中外學(xué)者曾對(duì)明末和清朝前期傳入中國(guó)的天文儀器技術(shù)做了很有價(jià)值的研究，但仍留下了不少有待澄清的問題。本文試圖系統(tǒng)地描述清朝前期觀象臺(tái)的天文儀器的歐洲化過程，以及其中的某些特點(diǎn)。中國(guó)也包括很多關(guān)于天文方面的歷史研究，比如《歷史檔案》創(chuàng)刊于1981年，是中國(guó)第一歷史檔案館主辦的學(xué)術(shù)季刊，全國(guó)歷史類中文核心期刊，是全國(guó)首家刊布?xì)v史檔案的刊物。以公布明清時(shí)期檔案史料為主，適當(dāng)公布1949年以前其他歷史時(shí)期的檔案，同時(shí)，刊載利用檔案、資料撰寫的學(xué)術(shù)論文。集資料性、學(xué)術(shù)性于一身，兼及知識(shí)性。多年來，一直在檔案界、史學(xué)界及廣大文史愛好者中享有良好的聲譽(yù)。

　　提 要 1669-1674年，耶穌會(huì)士南懷仁為北京觀象臺(tái)設(shè)計(jì)制造了六架歐洲式天文儀器，使中國(guó)天文儀器的精度達(dá)到了空前的水平。1713-1715年，紀(jì)理安為觀象臺(tái)添造了一架歐洲風(fēng)格的地平經(jīng)緯儀。1745-1754年，戴進(jìn)賢、劉松齡和他們的中國(guó)合作者制造了一架璣衡撫辰儀。它遵循中國(guó)渾儀的結(jié)構(gòu)舊制，采用了南懷仁用過的刻度制、零件結(jié)構(gòu)和制造技術(shù)，本質(zhì)上屬于復(fù)古的設(shè)計(jì)。

　　關(guān)鍵詞 天文儀器 歐洲化 清朝觀象臺(tái)

　　明末，利瑪竇(Matthieu Ricci，1552-1610)、羅雅谷(Jacques Rho, 1590-1638)、湯若望(Johann Adam Schall von Bell, 1592-1666)等傳教士向中國(guó)人介紹了1619年以前的絕大多數(shù)歐洲儀器①，并與中國(guó)人合作試制了部分儀器。入清以后，南懷仁(Ferdinand Verbiest, 1623-1688)等傳教士在歐洲式儀器的制造和使用方面走得更遠(yuǎn)。

　　1.南懷仁與成套歐洲式儀器

　　南懷仁于1623年10月生于比利時(shí)布魯日(Bruges)的皮特姆鎮(zhèn)(Pittem)。1640年10月入魯文(Louvain)大學(xué)藝術(shù)系學(xué)習(xí)，這里的學(xué)生在前兩個(gè)學(xué)年要學(xué)習(xí)哲學(xué)、自然科學(xué)和數(shù)學(xué)。當(dāng)時(shí)多數(shù)魯文大學(xué)的教授把托勒密、哥白尼和第谷的體系當(dāng)作假說[1]。1641年9月他離開這所大學(xué)，加入耶穌會(huì)。兩年后他回到魯文的耶穌會(huì)學(xué)院(Jesuit college)，1645年獲得哲學(xué)學(xué)位。在耶穌會(huì)學(xué)院的科學(xué)訓(xùn)練對(duì)南懷仁來說非常重要。1652-1653年在羅馬學(xué)習(xí)了一年多的神學(xué)。1655年在塞維利亞(Sevilla)獲神學(xué)博士學(xué)位后，他要求去中國(guó)傳教，獲準(zhǔn)。這可能是受到衛(wèi)匡國(guó)(Martin Martini, 1614-1661)的影響[2]。在離開歐洲之前，南懷仁在葡萄牙教數(shù)學(xué)。1657年4月，他隨衛(wèi)匡國(guó)的傳教組揚(yáng)帆啟程，1658年7月抵達(dá)澳門。

　　1660年，皇帝批準(zhǔn)湯若望的請(qǐng)求，召南懷仁來欽天監(jiān)協(xié)助工作。大概湯若望比較看重南懷仁的數(shù)學(xué)家名聲。1661年順治帝作古，朝政被保守輔臣把持。1664年9月，楊光先(1597-1669)控告湯若望、南懷仁等傳教士，湯、南等人遂遭審訊。次年1月，刑部擬定湯若望、南懷仁等傳教士為死罪。至4月和5月，南懷仁、湯若望被赦出獄。1666年7月湯若望故于寓所。1665-1668年，楊光先、吳明烜等守舊人物把持欽天監(jiān)的歷法測(cè)算工作，而南懷仁則忙于制造日晷和其它裝置，以及氣象觀測(cè)等。

　　1668年12月，南懷仁奏報(bào)吳明烜所推算的七政歷、民歷有嚴(yán)重錯(cuò)誤。年輕的康熙帝令大臣會(huì)同楊光先、南懷仁等共同以實(shí)測(cè)來驗(yàn)證歷法。南懷仁在拉丁文的《觀測(cè)之書》(Compedium Liber Observatonum)中記述了他們的測(cè)驗(yàn)和所用的儀器，這些材料后來被他編入《歐洲天文學(xué)》(Astronomia Europaea)一書：1668年12月27-29日，南懷仁以圭表觀測(cè)證實(shí)了他的推算與太陽的實(shí)際位置一致。安文思(Gabriel de Magalhaes，1609-1677)善于制作精巧的機(jī)械儀器和各種靈巧的裝置，受到皇帝的器重。他在一夜之間為南懷仁的第二次觀測(cè)制作了一具帶有調(diào)節(jié)螺釘?shù)男鹿绫怼?669年2月1日，南懷仁到觀象臺(tái)，為火星和太陽位置推算的驗(yàn)證觀測(cè)作準(zhǔn)備。那里安置著一架 “黃道春秋分渾儀”、一架青銅象限儀、一架鐵紀(jì)限儀。他調(diào)整了渾儀的環(huán)和照準(zhǔn)器、象限儀的方向和照準(zhǔn)儀。2月3日，火星果然處于渾儀照準(zhǔn)器對(duì)著的位置，太陽處于象限儀和紀(jì)限儀的照準(zhǔn)器所對(duì)準(zhǔn)的位置。1669年2月18日，南懷仁再次用象限儀觀測(cè)太陽緯度，又應(yīng)驗(yàn)了推算的結(jié)果。當(dāng)晚，他還用黃道春秋分渾儀觀測(cè)了月亮的位置，結(jié)果與推算吻合。觀測(cè)時(shí)間是靠事先計(jì)算的室女宮的角宿一與子午環(huán)之間的距離確定的，觀測(cè)時(shí)用赤道渾儀找準(zhǔn)這個(gè)位置。南懷仁還把一架直徑差不多2尺的天球儀帶到了觀象臺(tái)，以便向陪同的官員們講解他的觀測(cè)[3]。面對(duì)測(cè)驗(yàn)結(jié)果，楊光先仍為自己辯解，指責(zé)南懷仁“欲毀堯舜相傳之儀器，以改西洋之儀器”[4]。然而，這種說辭再不能打動(dòng)皇帝了。

　　南懷仁在《觀測(cè)之書》和《歐洲天文學(xué)》中簡(jiǎn)要描述了他使用的儀器。青銅象限儀的半徑為2.6中國(guó)尺，每度又分為60′，裝在一個(gè)帶三個(gè)調(diào)解螺釘?shù)淖雷由�。鐵紀(jì)限儀的半徑為5或6幾何尺①，帶有青銅支翼、照準(zhǔn)器和中心管，弧刻度的每度分為60′。“黃道春秋分渾儀”的直徑2.5尺(一中國(guó)尺約等于一古羅馬尺)的。春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)是黃道環(huán)與赤道環(huán)交點(diǎn)，“春秋分”暗示著赤道環(huán)的存在。由此推測(cè)，黃道春秋分渾儀就是明末《崇禎歷書》中所說的“黃赤全儀”。

　　我們可以肯定，儀器是前人留下的!舊的圭表和赤道渾儀是明朝使用的中國(guó)式裝置。黃道春秋分渾儀、青銅象限儀、鐵紀(jì)限儀和天球儀等歐洲式儀器應(yīng)當(dāng)是鄧玉函(Jean Terrenz，1576-1630)、湯若望和羅雅谷主持試制的，它們起初可能被安放在歷局或傳教士的住處，后來曾被移到觀象臺(tái)。黃道渾儀或許是明末制造的黃赤全儀。 不過，南懷仁所說的尺寸與徐光啟(1562-1633)造儀計(jì)劃所說的尺寸不同�；蛟S徐光啟的計(jì)劃在執(zhí)行時(shí)曾被修改，可能性更大的是南懷仁對(duì)儀器尺寸的描述有誤，甚至把自己后來制造的的儀器誤記為別人的作品。據(jù)考證，拉丁文的《觀測(cè)之書》在1671年或稍晚時(shí)與《測(cè)驗(yàn)紀(jì)略》一起出版過[5]，那時(shí)南懷仁還沒有制造完新儀器。

　　我們?cè)倏匆豢茨蠎讶试?674年的一段說明：

　　“康熙己酉八年正月初三日[1669年2月3日]，是日立春”，“于本日午正，仁測(cè)得太陽，依象限儀，在地平上三十三度四十二分;依紀(jì)限儀，離天頂正南五十六度十八分;依黃道經(jīng)緯儀，在黃道線正中，在冬至后四十五度零六分，在春分前四十四度五十四分;依赤道經(jīng)緯儀，在冬至后四十七度三十四分，在春分前四十二度二十六分，在赤道南十六度二十一分;依天體儀，于立春度分所立置表，則表對(duì)太陽而全無影;依地平所立八尺零五寸表，則太陽之影長(zhǎng)一丈三尺七寸四分五厘。六儀并用而恭互之，而立春一節(jié)皆合于預(yù)推定各儀之度分如此;則歷凡所推之節(jié)氣，其合于天行無疑矣。然非籍有合法之儀，又何從測(cè)而得之?”[6]

　　如果南懷仁沒有記錯(cuò)日期的話，上述引文所說的儀器肯定是湯若望時(shí)期留下的儀器。在六架儀器中，有圭表，無地平經(jīng)儀。黃道春秋分渾儀被寫為“黃道經(jīng)緯儀”，赤道渾儀改稱“赤道經(jīng)緯儀”，天球儀得名“天體儀”，而“表”則是中國(guó)傳統(tǒng)的圭表。有學(xué)者認(rèn)為，2月3日南懷仁所用觀測(cè)工具是預(yù)先制造的木模[7]。這種猜測(cè)缺乏足夠的依據(jù)，并且與南懷仁自己的描述相左。

　　1668年底和1669年2月的觀測(cè)使傳教士命運(yùn)有了轉(zhuǎn)機(jī)。由于楊、吳等所做推算與實(shí)測(cè)不符，而南懷仁據(jù)圭表觀測(cè)和西法所做的推算皆與觀象臺(tái)的實(shí)測(cè)一致，1669年3月11日禮部建議授南懷仁欽天監(jiān)監(jiān)正，但南懷仁推辭不就。4月1日康熙帝下旨任命南懷仁負(fù)責(zé)“治理歷法”。

　　歐洲人編算歷書時(shí)采用60進(jìn)位制，分周天為360°，引入黃道坐標(biāo)等。若繼續(xù)使用中國(guó)傳統(tǒng)儀器的刻度，就要做繁復(fù)的換算。南懷仁決定把360又1/4度和百刻制改為便于劃分刻度的360°制和60進(jìn)位制。

　　觀象臺(tái)的明朝圭表、簡(jiǎn)儀和赤道渾儀年久失修，零部件形狀有所變化，因而精度會(huì)降低。早在康熙七年(1668年)七月，南懷仁的對(duì)手、欽天監(jiān)監(jiān)副吳明烜就指出：“推歷以黃道為驗(yàn)，黃道以渾儀為準(zhǔn)。今觀象臺(tái)渾儀損壞，亟宜修整”[8]。因此，他曾提議為觀象臺(tái)添造一件“滾球銅盤”。

　　盡管南懷仁夸贊1668年底和1669年2月所用的黃道渾儀、赤道渾儀、象限儀、紀(jì)限儀等“尺寸合適，完全適合于精確的觀測(cè)”[9]，但還是計(jì)劃另造新儀器�？滴醢四�(1669年)五月，他在奏章中說：

　　“恭遇我皇上面詢臣藝業(yè)，如測(cè)量奇器等制。臣少時(shí)涉獵系所長(zhǎng)，容臣按圖規(guī)制各樣測(cè)天儀器，節(jié)次殫心料理，以備皇上采擇省覽。”[10]

　　近來有人發(fā)現(xiàn)了南懷仁作于1664年的《儀象圖》序言，文中提到他為觀象臺(tái)繪制一系列歐洲式儀器圖[11]。在南懷仁的《儀象圖》的拉丁文本Liber Organicus(儀器之書)中，標(biāo)題頁寫的是1668年。這可能說明那一年南懷仁正在設(shè)計(jì)天文儀器。1687年來華的法國(guó)傳教士李明(Louis Le Comte，1655-1728)在1696年的著作中稱，南懷仁勸說皇帝制造新儀器的[12]。而南懷仁對(duì)歐洲的耶穌會(huì)士們卻說，到過觀象臺(tái)的最重要的高級(jí)官員們[應(yīng)當(dāng)是禮部的]上奏皇帝，建議由他負(fù)責(zé)制造新式儀器，取代觀象臺(tái)的舊儀器[13]。此前，他已經(jīng)為禮部官員和皇帝準(zhǔn)備了設(shè)計(jì)“式樣”。南懷仁的說法較李明的更為可信。他可能認(rèn)為舊儀器構(gòu)造和功能不夠理想。

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來自：http://www.jinnzone.com/tianwenlw/58790.html