自汉代开始,浑天说的“天体概念”是最为史官所用的,这里离不开学说理论的支撑,更有赖于以此学说制作的天文仪器“浑天仪”(浑仪和浑象的总称。浑仪是测量天体球面坐标的一种仪器,而浑象是古代用来演示天象的仪表)的使用。普遍认为“浑天仪”是东汉时期张衡制作的,但其只是在西汉时期天文学家落下闳的天文仪器上进行了改造。落下闳发明的仪器就是“天地彻”,取其“通天彻地”之意。其也是浑天说较早的提出者之一,这个仪器后世也以“浑天”得名,正来自于此。
我们要讲古代天文仪器,暂时先把落下闳的“天地彻”和张衡的“浑天仪”搁置一下,看先古时期是否有天文仪器呢。《尚书·舜典》中有这样一句话“正月上日,受终于文祖。在璇玑玉衡,以齐七政”。这里的璇玑和玉衡,据说就是当时的天文仪器。璇玑者,璇是横着的玉杆,玑是转的意思,相当于后世的浑仪,也称铜浑。玉衡者,衡是平,相当于仪表,也称为玉仪。目前关于这一类的记载很少,只能以此来梳理一下。
这里我们可以发现,古代天文仪器制作的原理就是“设位(璇玑,浑仪)”和“垂象(玉衡,浑象)”。以此原理再往上古梳理,虽然上古时期人们认识宇宙的学说是“盖天说”,但我们结合“设位和垂象”所遵循的原理,伏羲画八卦以应天象,乾坤定南北,坎离定东西,天南地北为序,也已经具备了天文仪器的功用。因此可以说伏羲先天八卦就是上古的天文仪器(平面“仪器”)。
在汉代著作《春秋文耀钩》里说“高辛受命,重黎说天文,唐尧即位,羲和立浑仪”。这算是对三皇五帝时期关于天文的记载,意思在帝喾(高辛氏)时期,命火正重黎为掌管天地四时之官;重黎作为羲、和二氏的祖先,到了尧帝时,命羲和二氏为世代掌管天地四时的氏族,并制作了天文仪器(这里的“浑仪”,肯定不是汉代时的那种)。先秦时期的天文仪器,见记载的大抵就这些。
再回到“天地彻”和“浑仪”,结合浑天说——宇宙像鸡蛋,天地各乘气而立,载水而浮,天之包地,犹壳之裹黄。落下闳制作的这一仪器,以及张衡改进的形制,皆是由一重重的同心圆环构成,最基本构件是四游仪和赤道环。同时作为设位仪器,内有窥管,用来测定固定时刻天体坐标和地平坐标。具体使用和测定的方法,不在这里介绍了(小编也不懂,没见过实物)。
到了唐朝,由李淳风在浑仪基础上又完善了,称为“浑天黄道仪”。从汉代到元代,浑仪都在不断精确改进。至元代郭守敬,把浑仪拆分,简化创制成两个仪器,即简仪和立运仪。现存最早的浑天仪制造于明朝,陈列在南京紫金山天文台。古代天文仪器的变革,结合天象地舆与谶机之术,成为朝廷“观象应昭”的指导参考。这里要强调的是“司天监”这一古代官署,到元代才正式有其名——金代设司天台,元初因金制,立司天台,隶秘书监。当然在之前朝代,掌天地四时的职位都有,但并未以“司天监”为名。
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