中国古代历法思想巅峰：郭守敬的贡献

这一时期天文科学及其思想的发展在郭守敬这里达到了巅峰。

元代初年,王恂、郭守敬等人受命制订新历。1280年新历告成,元世祖取“敬授民时”古语,名之为《授时历》。不久,王恂病逝,有关新历的诸多计算、定稿等任务均由郭守敬承担完成。

按照李申对《授时历议》以及后人研究的概括,《授时历》的成就主要有如下方面:验影候气作为制历的基础;引入岁差;采用定朔;废除上元积年;用小数代替分数;接受宋代统天历所定的回归年长度,承认回归年长度在不断变化;考虑到日月行度的不均匀,运用三次内插法(招差术)。(35) 又袁运开、周瀚光主编的《中国科学思想史》将郭守敬的历法思想归纳总结如下:强调“帝王之事,莫重于历”;制历要“本天道自然之数”;强调“历之本在于测验”;“测验之器莫先于仪表”,即深信仪器的检测作用;“立术推求,于理为尽”,即通过数学公式来推求天体运行规律;强调“参以古制,创以新法”。(36)

从与哲学关系的角度来看,上述成就或思想中的以下这两点尤为重要。

首先,郭守敬天文思想的一个最突出之处就是强调历法是对天道自然之数的反映。郭守敬等赞同晋杜预的思想:“治历者,当顺天以求合,非为合以验天。”指出:“前代演积之法,不过为合验天耳。”(《元史·历志二》)认为历法:

切记不以私意牵就。(《元史·历志一》)

盖天道自然,岂人为附会所能苟合哉。(《元史·历志二》)(www.xing528.com)

主张去除“前代人为附会之失”(《元史·历志一》)。强调制定历法务必“与天道合”(《元史·郭守敬传》)。显然,这是一种典型的天道自然观,在这里我们清楚地看到了哲学对科学的影响,看到了哲学与科学之间的联系或衔接。为此,郭守敬将自刘歆以来历法家主要所依据的上元积数方法加以彻底废除,由此也彻底抛弃了制历中的附会因素。更重要的是其在制订《授时历》时还驱除了天人感应的内容,焚毁阴阳家的星占伪书,使天文学与占星术彻底分离从而完全纳入科学轨道。这无疑是非常重要的。从哲学与理性的视角来看,《授时历》的成功首先就体现在其世界观和科学观上,因为其将神学的内容完全摈除,这标志着自然天道观在天文学这一神学重镇的彻底胜利,也标志着在中国古代天文学领域科学和理性对于天命观念以及巫术迷信的决定性胜利,当然,这也是无神论观念的一个决定性的胜利。而郭守敬的这样一种认识和思想显然对后世产生了深刻的影响,明清时期的学者之所以普遍在天文历算中放弃象数迷信应当是与此密切相关的,由此也可见其意义非凡。

其次,注重科学推理与测验。郭守敬十分重视实际测验,强调:

历之本在于测验。(《元史·郭守敬传》)

并且郭守敬认识到测量不能局限于个别地点,而应在广大地域内进行。其对元世祖说:“唐一行开元间令南宫说天下测景,书中见者凡十三处。今疆宇比唐尤大,若不远方测验,日月交食分数时刻不同,昼夜长短不同,日月星辰去天高下不同”必无由得见(同上)。其建议得到元世祖的准许,于是在全国范围内设27个观测点,从事四海测验。最后所得数据黄赤交角为二十三度九十分,比今测值只差一分六秒八。二十八宿距度误差总和二度十分,平均每度只有四分五秒。郭守敬又特别注重观测仪器的作用,强调“测验之器莫先于仪表”(同上)。其不仅充分利用已有仪器,还发明了不少新仪器。例如郭守敬对浑仪加以改进,取消黄道圈,创造性地设计和制造了著名的简仪,这也是世界上最早的赤道仪。但测量的数据也有可能存在差距,往往不能直接用于历法。这就需要通过数学的方式加以协调。郭守敬曾撰有《推步》、《立成》,就是以数学公式加以推算。我们看到《授时历》中许多成就都与数学推算有关。例如其运用了招差术,以垛积招差来求得月行迟速,并以算术勾股弧矢方圆斜直所容求黄赤道之差。就此而言,《授时历》的成功也是科学方法的成功。再结合沈括的思想,结合同一时期的数学思想,我们可以看到这种方法或认识在当时的普遍性。

总之,《授时历》已将中国古代历法及其思想推向巅峰。这不仅是作为理性的科学的胜利,也是作为理性的哲学的胜利。