究自然，都離不開學習和研究科技、運用科技，因此，儒學融科學于一體，具有科學的內涵；與此同時，研究自然、學習和研究科技只是儒家把握“形而上之道”的一種手段，只是相對次要的方面；所以，在儒學中，科技只是“小道”，必須服從于儒家的“大道”。正因為儒學具有科學的內涵，包含有研究自然、學習和研究科技的要求，儒家自一開始就把研究自然、學習和研究科技當作建立和發展儒學體系所必不可少的重要工作，無論是先秦儒家還是漢代經學家、宋學家，乃至明清之際的儒家，他們中的許多人都曾在一定程度上以不同方式研究過古代科技。這一切都表明儒家與古代科技并非對立。
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朱熹對天文現象的思考很早就已開始。據朱熹門人黃義剛“癸丑(1193年,朱熹63歲)以后所聞”和林蘷孫“丁巳(1197年,朱熹67歲)以后所聞”,朱熹曾回憶說:“某自五、六歲,便煩惱道:‘天地四邊之外,是什么物事?’見人說四方無邊,某思量也須有個盡處。如這壁相似,壁后也須有什么物事。其時思量得幾乎成病。到而今也未知那壁后是何物?”[ ]可見,朱熹從小就關心天文,直到晚年仍對此難以忘懷,并孜孜以求。
然而,朱熹在其早期的學術生涯中,并沒有進行天文學的研究。朱熹早年除讀儒家經典外,“無所不學,禪、道文章,楚辭、詩、兵法,事事要學”[ ]。紹興三十年(1160年,朱熹30歲),朱熹正式拜二程的三傳弟子李侗為師,開始潛心于儒學,并接受李侗以“默坐澄心”于“分殊”上體認“理一”的思想。
據《朱文公文集》以及當今學者陳來先生所著《朱子書信編年考證》[ ],朱熹最早論及天文學當在乾道七年(1171年,朱熹41歲)的《答林擇之》,其中寫道:“竹尺一枚,煩以夏至日依古法立表以測其日中之景,細度其長短?！盵 ]
測量日影的長度是古代重要的天文觀測活動之一。最簡單的方法是在地上直立一根長八尺的表竿,通過測量日影的長短來確定節氣;其中日影最短時為夏至,最長時為冬至,又都稱為“日至”。與此同時,這種方法還用于確定“地中”。《周禮?地官》載:“以土圭之法測土深,正日景以求地中?！罩林?尺有五寸,謂之地中?！币馑际?在夏至日中午測得日影為一尺五寸的地方,此地便是“地中”。而且,從“地中”向北,每一千里則影長增一寸;向南,每一千里則影長減一寸。這就是《周髀算經》所謂“周髀長八尺,勾之損益寸千里”。這一說法到南朝以后受到懷疑;唐朝的一行和南宮說通過不同地區日影的測量,進一步予以糾正。朱熹要其弟子林擇之協助測量日影,顯然是要比較不同地區日影的長短,其科學精神可見一斑。
在同年的《答蔡季通》中。朱熹寫道:“歷法恐亦只可略說大概規模,蓋欲其詳,即須仰觀俯察乃可驗。今無其器,殆亦難盡究也?！盵 ]
蔡季通,即蔡元定(1135~1198年);建陽(今屬福建)人,學者稱西山先生;精于天文、地理、呂律、象數,著作有《律呂新書》、《大衍詳說》等;為朱熹“四大弟子( 蔡元定、黃干、劉爚、陳淳)”之首。蔡元定的年齡僅比朱熹小5歲,并在天文學等科學上有所造詣,很受朱熹的器重。從以上所引《答蔡季通》可知,當時朱熹正與蔡元定討論天文歷法,并且認為,研究歷法必須用科學儀器進行實際的天文觀測。
淳熙元年(1174年,朱熹44歲),朱熹在《答呂子約》中寫道:“日月之說,沈存中筆談中說得好,日食時亦非光散,但為物掩耳。若論其實,須以終古不易者為體,但其光氣常新耳?！盵 ]顯然,朱熹在此前已研讀過北宋著名科學家沈括的《夢溪筆談》,并對沈括的有關天文學的觀點進行分析。胡道靜先生認為,在整個宋代,朱熹是最最重視沈括著作的科學價值的唯一的學者,是宋代學者中最熟悉《夢溪筆談》內容并能對其科學觀點有所闡發的人。[ ]
淳熙十三年(1186年,朱熹56歲),朱熹在《答蔡季通》中寫道:“《星經》紫垣固所當先,太微、天市乃在二十八宿之中,若列于前,不知如何指其所在?恐當云在紫垣之旁某星至某星之外,起某宿幾度,盡某宿幾度。又記其帝坐處須云在某宿幾度,距紫垣幾度,赤道幾度,距垣四面各幾度,與垣外某星相直,及記其昏見,及昏旦夜半當中之星。其垣四面之星,亦須注與垣外某星相直,乃可易曉?！缎墙洝房筛度绠吰涫路?甚愿早見之也。近校得《步天歌》頗不錯,其說雖淺而詞甚俚,然亦初學之階梯也?！盵 ]可見,當時朱熹正與蔡元定一起研究重要的天文學經典著作《星經》和以詩歌形式寫成的通俗天文學著作《步天歌》,并就如何確定天空中恒星的位置問題進行討論,其中涉及三垣二十八宿星象體系。
同年,朱熹在《答蔡伯靜》中寫道:“天經之說,今日所論乃中其病,然亦未盡。彼論之失,正坐以天形為可低昂反復耳。不知天形一定,其間隨人所望固有少不同處,而其南北高下自有定位,政使人能入于彈圓之下以望之,南極雖高,而北極之在北方,只有更高于南極,決不至反入地下而移過南方也。但入彈圓下者自不看見耳。蓋圖雖古所創,然終不似天體,孰若一大圓象,鉆穴為星,而虛其當隱之規,以為甕口,乃設短軸于北極之外,以綴而運之,又設短軸于南極之北,以承甕口,遂自甕口設四柱,小梯以入其中,而于梯末架空北入,以為地平,使可仰窺而不失渾體耶?”[ ]在這里,朱熹設想了一種可進入其中觀看天象的龐大的渾天儀。
淳熙十四年(1187年,朱熹57歲),朱熹在《答廖子晦》中寫道:“日之南北雖不同,然皆隨黃道而行耳。月道雖不同,然亦常隨黃道而出其旁耳。其合朔時,日月同在一度;其望日,則日月極遠而相對;其上下弦,則日月近一而遠三。如日在午,則月或在卯,或在酉之類是也。故合朔之時,日月之東西雖同在一度,而月道之南北或差遠,于日則不蝕?；蚰媳彪m亦相近,而日在內,月在外,則不蝕。此正如一人秉燭,一人執扇,相交而過。一人自內觀之,其兩人相去差遠,則雖扇在內,燭在外,而扇不能掩燭?；虮鼱T者在內,而執扇在外,則雖近而扇亦不能掩燭。以此推之,大略可見?！盵 ]在這里,朱熹對月亮盈虧變化的原因作了探討。
淳熙十六年(1189年,朱熹59歲),朱熹在《答蔡季通》中寫道:“極星出地之度,趙君云福州只廿四度,不知何故自福州至此已差四度,而自此至岳臺,卻只差八度也。子半之說尤可疑,豈非天旋地轉,閩浙卻是天地之中也耶?”[ ]在這里,朱熹試圖通過比較各地北極星的高度及其與地中岳臺的關系,以證明大地的運動。
朱熹在一生中最后的十年里,在天文學研究上下了較多的功夫,并取得了重要的科學成就。南宋黎靖德所編《朱子語類》卷一“理氣上?太極天地上”和卷二“理氣下?天地下”編入大量朱熹有關天文學的言論,其中大都是這一時期朱熹門人所記錄的。例如:《朱子語類》卷二朱熹門人陳淳“庚戌(1190年,朱熹60歲)、己未(1199年,朱熹69歲)所聞”:“天日月星皆是左旋,只有遲速。天行較急,一日一夜繞地一周三百六十五度四分度之一,而又進過一度。日行稍遲,一日一夜繞地恰一周,而於天為退一度。至一年,方與天相值在恰好處,是謂一年一周天。月行又遲,一日一夜繞地不能匝,而於天常退十三度十九分度之七。至二十九日半強,恰與天相值在恰好處,是謂一月一周天。月只是受日光。月質常圓,不曾缺,如圓球,只有一面受日光。望日日在酉,月在卯,正相對,受光為盛。天積氣,上面勁,只中間空,為日月來往。地在天中,不甚大,四邊空?！盵 ]
《朱子語類》的其它卷中也有此類記錄。例如:《朱子語類》卷二十三黃義剛“癸丑(1193年,朱熹63歲)以后所聞”:安卿問北辰。曰:“北辰是那中間無星處,這些子不動,是天之樞紐。北辰無星……?！绷x剛問:“極星動不動?”曰:“極星也動。只是它近那辰后,雖動而不覺。……今人以管去窺那極星,見其動來動去,只在管里面,不動出去。向來人說北極便是北辰,皆只說北極不動。至本朝人方去推得是北極只是北辰頭邊,而極星依舊動。又一說,那空無星處皆謂之辰……?！庇衷?“天轉,也非東而西,也非循環磨轉,卻是側轉?！绷x剛言:“樓上渾儀可見?！痹?“是?！薄衷?“南極在地下中處,南北極相對。天雖轉,極卻在中不動?！盵 ]
《朱文公文集》卷七十二朱熹所著《北辰辨》(大約寫成于1196年,朱熹66歲)以及卷六十五朱熹所注《尚書》之《堯典》、《舜典》(大約寫成于1198年,朱熹68歲)都包含有豐富的天文學觀點?！侗背奖妗肥侵祆鋵ｉT討論天球北極星座的論文;在所注的《堯典》中,朱熹討論了當時天文學的歲差、置閏法等概念;在所注《舜典》中討論了早期的渾天說、渾天儀的結構,并詳細記錄了當時的渾天儀結構。
這一時期朱熹所編《楚辭集注》(成書于1195年,朱熹65歲)之《天問》中也有一些注釋反映了他在天文學方面的研究和造詣。
二. 天文學的成就
就朱熹研究天文學的方法而言,其最根本的研究方法是[ ]:
其一,細心觀察各種天文現象。朱熹是重視親身觀察、善于觀察的人。他經常運用儀器觀察天文現象;并運用觀察所得驗證、反駁或提出各種見解。
其二,用“氣”、“陰陽”等抽象概念解釋天文現象。朱熹所采用的這一方法與中國古代科學家普遍采用的研究方法是一致的。
其三,運用推類獲取新知。朱熹經常運用“以類而推”的方法,用已知的東西、直觀的東西,對天文現象進行類推解釋。
其四,闡發前人的天文學研究成果。朱熹研讀過包括沈括《夢溪筆談》在內的大量科學論著,對前人的天文學觀點均予以評述,并提出自己的看法。
從現代科學的角度看,朱熹的天文學研究方法,固然有其不足之處,這主要是由于古代科學所處的階段而導致的。在古代科學的范疇中,朱熹的天文學研究方法應當屬于合理。更為重要的是,朱熹運用這些方法在天文學上取得了重要的成就。
朱熹在天文學方面的科學成就主要反映在他最后十年里有關的言論中。概括起來主要有三個方面:
第一,提出了以“氣”為起點的宇宙演化學說。朱熹曾經說:“天地初間只是陰陽之氣。這一個氣運行,磨來磨去,磨得急了便拶許多渣滓;里面無處出,便結成個地在中央。氣之清者便為天,為日月,為星辰,只在外,常周環運轉。地便只在中央不動。不是在下?！盵 ]這里描繪了一幅宇宙演化途徑的圖景。
在朱熹看來,宇宙的初始是由陰陽之氣構成的氣團。陰陽之氣的氣團作旋轉運動;由于內部相互磨擦發生分化;其中“清剛者為天,重濁者為地”[ ],重濁之氣聚合為“渣滓”,為地,清剛之氣則在地的周圍形成天和日月星辰。朱熹還明確說:“天地始初混沌未分時,想只有水火二者。水之滓腳便成地。今登高而望,群山皆為波浪之狀,便是水泛如此。只不知因什么時凝了。初間極軟,后來方凝得硬?！畼O濁便成地,火之極輕便成風霆雷電日星之屬。”[ ]他根據直觀的經驗推斷認為,大地是在水的作用下通過沉積而形成的,日月星辰是由火而形成的。
將宇宙的初始看作是運動的氣,這一思想與近代天文學關于太陽系起源的星云說有某些相似之處。1755年,德國哲學家康德提出了太陽系起源的星云說;1796年,法國天文學家拉普拉斯也獨立地提出星云說。星云說認為,太陽系內的所有天體都是由同一團原始星云形成的。然而,在他們500多年之前,朱熹就提出了類似之說;盡管尚缺乏科學依據和定量的推算,但其通過思辯而獲得的結果則是超前的。
對此,英國科學史家梅森在其《自然科學史》一書中予以記述:“宋朝最出名的新儒家是朱熹。他認為,在太初,宇宙只是在運動中的一團渾沌的物質。這種運動是漩渦的運動,而由于這種運動,重濁物質與清剛物質就分離開來,重濁者趨向宇宙大旋渦的中心而成為地,清剛者則居于上而成為天。……”[ ]
第二,提出了地以“氣”懸空于宇宙之中的宇宙結構學說。朱熹贊同早期的渾天說,但作了重大的修改和發展。早期的渾天說認為:“天如雞子,地如雞中黃,孤居于天內,天大而地小。天表里有水,天地各乘氣而立,載水而行”[ ]但是,當天半繞地下時,日月星辰如何從水中通過?這是困擾古代天文學家的一大難題。朱熹不贊同地載水而浮的說法,他說:“天以氣而依地之形,地以形而附天之氣。天包乎地,地特天中之一物爾。天以氣而運乎外,故地搉在中間,隤然不動。”[ ]這就是說,地以“氣”懸空在宇宙之中。
至于地如何以“氣”懸空在宇宙中央,朱熹說:“天運不息,晝夜輾轉,故地搉在中間。使天有一息之停,則地須陷下。惟天運轉之急,故凝結得許多渣滓在中間?！盵 ]又說:“地則氣之渣滓,聚成形質者;但以其束于勁風旋轉之中,故得以兀然浮空,甚久而不墜耳。”[ ]朱熹認為,宇宙中“氣”的旋轉使得地能夠懸空于宇宙中央。朱熹的解釋克服了以往天文學家關于宇宙結構學說的弱點,把傳統的渾天說發展到了一個新水平。[ ]
關于地之外的天,朱熹說:“天之形,……亦無形質?！祗w,而實非有體也?！盵 ]“天無體,只二十八宿便是天體?！盵 ]又說:“星不是貼天。天是陰陽之氣在上面”;“天積氣,上面勁,只中間空,為日月來往。地在天中,不甚大,四邊空,”[ ]這顯然是吸取了傳統宣夜說所謂“天了無質,……日月眾星,自然浮生虛空之中,其行無止,皆須氣也”[ ]的思想。
第三,提出了天有九重和天體運行軌道的思想。朱熹認為,屈原《天問》的“圜則九重”就是指“九天”,指天有九重。事實上,在朱熹之前,關于“九天”的說法可見《呂氏春秋?有始覽》:中央曰鈞天,東方曰蒼天,東北曰變天,北方曰玄天,西北曰幽天,西方曰顥天,西南曰朱天,南方曰炎天,東南曰陽天;后來的《淮南子?天文訓》等也有類似的說法;直到北宋末年洪興祖撰《楚辭補注》,其中《天文章句》對“九天”的解釋是:東方皞天,東南方陽天,南方赤天,西南方朱天,西方成天,西北方幽天,北方玄天,東北方變天,中央鈞天。顯然,這些解釋都不包括天有九重的思想。
朱熹則明確地提出天有九重的觀點,并且還說“自地之外,氣之旋轉,益遠益大,益清益剛,究陽之數,而至于九,則極清極剛,而無復有涯矣”[ ];同時,朱熹贊同張載所謂“日月五星順天左旋”的說法。他進一步解釋說:“蓋天行甚健,一日一夜周三百六十五度四分度之一,又進過一度。日行速,健次于天,一日一夜周三百六十五度四分度之一,正恰好。比天進一度,則日為退一度。二日天進二度,則日為退二度。積至三百六十五日四分日之一,則天所進過之度,又恰周得本數;而日所退之度,亦恰退盡本數,遂與天會而成一年。月行遲,一日一夜三百六十五度四分度之一行不盡,比天為退了十三度有奇。進數為順天而左,退數為逆天而右。”[ ]《朱子語類》卷二朱熹的門人在闡釋所謂“天左旋,日月亦左旋”時說:“此亦易見。如以一大輪在外,一小輪載日月在內,大輪轉急,小輪轉慢。雖都是左轉,只有急有慢,便覺日月似右轉了?！敝祆滟澩苏f。[ ]
對此,英國著名科學史家李約瑟說:“這位哲學家曾談到‘大輪’和‘小輪’,也就是日、月的小‘軌道’以及行星和恒星的大‘軌道’。特別有趣的是,他已經認識到,‘逆行’不過是由于天體相對速度不同而產生的一種視現象。”[ ]因此李約瑟認為,不能匆忙假定中國天文學家從未理解行星的運動軌道。
在天文學研究中,朱熹除了提出以上新見外,還對沈括有關天文學的觀點做過詳細的闡述。例如:沈括曾說:“月本無光,猶銀丸,日耀之乃光耳。光之初生,日在其傍,故光側,而所見才如鉤;日漸遠,則斜照,而光稍滿。如一彈丸,以粉涂其半,側視之,則粉處如鉤;對視之,則正圓?！盵 ]朱熹贊同此說,并接著說:“以此觀之則知月光常滿,但自人所立處視之,有偏有正,故見其光有盈有虧?！盵 ]他還說:“月體常圓無闕,但常受日光為明。初三、四是日在下照,月在西邊明,人在這邊望,只見在弦光。十五、六則日在地下,其光由地四邊而射出,月被其光而明?！?古今人皆言有闕,惟沈存中云無闕?！盵 ]
三. 對后世的影響
中國古代的天文學大致包括宇宙結構理論和歷法兩大主要部分,尤以歷法最為突出。宇宙結構理論自漢代形成蓋天說、渾天說和宣夜說之后,也經歷了不斷的發展,主要表現為占主導地位的渾天說不斷吸取各家學說之長而逐步得到完善。
朱熹的天文學研究側重于對宇宙結構理論的研究。他通過自己的天文觀測和科學研究,以渾天說為主干,吸取了蓋天說和宣夜說的某些觀點,提出了較以往更加完善的宇宙結構理論,把古代的渾天說推到一個新的階段,這應當是朱熹對于古代天文學發展的一大貢獻。
但是,由于朱熹的天文學研究只是專注于宇宙的結構,對于當時在天文觀測和歷法方面的研究進展關注不夠,在這些方面的研究稍顯不足。因此,他的宇宙結構理論在某些具體的細節方面,尤其是定量方面,尚有一些不足之處,有些見解和解釋是欠妥當的。
然而,他畢竟對宇宙結構等天文學問題作了純科學意義上的研究,代表了宋代以至后來相當長一段時期中國古代天文學在宇宙結構理論研究方面的水平。而且,朱熹的宇宙結構理論在后來直至清代一直受到了不少學者的重視和引述。
朱熹之后宋末的重要學者王應麟(1223~1296年,字伯厚,號深寧居士)撰《六經天文編》六卷,記述了儒家經典中大量有關天文學方面的重要論述,《四庫全書?六經天文編》“提要”說:“是編裒六經之言天文者,以易、書、詩所載為上卷,周禮、禮記、春秋所載為下卷?！痹撝饕灿浭隽酥祆涞脑S多有關天文學方面的論述。
元代之后科舉考試以“四書五經”為官定教科書。其中《尚書》以蔡沈的《書集傳》為主。蔡沈(1167~1230年,字仲默,號九峰)曾隨其父蔡元定從學于朱熹。他的《書集傳》是承朱熹之命而作,其中包含了朱熹所注《尚書》之《堯典》、《舜典》等內容,涉及不少有關天文學方面的論述。另有元代學者史伯璿(生卒不詳)著《管窺外篇》;《四庫全書?管窺外篇》“提要”說:該書中“于天文、歷學、地理、田制言之頗詳,多能有所闡發?！痹谡摷疤煳膶W時,該書對朱熹的言論多有引述,并認為“天以極健至勁之氣運乎外,而束水與地于其中”。這與朱熹的宇宙結構理論是一致的。
明初的胡廣等纂修《性理大全》,其中輯錄了大量朱熹有關天文學的論述。明末清初的天文學家游藝(生卒不詳,字子六,號岱峰)融中西天文學于一體,撰天文學著作《天經或問》,后被收入《四庫全書》,并流傳于日本。該書在回答地球何以“能浮空而不墜”時說:“天虛晝夜運旋于外,地實確然不動于中……天裹著地,運旋之氣升降不息,四面緊塞不容展側,地不得不凝于中以自守也?！边@里吸取了朱熹關于氣的旋轉支撐地球懸于空中的宇宙結構理論;在解釋地震的原因時,該書又明確運用了朱熹的這一觀點,說:“地本氣之渣滓聚成形質者,束于元氣旋轉之中,故兀然浮空而不墜為極重亙中心以鎮定也?！痹谡摷叭赵挛逍堑倪\行方向和速度時,該書說道:“日月之行,宋儒言之甚詳”,并且還直接引述朱熹關于五星運行方向和速度的觀點予以說明。
清代著名學者李光地(1642~1718年,字晉卿,號榕村)曾奉命主編《朱子大全》,其中“卷四十九理氣一”有“總論、太極、天地、陰陽、時令”,“卷五十理氣二”有“天文、天度、地理、雷電、風雨雪雹霜露”,收錄了朱熹有關天文學的不少論述。李光地所著的《歷象本要》引述了朱熹所謂“地在中央不動,不是在下”,“天包乎地”以及“天有九重”等,用以說明朱熹的天文學思想中包含了西方天文學有關宇宙結構的知識[ ]。他在所撰的《理氣》篇說:“朱子言天,天不宜以恒星為體,當立有定之度數記之。天乃動物,仍當于天外立一太虛不動之天以測之,此說即今西歷之宗動天也。其言九層之天。近人者最和暖故能生人物。遠得一層,運轉得較緊似一層。至第九層則緊不可言。與今西歷所云九層一 一吻合?！盵 ]他的《御定星歷考原》六卷,也引述了朱熹有關宇宙結構的言論,并且認為,朱熹所說的“天包乎地,地特天中之一物爾”就是指“天渾圓地亦渾圓”,而與西方天文學的宇宙結構理論相一致。
李光地與被譽為清初“歷算第一名家”的梅文鼎(1633~1721年,字定九,號勿庵)[ ]交往甚密,并且對當時的西方科學都持“西學中源”說。梅文鼎在所著《歷學疑問》中多處引用朱熹有關宇宙結構的言論。該書認為,朱熹已經具有西方天文學所謂“動天之外有靜天”、“天有重數”和“以輪載日月”的觀點,并且說:“朱子以輪載日月之喻,兼可施諸黃、赤,與西說之言層次者實相通貫。”[ ]
除此之外,清代還有黃鼎(生卒不詳)的《天文大成管窺輯要》八十卷,其中也包括朱熹有關天文學的不少論述。
朱熹是古代的大哲學家,代表了中國古代哲學發展的一座高峰。也許正是這個原因,他在天文學上所取得的成就一直沒有能引起人們足夠的注意。但是,這并不能否認他在天文學上確實做出過卓越的貢獻,他的宇宙結構理論對后世產生過重大的影響。
注釋:
[ ] 李約瑟:《中國科學技術史》第四卷《天學》,北京:科學出版社1975年版,第2頁。
[ ] 〔宋〕黎靖德編:《朱子語類》,北京:中華書局1986年版,卷第九十四。
[ ] 《朱子語類》,卷第一百四。
[ ] 陳來:《朱子書信編年考證》,上海人民出版社1989年版。
[ ] 《答林擇之》,《晦庵先生朱文公文集》(四部叢刊初編),以下簡稱《文集》,卷四十三。
[ ] 《答蔡季通》,《文集》續集卷二。
[ ] 《答呂子約》,《文集》卷四十七。
[ ] 胡道靜:《朱子對沈括科學學說的鉆研與發展》,《朱熹與中國文化》,學林出版社1989年版。
[ ] 《答蔡季通》,《文集》卷四十四。
[ ] 《答蔡伯靜》,《文集》續集卷三。
[ ] 《答廖子晦》,《文集》卷四十五。
[ ] 《答蔡季通》,《文集》續集卷二。
[ ] 《朱子語類》,卷第二。
[ ] 《朱子語類》,卷第二十三。
[ ] 樂愛國、高令印《朱熹格物致知論的科學精神及其歷史作用》,《廈門大學學報》,1997年第1期。
[ ] 《朱子語類》,卷第一。
[ ] 《朱子語類》,卷第一。
[ ] 《朱子語類》,卷第一。
[ ] 梅森:《自然科學史》,上海譯文出版社1980年版,第75頁。
[ ] 《晉書?天文志上》。
[ ] 《朱子語類》,卷第一。
[ ] 《朱子語類》,卷第一。
[ ] 朱熹:《楚辭集注》,上海古籍出版社1979年版,第51頁。
[ ] 杜石然等:《中國科學技術史稿》(下),科學出版社1982年版,第106頁。
[ ] 朱熹:《楚辭集注》,第51頁。
[ ] 《朱子語類》,卷第二。
[ ] 《朱子語類》,卷第二。
[ ] 《晉書?天文志上》。
[ ] 朱熹:《楚辭集注》,第51頁。
[ ] 《朱子語類》,卷第二。
[ ] 《朱子語類》,卷第二。
[ ] 李約瑟:《中國科學技術史》第4卷,科學出版社1975年版,第547頁。
[ ] 沈括:《夢溪筆談》卷七《象數一》。
[ ] 朱熹:《楚辭集注》,第53頁。
[ ] 《朱子語類》,卷第二。
[ ] 樂愛國:《李光地的中西科技觀述評》,載《李光地研究》,廈門大學出版社1993年版。
日本著名學者山田慶兒在所著的《朱子的自然學》中對朱熹在天文學上的成就予以全面的論述和評價，并且稱朱熹是“一位被遺忘的自然學家”[i]。筆者試著借題發揮，進而認為朱熹是“一位被遺忘的天文學家”。作為宋代大理學家的朱熹研究過天文學，這已是不爭的事實。然而，他是否可稱為天文學家，迄今尚無定論。他研究天文學的歷程以及所取得的成就，他的天文學研究在中國古代天文學史上的重要地位，尚待進一步理清。筆者通過對《朱文公文集》、《朱子語類》中朱熹的有關天文學方面的言論進行整理和研究，大致理出了一些頭緒。
一.
天文學研究的歷程
朱熹對天文現象的思考很早就已開始。據朱熹門人黃義剛“癸丑（1193年，朱熹63歲）以后所聞”和林蘷孫“丁巳（1197年，朱熹67歲）以后所聞”，朱熹曾回憶說：“某自五、六歲，便煩惱道：‘天地四邊之外，是什么物事？’見人說四方無邊，某思量也須有個盡處。如這壁相似，壁后也須有什么物事。其時思量得幾乎成病。到而今也未知那壁后是何物？”[ii]可見，朱熹從小就關心天文，直到晚年仍對此難以忘懷，并孜孜以求。
然而，朱熹在其早期的學術生涯中，并沒有進行天文學的研究。朱熹早年除讀儒家經典外，“無所不學，禪、道文章，楚辭、詩、兵法，事事要學”[iii]。紹興三十年（1160年，朱熹30歲），朱熹正式拜二程的三傳弟子李侗為師，開始潛心于儒學，并接受李侗以“默坐澄心”于“分殊”上體認“理一”的思想。
據《朱文公文集》以及當今學者陳來先生所著《朱子書信編年考證》[iv]，朱熹最早論及天文學當在乾道七年（1171年，朱熹41歲）的《答林擇之》，其中寫道：“竹尺一枚，煩以夏至日依古法立表以測其日中之景，細度其長短?！盵v]
測量日影的長度是古代重要的天文觀測活動之一。最簡單的方法是在地上直立一根長八尺的表竿，通過測量日影的長短來確定節氣；其中日影最短時為夏至，最長時為冬至，又都稱為“日至”。與此同時，這種方法還用于確定“地中”?！吨芏Y·地官》載：“以土圭之法測土深，正日景以求地中?！罩林埃哂形宕?，謂之地中。”意思是，在夏至日中午測得日影為一尺五寸的地方，此地便是“地中”。而且，從“地中”向北，每一千里則影長增一寸；向南，每一千里則影長減一寸。這就是《周髀算經》所謂“周髀長八尺，勾之損益寸千里”。這一說法到南朝以后受到懷疑；唐朝的一行和南宮說通過不同地區日影的測量，進一步予以糾正。朱熹要其弟子林擇之協助測量日影，顯然是要比較不同地區日影的長短，其科學精神可見一斑。
在同年的《答蔡季通》中。朱熹寫道：“歷法恐亦只可略說大概規模，蓋欲其詳，即須仰觀俯察乃可驗。今無其器，殆亦難盡究也?！盵vi]
蔡季通，即蔡元定（1135—1198年）；建陽（今屬福建）人，學者稱西山先生；精于天文、地理、呂律、象數，著作有《律呂新書》、《大衍詳說》等；為朱熹“四大弟子（蔡元定、黃干、劉爚、陳淳）”之首。蔡元定的年齡僅比朱熹小5歲，并在天文學等科學上有所造詣，很受朱熹的器重。從以上所引《答蔡季通》可知，當時朱熹正與蔡元定討論天文歷法，并且認為，研究歷法必須用科學儀器進行實際的天文觀測。
淳熙元年（1174年，朱熹44歲），朱熹在《答呂子約》中寫道：“日月之說，沈存中筆談中說得好，日食時亦非光散，但為物掩耳。若論其實，須以終古不易者為體，但其光氣常新耳?！盵vii]顯然，朱熹在此前已研讀過北宋著名科學家沈括的《夢溪筆談》，并對沈括的有關天文學的觀點進行分析。胡道靜先生認為，在整個宋代，朱熹是最最重視沈括著作的科學價值的唯一的學者，是宋代學者中最熟悉《夢溪筆談》內容并能對其科學觀點有所闡發的人。[viii]
淳熙十三年（1186年，朱熹56歲），朱熹在《答蔡季通》中寫道：“《星經》紫垣固所當先，太微、天市乃在二十八宿之中，若列于前，不知如何指其所在？恐當云在紫垣之旁某星至某星之外，起某宿幾度，盡某宿幾度。又記其帝坐處須云在某宿幾度，距紫垣幾度，赤道幾度，距垣四面各幾度，與垣外某星相直，及記其昏見，及昏旦夜半當中之星。其垣四面之星，亦須注與垣外某星相直，乃可易曉?！缎墙洝房筛度绠吰涫路?？甚愿早見之也。近校得《步天歌》頗不錯，其說雖淺而詞甚俚，然亦初學之階梯也?！盵ix]可見，當時朱熹正與蔡元定一起研究重要的天文學經典著作《星經》和以詩歌形式寫成的通俗天文學著作《步天歌》，并就如何確定天空中恒星的位置問題進行討論，其中涉及三垣二十八宿星象體系。
同年，朱熹在《答蔡伯靜》中寫道：“天經之說，今日所論乃中其病，然亦未盡。彼論之失，正坐以天形為可低昂反復耳。不知天形一定，其間隨人所望固有少不同處，而其南北高下自有定位，政使人能入于彈圓之下以望之，南極雖高，而北極之在北方，只有更高于南極，決不至反入地下而移過南方也。但入彈圓下者自不看見耳。蓋圖雖古所創，然終不似天體，孰若一大圓象，鉆穴為星，而虛其當隱之規，以為甕口，乃設短軸于北極之外，以綴而運之，又設短軸于南極之北，以承甕口，遂自甕口設四柱，小梯以入其中，而于梯末架空北入，以為地平，使可仰窺而不失渾體耶？”[x]在這里，朱熹設想了一種可進入其中觀看天象的龐大的渾天儀。
淳熙十四年（1187年，朱熹57歲），朱熹在《答廖子晦》中寫道：“日之南北雖不同，然皆隨黃道而行耳。月道雖不同，然亦常隨黃道而出其旁耳。其合朔時，日月同在一度；其望日，則日月極遠而相對；其上下弦，則日月近一而遠三。如日在午，則月或在卯，或在酉之類是也。故合朔之時，日月之東西雖同在一度，而月道之南北或差遠，于日則不蝕。或南北雖亦相近，而日在內，月在外，則不蝕。此正如一人秉燭，一人執扇，相交而過。一人自內觀之，其兩人相去差遠，則雖扇在內，燭在外，而扇不能掩燭?；虮鼱T者在內，而執扇在外，則雖近而扇亦不能掩燭。以此推之，大略可見?！盵xi]在這里，朱熹對月亮盈虧變化的原因作了探討。
淳熙十六年（1189年，朱熹59歲），朱熹在《答蔡季通》中寫道：“極星出地之度，趙君云福州只廿四度，不知何故自福州至此已差四度，而自此至岳臺，卻只差八度也。子半之說尤可疑，豈非天旋地轉，閩浙卻是天地之中也耶？”[xii]在這里，朱熹試圖通過比較各地北極星的高度及其與地中岳臺的關系，以證明大地的運動。
朱熹在一生中最后的十年里，在天文學研究上下了較多的功夫，并取得了重要的科學成就。南宋黎靖德所編《朱子語類》卷一“理氣上·太極天地上”和卷二“理氣下·天地下”編入大量朱熹有關天文學的言論，其中大都是這一時期朱熹門人所記錄的。例如：《朱子語類》卷二朱熹門人陳淳“庚戌（1190年，朱熹60歲）、己未（1199年，朱熹69歲）所聞”：“天日月星皆是左旋，只有遲速。天行較急，一日一夜繞地一周三百六十五度四分度之一，而又進過一度。日行稍遲，一日一夜繞地恰一周，而於天為退一度。至一年，方與天相值在恰好處，是謂一年一周天。月行又遲，一日一夜繞地不能匝，而於天常退十三度十九分度之七。至二十九日半強，恰與天相值在恰好處，是謂一月一周天。月只是受日光。月質常圓，不曾缺，如圓毬，只有一面受日光。望日日在酉，月在卯，正相對，受光為盛。天積氣，上面勁，只中間空，為日月來往。地在天中，不甚大，四邊空?！盵xiii]
《朱子語類》的其它卷中也有此類記錄。例如：《朱子語類》卷二十三黃義剛“癸丑（1193年，朱熹63歲）以后所聞”：安卿問北辰。曰：“北辰是那中間無星處，這些子不動，是天之樞紐。北辰無星……?！绷x剛問：“極星動不動？”曰：“極星也動。只是它近那辰后，雖動而不覺?！袢艘怨苋ジQ那極星，見其動來動去，只在管里面，不動出去。向來人說北極便是北辰，皆只說北極不動。至本朝人方去推得是北極只是北辰頭邊，而極星依舊動。又一說，那空無星處皆謂之辰……?！庇衷唬骸疤燹D，也非東而西，也非循環磨轉，卻是側轉?！绷x剛言：“樓上渾儀可見?！痹唬骸笆??！薄衷唬骸澳蠘O在地下中處，南北極相對。天雖轉，極卻在中不動?！盵xiv]
《朱文公文集》卷七十二朱熹所著《北辰辨》（大約寫成于1196年，朱熹66歲）以及卷六十五朱熹所注《尚書》之《堯典》、《舜典》（大約寫成于1198年，朱熹68歲）都包含有豐富的天文學觀點?！侗背奖妗肥侵祆鋵ｉT討論天球北極星座的論文；在所注的《堯典》中，朱熹討論了當時天文學的歲差、置閏法等概念；在所注《舜典》中討論了早期的渾天說、渾天儀的結構，并詳細記錄了當時的渾天儀結構。
這一時期朱熹所編《楚辭集注》（成書于1195年，朱熹65歲）之《天問》中也有一些注釋反映了他在天文學方面的研究和造詣。
二.
天文學的成就
就朱熹研究天文學的方法而言，其最根本的研究方法是[xv]：
其一，細心觀察各種天文現象。朱熹是重視親身觀察、善于觀察的人。他經常運用儀器觀察天文現象；并運用觀察所得驗證、反駁或提出各種見解。
其二，用“氣”、“陰陽”等抽象概念解釋天文現象。朱熹所采用的這一方法與中國古代科學家普遍采用的研究方法是一致的。
其三，運用推類獲取新知。朱熹經常運用“以類而推”的方法，用已知的東西、直觀的東西，對天文現象進行類推解釋。
其四，闡發前人的天文學研究成果。朱熹研讀過包括沈括《夢溪筆談》在內的大量科學論著，對前人的天文學觀點均予以評述，并提出自己的看法。
從現代科學的角度看，朱熹的天文學研究方法，固然有其不足之處，這主要是由于古代科學所處的階段而導致的。在古代科學的范疇中，朱熹的天文學研究方法應當屬于合理。更為重要的是，朱熹運用這些方法在天文學上取得了重要的成就。
朱熹在天文學方面的科學成就主要反映在他最后十年里有關的言論中。概括起來主要有三個方面：
第一，提出了以“氣”為起點的宇宙演化學說。朱熹曾經說：“天地初間只是陰陽之氣。這一個氣運行，磨來磨去，磨得急了便拶許多渣滓；里面無處出，便結成個地在中央。氣之清者便為天，為日月，為星辰，只在外，常周環運轉。地便只在中央不動。不是在下?！盵xvi]這里描繪了一幅宇宙演化途徑的圖景。
在朱熹看來，宇宙的初始是由陰陽之氣構成的氣團。陰陽之氣的氣團作旋轉運動；由于內部相互磨擦發生分化；其中“清剛者為天，重濁者為地”[xvii]，重濁之氣聚合為“渣滓”，為地，清剛之氣則在地的周圍形成天和日月星辰。朱熹還明確說：“天地始初混沌未分時，想只有水火二者。水之滓腳便成地。今登高而望，群山皆為波浪之狀，便是水泛如此。只不知因什么時凝了。初間極軟，后來方凝得硬?！畼O濁便成地，火之極輕便成風霆雷電日星之屬?！盵xviii]他根據直觀的經驗推斷認為，大地是在水的作用下通過沉積而形成的，日月星辰是由火而形成的。
將宇宙的初始看作是運動的氣，這一思想與近代天文學關于太陽系起源的星云說有某些相似之處。1755年，德國哲學家康德提出了太陽系起源的星云說；1796年，法國天文學家拉普拉斯也獨立地提出星云說。星云說認為，太陽系內的所有天體都是由同一團原始星云形成的。然而，在他們500多年之前，朱熹就提出了類似之說；盡管尚缺乏科學依據和定量的推算，但其通過思辯而獲得的結果則是超前的。
對此，英國科學史家梅森在其《自然科學史》一書中予以記述：“宋朝最出名的新儒家是朱熹。他認為，在太初，宇宙只是在運動中的一團渾沌的物質。這種運動是漩渦的運動，而由于這種運動，重濁物質與清剛物質就分離開來，重濁者趨向宇宙大旋渦的中心而成為地，清剛者則居于上而成為天?！盵xix]
第二，提出了地以“氣”懸空于宇宙之中的宇宙結構學說。朱熹贊同早期的渾天說，但作了重大的修改和發展。早期的渾天說認為：“天如雞子，地如雞中黃，孤居于天內，天大而地小。天表里有水，天地各乘氣而立，載水而行”[xx]但是，當天半繞地下時，日月星辰如何從水中通過？這是困擾古代天文學家的一大難題。朱熹不贊同地載水而浮的說法，他說：“天以氣而依地之形，地以形而附天之氣。天包乎地，地特天中之一物爾。天以氣而運乎外，故地搉在中間，隤然不動?！盵xxi]這就是說，地以“氣”懸空在宇宙之中。
至于地如何以“氣”懸空在宇宙中央，朱熹說：“天運不息，晝夜輾轉，故地搉在中間。使天有一息之停，則地須陷下。惟天運轉之急，故凝結得許多渣滓在中間。”[xxii]又說：“地則氣之渣滓，聚成形質者；但以其束于勁風旋轉之中，故得以兀然浮空，甚久而不墜耳?！盵xxiii]朱熹認為，宇宙中“氣”的旋轉使得地能夠懸空于宇宙中央。朱熹的解釋克服了以往天文學家關于宇宙結構學說的弱點，把傳統的渾天說發展到了一個新水平。[xxiv]
關于地之外的天，朱熹說：“天之形，……亦無形質?！祗w，而實非有體也?！盵xxv]“天無體，只二十八宿便是天體?！盵xxvi]又說：“星不是貼天。天是陰陽之氣在上面”；“天積氣，上面勁，只中間空，為日月來往。地在天中，不甚大，四邊空，”[xxvii]這顯然是吸取了傳統宣夜說所謂“天了無質，……日月眾星，自然浮生虛空之中，其行無止，皆須氣也”[xxviii]的思想。
第三，提出了天有九重和天體運行軌道的思想。朱熹認為，屈原《天問》的“圜則九重”就是指“九天”，指天有九重。事實上，在朱熹之前，關于“九天”的說法可見《呂氏春秋·有始覽》：中央曰鈞天，東方曰蒼天，東北曰變天，北方曰玄天，西北曰幽天，西方曰顥天，西南曰朱天，南方曰炎天，東南曰陽天；后來的《淮南子·天文訓》等也有類似的說法；直到北宋末年洪興祖撰《楚辭補注》，其中《天文章句》對“九天”的解釋是：東方皞天，東南方陽天，南方赤天，西南方朱天，西方成天，西北方幽天，北方玄天，東北方變天，中央鈞天。顯然，這些解釋都不包括天有九重的思想。
朱熹則明確地提出天有九重的觀點，并且還說“自地之外，氣之旋轉，益遠益大，益清益剛，究陽之數，而至于九，則極清極剛，而無復有涯矣”[xxix]；同時，朱熹贊同張載所謂“日月五星順天左旋”的說法。他進一步解釋說：“蓋天行甚健，一日一夜周三百六十五度四分度之一，又進過一度。日行速，健次于天，一日一夜周三百六十五度四分度之一，正恰好。比天進一度，則日為退一度。二日天進二度，則日為退二度。積至三百六十五日四分日之一，則天所進過之度，又恰周得本數；而日所退之度，亦恰退盡本數，遂與天會而成一年。月行遲，一日一夜三百六十五度四分度之一行不盡，比天為退了十三度有奇。進數為順天而左，退數為逆天而右?！盵xxx]《朱子語類》卷二朱熹的門人在闡釋所謂“天左旋，日月亦左旋”時說：“此亦易見。如以一大輪在外，一小輪載日月在內，大輪轉急，小輪轉慢。雖都是左轉，只有急有慢，便覺日月似右轉了。”朱熹贊同此說。[xxxi]
對此，英國著名科學史家李約瑟說：“這位哲學家曾談到‘大輪’和‘小輪’，也就是日、月的小‘軌道’以及行星和恒星的大‘軌道’。特別有趣的是，他已經認識到，‘逆行’不過是由于天體相對速度不同而產生的一種視現象?！盵xxxii]因此李約瑟認為，不能匆忙假定中國天文學家從未理解行星的運動軌道。
在天文學研究中，朱熹除了提出以上新見外，還對沈括有關天文學的觀點做過詳細的闡述。例如：沈括曾說：“月本無光，猶銀丸，日耀之乃光耳。光之初生，日在其傍，故光側，而所見才如鉤；日漸遠，則斜照，而光稍滿。如一彈丸，以粉涂其半，側視之，則粉處如鉤；對視之，則正圓?！盵xxxiii]朱熹贊同此說，并接著說：“以此觀之則知月光常滿，但自人所立處視之，有偏有正，故見其光有盈有虧?！盵xxxiv]他還說：“月體常圓無闕，但常受日光為明。初三、四是日在下照，月在西邊明，人在這邊望，只見在弦光。十五、六則日在地下，其光由地四邊而射出，月被其光而明?！?，古今人皆言有闕，惟沈存中云無闕?！盵xxxv]
三.
對后世的影響
中國古代的天文學大致包括宇宙結構理論和歷法兩大主要部分，尤以歷法最為突出。宇宙結構理論自漢代形成蓋天說、渾天說和宣夜說之后，也經歷了不斷的發展，主要表現為占主導地位的渾天說不斷吸取各家學說之長而逐步得到完善。
朱熹的天文學研究側重于對宇宙結構理論的研究。他通過自己的天文觀測和科學研究，以渾天說為主干，吸取了蓋天說和宣夜說的某些觀點，提出了較以往更加完善的宇宙結構理論，把古代的渾天說推到一個新的階段，這應當是朱熹對于古代天文學發展的一大貢獻。
但是，由于朱熹的天文學研究只是專注于宇宙的結構，對于當時在天文觀測和歷法方面的研究進展關注不夠，在這些方面的研究稍顯不足。因此，他的宇宙結構理論在某些具體的細節方面，尤其是定量方面，尚有一些不足之處，有些見解和解釋是欠妥當的。
然而，他畢竟對宇宙結構等天文學問題作了純科學意義上的研究，代表了宋代以至后來相當長一段時期中國古代天文學在宇宙結構理論研究方面的水平。而且，朱熹的宇宙結構理論在后來直至清代一直受到了不少學者的重視和引述。
朱熹之后宋末的重要學者王應麟(1223—1296年，字伯厚，號深寧居士)撰《六經天文編》六卷，記述了儒家經典中大量有關天文學方面的重要論述，《四庫全書·六經天文編》“提要”說：“是編裒六經之言天文者，以易、書、詩所載為上卷，周禮、禮記、春秋所載為下卷?！痹撝饕灿浭隽酥祆涞脑S多有關天文學方面的論述。
元代之后科舉考試以“四書五經”為官定教科書。其中《尚書》以蔡沈的《書集傳》為主。蔡沈（1167—1230年，字仲默，號九峰）曾隨其父蔡元定從學于朱熹。他的《書集傳》是承朱熹之命而作，其中包含了朱熹所注《尚書》之《堯典》、《舜典》等內容，涉及不少有關天文學方面的論述。另有元代學者史伯璿（生卒不詳）著《管窺外篇》；《四庫全書·管窺外篇》“提要”說：該書中“于天文、歷學、地理、田制言之頗詳，多能有所闡發?！痹谡摷疤煳膶W時，該書對朱熹的言論多有引述，并認為“天以極健至勁之氣運乎外，而束水與地于其中”。這與朱熹的宇宙結構理論是一致的。
明初的胡廣等纂修《性理大全》，其中輯錄了大量朱熹有關天文學的論述。明末清初的天文學家游藝（生卒不詳，字子六，號岱峰）融中西天文學于一體，撰天文學著作《天經或問》，后被收入《四庫全書》，并流傳于日本。該書在回答地球何以“能浮空而不墜”時說：“天虛晝夜運旋于外，地實確然不動于中……天裹著地，運旋之氣升降不息，四面緊塞不容展側，地不得不凝于中以自守也?！边@里吸取了朱熹關于氣的旋轉支撐地球懸于空中的宇宙結構理論；在解釋地震的原因時，該書又明確運用了朱熹的這一觀點，說：“地本氣之渣滓聚成形質者，束于元氣旋轉之中，故兀然浮空而不墜為極重亙中心以鎮定也?！痹谡摷叭赵挛逍堑倪\行方向和速度時，該書說道：“日月之行，宋儒言之甚詳”，并且還直接引述朱熹關于五星運行方向和速度的觀點予以說明。
清代著名學者李光地（1642—1718年，字晉卿，號榕村）曾奉命主編《朱子大全》，其中“卷四十九理氣一”有“總論、太極、天地、陰陽、時令”，“卷五十理氣二”有“天文、天度、地理、雷電、風雨雪雹霜露”，收錄了朱熹有關天文學的不少論述。李光地所著的《歷象本要》引述了朱熹所謂“地在中央不動，不是在下”，“天包乎地”以及“天有九重”等，用以說明朱熹的天文學思想中包含了西方天文學有關宇宙結構的知識[xxxvi]。他在所撰的《理氣》篇說：“朱子言天，天不宜以恒星為體，當立有定之度數記之。天乃動物，仍當于天外立一太虛不動之天以測之，此說即今西歷之宗動天也。其言九層之天。近人者最和暖故能生人物。遠得一層，運轉得較緊似一層。至第九層則緊不可言。與今西歷所云九層一一吻合?！盵xxxvii]他的《御定星歷考原》六卷，也引述了朱熹有關宇宙結構的言論，并且認為，朱熹所說的“天包乎地，地特天中之一物爾”就是指“天渾圓地亦渾圓”，而與西方天文學的宇宙結構理論相一致。
李光地與被譽為清初“歷算第一名家”的梅文鼎（1633—1721年，字定九，號勿庵）[xxxviii]交往甚密，并且對當時的西方科學都持“西學中源”說。梅文鼎在所著《歷學疑問》中多處引用朱熹有關宇宙結構的言論。該書認為，朱熹已經具有西方天文學所謂“動天之外有靜天”、“天有重數”和“以輪載日月”的觀點，并且說：“朱子以輪載日月之喻，兼可施諸黃、赤，與西說之言層次者實相通貫?！盵xxxix]
除此之外，清代還有黃鼎（生卒不詳）的《天文大成管窺輯要》八十卷，其中也包括朱熹有關天文學的不少論述。
朱熹是古代的大哲學家，代表了中國古代哲學發展的一座高峰。也許正是這個原因，他在天文學上所取得的成就一直沒有能引起人們足夠的注意。但是，這并不能否認他在天文學上確實做出過卓越的貢獻，他的宇宙結構理論對后世產生過重大的影響，他是歷史上重要的天文學家。的確，作為宋學集大成者的朱熹是“一位被遺忘的天文學家”，一位不該被遺忘的天文學家。
轉貼于 注釋：
1．〔日〕山田慶児：《朱子の自然學》，東京 : 巖波書店， 1978。
2．〔宋〕黎靖德編：《朱子語類》，卷第九十四。
3．《朱子語類》，卷第一百四。
4．陳來：《朱子書信編年考證》，上海人民出版社1989年版。
5．《答林擇之》，《晦菴先生朱文公文集》（四部叢刊初編），卷四十三。
6．《答蔡季通》，《晦菴先生朱文公文集》續集卷二。
7．《答呂子約》，《晦菴先生朱文公文集》卷四十七。
8．胡道靜：《朱子對沈括科學學說的鉆研與發展》，《朱熹與中國文化》，學林出版社1989年版。
9．《答蔡季通》，《晦菴先生朱文公文集》卷四十四。
10．《答蔡伯靜》，《晦菴先生朱文公文集》續集卷三。
11．《答廖子晦》，《晦菴先生朱文公文集》卷四十五。
12．《答蔡季通》，《晦菴先生朱文公文集》續集卷二。
13．26．27．30．31．35．《朱子語類》，卷第二。
14．《朱子語類》，卷第二十三。
15．樂愛國、高令印《朱熹格物致知論的科學精神及其歷史作用》，《廈門大學學報》，1997年第1期。
16．17．18．21．22．《朱子語類》，卷第一。
19．〔英〕梅森：《自然科學史》，上海譯文出版社1980年版，第75頁。
20．28．《晉書·天文志上》。
23．25．29．朱熹：《楚辭集注》，上海古籍出版社1979年版，第51頁。
24．杜石然等：《中國科學技術史稿》（下），科學出版社1982年版，第106頁。
32．〔英〕李約瑟：《中國科學技術史》（第四卷）《天學》，科學出版社1975年版，第547頁。
33．〔宋〕沈括：《夢溪筆談》卷七《象數一》。
34．朱熹：《楚辭集注》，第53頁。
36．樂愛國：《李光地的中西科技觀述評》，《李光地研究》廈門大學出版社1993年版。
