【歷史探秘】從仰觀台到欽天監 中國古代如何觀測天象?

撰文:林君穎
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為表彰台灣成立最早、規模最大的天文專業博物館—台北市立天文科學教育館(簡稱台北天文館),在天文教育與推廣上的貢獻,負責統合恒星、小行星、衛星與彗星等新天體之英文命名與天文學名詞定義的國際天文聯合會(International Astronomical Union,IAU)日前正式通過決議,將編號300300號小行星命名為「TAM」,即台北天文館之英文縮寫(Taipei Astronomical Museum,TAM)。

實際上,無論東方西方,自古以來星空都帶給人們無限的想象。除了西方的希臘神話,在東方的中國人從觀察日月星辰的變化,知曉四時變換與農耕時序,並把這片天空結合了人世間的政治秩序,建構出獨特的世界觀,即「天人合一」、「天人感應」等思想,更把皇帝看作「受命於天」的天子。為了確保天命不移、江山永固,防止有心人士觀天篡位,歷朝歷代嚴禁民間學習和研究天文曆法。故自古以來星象觀測一直都是帝王才擁有的權力,因此中國歷代京城皆設有天文台,並有各式稱呼。

台灣首座天文教育機構-台北市立天文科學教育館(簡稱台北天文館),其歷史可追溯至1938年的台北公會堂天文台,經多次搬遷,今日坐落在台北市士林區的台北科學藝術園區內。(維基百科公有領域)

相傳夏代就有天文台,當時稱作「清台」、商代稱「神台」,而周代則叫「靈台」,不過當時上古時期的天文台設施十分簡陋,僅在平坦開闊的地方設立一座較高的高台,觀測天象之餘也常用來舉行祭祀活動。到了春秋戰國時期,由於周天子地位一落千丈,各國便不顧禁令,紛紛設台自行觀測天象。到了漢代時的「靈台」,已有規模並搭配觀測天文與氣象儀器。

值得注意的是,唐代以前的各朝所設置的天文台,並非單純觀測星象、頒佈曆法與占卜吉凶,同時還需要負責祭祀、紀錄氣候變化、風向與降雨等各項事務。唐代時則將天文與氣象分開,分設「仰觀台」(天文觀測)與「觀風台」(氣象台),除此之外還在長安城(今陝西西安)附近設「清枱」,專門占卜吉凶,當時流行在皇宮內院設置宮內天文台,以便就近觀測。 宋代時,光是汴京(今河南開封)就設置了四座天文台,其作用在於互相檢查觀測結果並核對,避免誤報或是作假。元代則將天文台稱作「司天台」,設置在大都城(今北京)東南方,其建築相當完善共有三層,三樓擺放大型觀測天文儀器與工作局,二樓則存放圖紙,一樓則為辦公用房。

建於東漢光武帝建武中元元年(56),距今已有1900多年史的「靈台」,為當時最大的天文台,屬太史令的下屬機構,並一直使用到西晉,後毀於戰亂。「靈台」位在今河南省洛陽市伊濱區佃莊鎮朱圪壋村西北。(百度百科)

急於「觀天」塑造正當性的朱元璋

明代開國皇帝朱元璋(1328-1398年),出身低微但奪得天下,更讓他格外感恩上天的眷顧,對於被視為反映天命的星象,自然帶有特殊的情感與認知。據《明太祖實錄》載,洪武二年(1369),朱元璋打算在家鄉鳳陽興建中都(今安徽省鳳陽縣明中都遺址公園),於洪武五年(1372)七月興建中都觀星台,洪武七年(1374)又在中立府(後改稱鳳陽府)設觀星台,並要欽天監令管豫負責。可見為了確保「天命」,朱元璋對於老家的觀星台設置,費了不少苦心。

出身貧寒的朱元璋,對於讓他成為皇帝的「天命」格外重視,故明代立國之初,即着手規劃興建觀星台。圖為朱元璋畫像。(維基百科公有領域)

可惜,由於中都營建工程浩大,耗費大量的人力與物力,還引起工匠們爆發動亂,最後朱元璋只好以勞民傷財為由下詔罷建中都。匆匆停建的中都,使得建造的觀星台沒有發揮應有的作用。礙於文獻,今日學者對於當年中都天文台所知甚少。

中都停建後,由於應天府雨花台(今南京市雨花台風景區)已設置「回回欽天監」之觀星台,因此朱元璋便選雞鳴山(北極閣)作為觀天地點。此地過去曾於南朝劉宋元嘉年間(424-453年)設立日觀台測風候,元代復建觀象台,至正年間(1341-1370年)還運來各式天文觀測儀器,朱元璋便在元代的基礎上擴建為欽天觀星台。明太祖在位期間,對於建設觀星台之選址與天文儀器建造等動作不斷,尤其是中都觀星台之建設,在在反映出朱元璋急於在建國之初,向民眾展示其為「受命於天」的天子形象。

簡儀是元朝天文學家郭守敬簡化渾儀而創造的一種天文測量儀器,能無遮擋的有效測量南北天極附近以外的其餘廣大天區之目標天體赤道坐標。圖為簡儀復原品。(網絡圖片)

然而,明代的天文觀測並不順利。建文四年(1402)燕王朱棣(1360-1424年)發動靖難之變,成功從侄子明惠帝(1377-1402年?)手中奪取帝位,讓明代的政治中心移到北方。不過明成祖與父親不同,他並不急着在京城建造新式觀星台,而是繼續沿用應天府觀星台,來進行觀測與頒佈曆法的工作。除此之外,在順天府(今北京市)的欽天監官員是站在高聳的齊化門(今朝陽門)城牆上用肉眼觀天,明成祖過世後,朝廷才在京師內建觀象台。明英宗正統年間(1436-1449年),京城觀象台終於有仿照應天府觀星台而製作的天文儀器,但到明孝宗弘治十四年(1501)才進行調整並修改,這時距離永樂遷都已經過去80年。

雖然明代開國皇帝朱元璋相當重視與天子、天命與國運相關的天文觀測,但自永樂帝后,明代天文台雖隨着遷都而北遷,但明代欽天監官員對於仿製的天文器材與測量技術相當陌生,且缺乏專業天文知識。另外,明初訂定曆法以宋代天文圖為正統,配合不夠精確的儀器,終於導致曆法無法精準。可以說,整個明代朝廷與民間,都長期使用錯誤的曆法,當誤差大到無法忽視時,對準確的曆法就有迫切的需求。到了晚明時期,朝廷只好向來華的傳教士尋求協助,開啟了皇室與傳教士接觸的第一步。