苏颂“假天仪”新探*

孙 明,廖莲婷

(1.中国科学技术大学 科技史与科技考古系,安徽 合肥 230026;2.华东师范大学 古籍研究所,上海 200241)

北宋是中国古代科技发展的鼎盛期,在天文仪器的发明、改良方面成绩显著.由苏颂提举制造的水运仪象台,又称元祐浑天仪象,就是一项突出的成果.它被称为“世界上最早的天文钟”,具有“恢宏的规模、巧妙的设计和众多的创新”.[1]589此外,学界还存在一种影响较大的说法,即苏颂还另创制有一台“假天仪”,被称为“历史上第一台记载明确的假天仪”,[1]589这“体现了中国古代天文仪器制作的高水平”[2]480.然而,苏颂真的制造过一台“假天仪”吗?

假天仪又称天象仪,是一种人工模拟天空星象的天文仪器.这种仪器的特征是人进入仪器内部可以观看仪器所模拟出的星象,与人在地球上观测天宇所看到的实际星象相符.[3]西方的假天仪,一般认为最早由德国鲍尔斯费尔德(Walther Bauersfeld,1879-1959)于1923年设计制成,而中国最早的假天仪是何时所造,历来存在争议.王振铎曾在《中国最早的假天仪》一文中提出:“我国假天仪的制造是从北宋开始的,王应麟在《玉海》中记录了假天仪制造的始末.”[4]12李约瑟在《中国科学技术史》第四卷中称:“由于许将的授意,从而使苏颂建造了一套全新的辅助机械,这可能是最早能容人进入的‘天象仪’.”[5]551王振铎和李约瑟都认为苏颂制造过一台假天仪,不少学者也持相同的观点.对此,也有学者提出质疑,如李志超在其《中国水钟史》中写道:“朱牟之作……所述事略梗概只可能是水运仪象台事,而有重大差错……苏颂造假天仪之事断然没有.”[6]208

为厘清这一问题,笔者对其进行了深入考察.首先逐一考辨认为“苏颂制造假天仪”的学者所凭借的文献依据——朱弁《曲洧旧闻》、王应麟《玉海》中的相关记载,接着辨析苏颂本人的天文著作及其他相关文献记载,在此基础上得到一些新的发现.

1 对《曲洧旧闻》的考察

苏颂的水运仪象台与一些学者所谓的苏颂假天仪,并没有现存实物,学者们主要是通过解读文献来判断苏颂曾制造过这样的仪器.苏颂的水运仪象台,是有明确的文献记载的,这一点毫无争议,而假天仪却显得扑朔迷离.一些学者认为苏颂曾制造过一台“假天仪”,其文献依据主要是朱弁《曲洧旧闻》和王应麟《玉海》中的相关记载.但笔者考察后发现,这些文献依据很难佐证,并且认为苏颂曾制“假天仪”的学者对这些文献存在误读.以下详析.

《曲洧旧闻》卷八载:

元祐四年三月己卯,铜浑仪新成,盖苏子容所造也.……苏子容因其家所藏小样而悟于心.常恨未究算法,欲造其器而不果.晚年为大宗伯,于令史中得一人,忘其姓名,深通算法,乃授其数,令布算,参考古人,尤得其妙,凡数年而器成焉.大如人体,人居其中,有如篝象.因星凿窍,依窍加星,以备激轮旋转之势.中星昏晓应时皆见于窍中.星官、历翁聚观骇叹,盖古未尝有也.子容又图其形制,著为成书上之.诏藏于秘阁.至绍圣初,蔡卞以其出于元祐,议欲毁之.时晁美叔为秘书少监,惜其精密,力争之不听,乃求林子中为助,子中为言于章惇,得不废.及蔡京兄弟用事,无一人敢与此器为地矣.吁,可惜哉![7]203-204

《曲洧旧闻》的作者是朱弁(1085-1144),此书是作者在南宋时期羁留金国期间(1128-1143)凭记忆写成的,内容主要是追述北宋及南宋初期的朝野轶闻遗事.

引文所述的“铜浑仪”是什么样的仪器呢? 一些学者认为是“假天仪”.但分析可知,“铜浑仪”应是水运仪象台,而非“假天仪”.

第一,两者时间上存在矛盾.《曲洧旧闻》中记载“元祐四年三月己卯,铜浑仪新成”,如果真如一些学者所说的“铜浑仪”指的是“假天仪”,那么“元祐四年三月己卯”的时间则与翰林学士许将等人建言的时间相矛盾.为什么这么说呢? 持“苏颂曾制假天仪”观点的学者把许将等人的建言视为苏颂制作假天仪的起因,如果其看法成立,许将等人建言的时间必然在“假天仪”制成之前,即在元祐四年三月己卯之前.但是考察发现,许将等人建言发生在元祐四年三月己卯之后.《宋会要》载:

元祐四年三月八日,翰林学士许将等言……其后将等又言:“……乞更作浑天仪.”从之.[8]2712

引文中“元祐四年三月八日”即元祐四年三月己卯日.根据“其后”二字可知,许将等人的建言发生在元祐四年三月八日(己卯日)之后.如此一来,许将等人的建言和“假天仪”制成这两件事就会出现明显的时间矛盾.因此,将《曲洧旧闻》所载的“铜浑仪”视为苏颂所制“假天仪”的观点不能成立.

第二,比对《曲洧旧闻》所载“铜浑仪新成”的时间与水运仪象台木样制成的时间,二者相吻合.《宋会要》载:

元祐四年三月八日,翰林学士许将等言:“详定元祐浑天仪象所先被旨制造水运浑仪木样,如试验候天不差,即别造铜器.今臣等昼夜校验,与天道已参合不差.”诏以铜造,仍以“元祐浑天仪象”为名.[8]2712

据引文可知,到元祐四年三月八日(己卯日),苏颂的水运仪象台木样刚刚制成并通过校验,与“元祐四年三月己卯,铜浑仪新成”的时间相符合.所以,《曲洧旧闻》中所谓的“铜浑仪”,应是水运仪象台的木样(非铜制).

第三,将《曲洧旧闻》和《玉海》进行文字比对也会有所发现.《曲洧旧闻》的上述引文称,“铜浑仪”制成后,“子容又图其形制,著为成书上之.诏藏于秘阁”.这些文字与《玉海》的相关记载基本相同,《玉海》曰:“颂又图其形制,著为成书上之,诏藏秘阁.”而《玉海》中清楚地记载“图其形制,著为成书上之”的仪器是元祐浑天仪象(又称水运仪象台):

“(元祐)七年四月二日,诏左丞苏颂撰《浑天仪象铭》.颂又图其形制,著为成书上之,诏藏秘阁.六月十四日,仪象成,召辅臣阅之.”[9]129

既然《曲洧旧闻》中“铜浑仪”的相关文字与《玉海》中的记载基本相同,而《玉海》中的相关记载指的是水运仪象台,那么,有理由相信《曲洧旧闻》记述的“铜浑仪”也是水运仪象台.

第四,对比《曲洧旧闻》对天文仪器的描述与莫君陈的《月和所闻集》对水运仪象台第二层浑象的描述,发现二者文字相似,描述的仪器形制和功能相同.《曲洧旧闻》的描述是:

大如人体,人居其中,有如篝象.因星凿窍,依窍加星,以备激轮旋转之势.中星昏晓应时皆见于窍中.[7]203-204

《月河所闻集》对浑象的描述是:

“其次浑天,其制如大锅,以木为之,面设星象,随天轮运转.置人于中候之,对窍视星.”[10]311

《月河所闻集》明确记载了水运仪象台的形制:上层平台放置浑仪,中层密室安置浑象,下层为报时装置和动力机构等.而《曲洧旧闻》对天文仪器的描述与莫君陈的《月和所闻集》对水运仪象台第二层浑象的描述相似,则可证明《曲洧旧闻》描述的是水运仪象台的第二层浑象.对此,苏颂在《新仪象法要》中对浑象的描述也可佐证:

“浑象体正圆如球,径四尺五寸六分半,上布周天三百六十五度有畸、中外官星——其名二百四十六,其数一千二百八十一……中贯以枢轴,南北置之.赤道牙与天轮相衔,候天轮动,则与浑象俱转.”[11]165

与《月和所闻集》一样,《新仪象法要》所描述的水运仪象台的第二层的浑象,也是一个球形、表面布设星象、随天轮运转的仪器.《曲洧旧闻》描述的仪器与之在形制、功能上相吻合.因此,《曲洧旧闻》所描述的仪器无疑为水运仪象台的第二层浑象.

莫君陈的《月河所闻集》可谓是详细记述水运仪象台的最终形制.水运仪象台是元祐元年至七年在汴京制作的,是有皇帝与诸多大臣参与的国家大事.[12]水运仪象台落成之时,莫君陈恰在汴京任职,见证并记载了此事.《宋会要辑稿·运历二》载:

“(元祐七年)六月十四日,水运仪象台成,诏三省、枢密院官阅之.”[8]2713

而莫君陈自元祐五年九月起任刑部员外郎(朝官),隶属三省,正逢此事.

莫君陈《月河所闻集》作于元祐五年至七年间,[12]书中记述水运仪象台的形制,其文曰:

元祐六年,新作浑仪,其制:筑台,其上设浑仪……其次浑天……其次刻漏,其次以三铜池……[10]311

《月河所闻集》以上文字,亦被《宋会要》摘引.《宋会要》为其注曰“左相三十年经营一,左丞苏公创其一”.[8]2713此处的“苏公”即苏颂,根据苏颂任职履历,他被称为“左丞”的时间即任职尚书左丞的时间,在元祐五年二月到元祐七年六月之间.而后他升为右相,不再称“左丞”,则此注应当作于元祐五年二月到元祐七年六月期间.《宋会要》又注道:“浑仪造已多年,此更一年可成.自今用木架楼引水,定漏测日.”[8]2713水运仪象台正式落成于元祐七年六月十四日,则这条注文应写作于一年前的元祐六年.作为被注之文,《月河所闻集》中的相关文字应当早于注文的写作时间.又有《月河所闻集》言:“元祐六年,新作浑仪”,则此段文字必作于元祐六年后.那么可断定《月和所闻集》上述引文的写作时间在元祐六年间.《宋会要》的第二条注文说“自今用木架楼引水,定漏测日”,说明水运仪象台从元祐六年已经开始试用,那么其主要结构应已基本完成.《月和所闻集》的这段文字应是比较准确地记录了水运仪象台的最终形制,而其记载的形制又与《新仪象法要》对水运仪象台形制的记载基本一致,可互相印证.

一些学者将《曲洧旧闻》描述的“人居其中”理解为人进入仪器内部,这种说法成立吗? 浑象是一种演示天象运转的天文仪器,一般是一个表面刻画有星宿、赤道、黄道、恒隐圈、恒显圈等的中空圆球.人在浑象外观察,可以了解当时的天象,而不受时间、天气的限制.水运仪象台的浑象能否容人进入观察呢? 《新仪象法要》记载浑象的形状大小为:“正圆如球,径四尺五寸六分半”,即为直径约143.341 厘米的球体,①邱光明《中国计量学史》:“今搜集到北宋尺的实物,长短虽也不齐,却也多在31～32厘米.今考订为31.4厘米.”据此,“四尺五寸六分半”可换算为现在的“143.341厘米”.参见:丘光明.中国古代计量史[M].合肥:安徽科学技术出版社,2012:123.大小与人体相近,人在如此大小的圆球之内,将会十分局促,根本无法方便、有效地进行观察,因而可以排除置人于浑象之中以观察的可能性.《曲洧旧闻》描述的“人居其中”应与《月和所闻集》的“置人于中候之”同义,指的都是人处在浑象所在的密室之中,站在浑象之外观察,与人处在仪器内部观察的假天仪的功能特征相异.

2 对《玉海》的考察

同时分析前人论述苏颂“假天仪”时引用的另一文献依据——《玉海》,其卷四载:

《通略》:初,吏部尚书苏颂请别制浑仪,因命颂提举……元祐四年三月,木样成,前此未有也.诏翰林学士许将等详定.己卯,将等言:“昼夜校验,与天道已参合.”乃诏以铜造,仍以“元祐浑天仪象”为名.

其后,将等又言:“前所谓浑天仪者,其外形员,即可徧布星度;其内有玑衡,即可仰窥天象.若仪象则兼二器有之,同为一器.今所建仪象别为二器,而浑仪占测天度之真数,又以浑象置之密室,自为天运,与仪参合.若并为一器,即象为仪,以同正天度,则两得之.请更作浑天仪.”从之.

颂因其家所藏小样而悟于心,令公廉布算.数年而器成,大如人体,人居其中,有如笼象.因星凿窍如星,以备激轮旋转之势,中星昏晚应时皆见于窍中.星官、历翁聚观骇叹,盖古未尝有也.绍圣中欲毁之,林希为言,得不废.[9]129-130

《玉海》是南宋王应麟(1223-1296)编纂的一部类书,编纂时间范围约为1241年到1271年.引文中提到的《通略》为南宋熊克所撰之《九朝通略》,成书于淳熙十一年(1184),此书现已亡佚.

《玉海》引文第二段描述许将等人建言重新制作“浑天仪”.许将等人认为,“浑天仪”兼有浑仪、浑象的形制、功能,是将二者“并为一器”,即它的外形如丸,表面遍布星度,如浑象一样,它的内部设置有玑、衡,可以仰窥天象,如浑仪一样.许将等人建言的“浑天仪”是否就是“假天仪”呢? 比较二者的形制、功能可知,二者并不相同.一是“浑天仪”内部设置有玑、衡,“假天仪”没有;二是“浑天仪”不仅可以演示天象,还可以从内部占测真实天象,而“假天仪”只具有模拟、演示天象的功能.因此,许将等人建言重制的“浑天仪”,并不等同于“假天仪”.

一些学者认为,苏颂根据许将的建议,制造出了一种不完全符合许将设计的另类仪器,即第三段所描述的“有如笼象”的仪器,而这个仪器就是“假天仪”.果真如此吗?

对比以上《玉海》的第三段引文与《曲洧旧闻》“元祐四年三月己卯,铜浑仪新成”一段,发现二者在文字上极为相似,而后者的记述更为详细.再加上《曲洧旧闻》完稿于朱弁羁留金国之时,成书时间早于《玉海》和《九朝通略》,可以推测以上《玉海》的第三段引文应是根据《曲洧旧闻》的“元祐四年三月己卯,铜浑仪新成”一段文字节略而成,至少也可判定二者同出一源.

上文已知《曲洧旧闻》记述的是水运仪象台,尤其是详细描述第二层的浑象,那么与之相似的《玉海》“颂因其家所藏小样而悟于心”一段文字,也应是对水运仪象台及其第二层的浑象的记述.

总体来看,《玉海》的这三段文字,第一段记述水运仪象台制作的起因、经过和水运仪象台木样的制成、校验等事;第二段记述许将等人对水运仪象台的改进之言,即更作“浑天仪”,使之具有二器之效果;第三段讲述苏颂制作出的浑象的形制和效果,而这个浑象大如人体,难以让人进入其中进行观测,不同于假天仪,也并非许将建言的样子.

如何看待许将的建言呢? 翰林学士许将,对天文仪器并不擅长,他的建议只不过是文人的一种美好愿望罢了.许将把浑仪、浑象合为一器,更作浑天仪的设想,没有可操作性,也不实用,难以被通晓天文者认可.“浑仪”“浑象”是“远不相涉”的两种仪器,①《隋书·天文志》:“浑天象者,其制有机而无衡……不如浑仪,别有衡管,测揆日月,分步星度者也……由斯而言,仪象二器,远不相涉.”参见:魏征.隋书:第2册[M].北京:中华书局,1973:519.宋代许多通晓天文者都深知二者的区别,如沈括、②沈括《梦溪笔谈》卷七:“天文家有浑仪,测天之器,设于崇台,以候垂象者,则古机衡是也.浑象,象天之器,以水激之,或以水银转之,置于密室,与天行相符.”参见:沈括著.杨渭王编.沈括全集[M].杭州:浙江大学出版社,2011:324.苏颂③苏颂《进仪象状》:“一曰浑天仪,规天矩地,机隐于内,上布经躔,以日星行度察寒暑进退,如张衡浑天、开元水运铜浑是也;二曰铜候仪,今新旧浑仪,翰林天文院与太史局所用者是也.”([11]118)都曾对此有过论述.苏颂既深知二者的区别,必然知道将二器合并的设想是荒谬的,断不会采纳和施行.而从政令实施的角度来看,皇帝“从之”不代表真正实施.对于臣子的进言,皇帝或“从之”而后“不果行”,或“从之”而最终实施,两种情况在宋朝均普遍存在.而从当时的朝中局势来看,没有得到施行的可能性更大.元祐年间党争激烈,而宋朝的官员一般不会采纳对立党派的观点,多数时候只会打压.当时是高太后听政时期,苏颂属于被高太后亲近的旧党,而许将属于新党人士,许将所提的建议既不切实际,又与苏颂等人的理念不符,很难被施行.

3 对其他相关文献记载的考察

苏颂之著作、《宋史·苏颂传》、时人为苏颂所作之行状、墓志铭及其他撰述,记载了苏颂制作天文仪器的有关事迹.这些文献或为苏颂本人所作,或为苏颂同时代之门生故吏及亲友所作,或为与苏颂时代接近、了解苏颂生平之人所作,具有较高的可信度,可为辨析苏颂是否在水运仪象台之外另制一台假天仪提供重要参考.

对苏颂的生平著述进行考察可知,苏颂撰有《浑天仪象铭》《新仪象法要》等,详细记述他提举制作的水运仪象台,而无只字提及“假天仪”.

邹浩(1060-1111),字志完,与苏颂深交十七年,④邹浩《祭苏丞相文》:“公以其故,待某甚厚……十七年间,公既教诲之使学通古今,又品题之使名闻于时,又陶冶而成就之,使获遇于圣明之日.”([13]504)对苏颂的生平事迹颇为了解,也是他为苏颂撰写行状,即《故观文殿大学士苏公行状》.《行状》记载苏颂制作天文仪器的部分篇章中写道:

元祐中,建请别制浑仪,因命公提举……为台三层,上设浑仪,中设浑象,下设司辰,贯以一机,激水转轮,不假人力.[13]521-522

此段文字与《宋史·苏颂传》所载基本相同,记述苏颂奉诏制作水运仪象台之事,丝毫未言及苏颂曾另造一台仪器(所谓的假天仪).

曾肇(1047-1107),字子开,其与苏颂的生卒年(1020-1101)相近,且曾同朝为官.他所撰的《赠苏司空墓志铭》写道:

尝奉诏校历,因奉制浑仪,时称其工.后日官言其非是,诏近臣覆视,以公法为密,卒不能易也.[14]384-385

苏象先为苏颂长孙,长期随侍苏颂,所撰《魏公谭训》,⑤魏公是苏颂的封号.写于苏颂生前,内容多系亲闻亲见,主要记述苏颂的言行事迹、为政治学以及家世亲族、友朋交往等情况.此书讲述苏颂制作天文仪器的事迹时写道:

祖父元祐中被召重修浑仪,置局辟属于印经院,以吏部令史韩公廉为管勾制造……及成奏之,二圣临观称赏.[15]1124

曾肇《墓志铭》、苏象先《谭训》,记述苏颂所作元祐浑仪之事,这两则材料也无法看出苏颂曾另制一台假天仪.

此外,南宋朱熹《答蔡伯静》的言论也可作为苏颂未造“假天仪”的旁证:

孰若一大圆象,钻穴为星,而虚其当隐之规,以为瓮口,乃设短轴于北极之外,以缀而运之,又设短柱于南极之北,以承瓮口,遂自瓮口设四柱,小梯以入其中,而于梯末架空北入,以为地平,使可仰窥而不失浑体耶?古人未有此法,试一思之.[16]4712-4713

朱熹设想一个“钻穴为星”“小梯以入其中”“可仰窥而不失浑体”的“大圆象”,其形制功能与所谓的“假天仪”相似.朱熹讲道“古人未有此法”,即未有人设计过与“假天仪”类似的仪器.朱熹对浑仪、浑象均有钻研,对苏颂的生平事迹也很熟悉,且研究过苏颂所制的水运仪象台及其《新仪象法要》等书,若苏颂曾制作过“假天仪”,朱熹应知之,不会说“古人未有此法”.

总之,上述与苏颂生平有关的重要文献及其他撰述,都只提到苏颂制作水运仪象台之事,而无半点言语涉及假天仪.因此,认为苏颂制作假天仪的说法是毫无根据的.

4 结论

由于部分学者对《曲洧旧闻》《玉海》中相关记载的误解,使得他们误认为苏颂在制作水运仪象台之外,按照许将的建议另行创制了一台“假天仪”.重新考察“假天仪”的两种文献依据,可知《玉海》《曲洧旧闻》中记载的天文仪器不是假天仪,而是水运仪象台,尤其是此台仪器的第二层的浑象.对此,苏颂的著作及其他相关的文献记载也可以佐证.因此,笔者认为苏颂创制了历史上最早的“假天仪”的说法是毫无根据的.