略具辰耀之本，炳焕天文之道：张衡与《灵宪》（下）

《灵宪》的基本内容（一）

刘昭赞誉张衡“天文之妙，冠绝一代”，又称《灵宪》“略具辰耀之本”，那么《灵宪》“谈天”妙在何处？而它的“天答”，又是如何道出日月星辰的根本？

以浑天说为理论基础。东汉蔡邕将古代论述天地结构的学说分为三大流派，分别是周髀、宣夜和浑天。宣夜家“绝无师法”，几乎失传，只有《晋书·天文志》等文献保留了部分内容。周髀家主张盖天说，认为“天圆如张盖，地方如棋局”，该流派虽“数术具存”，但“考验天状，多所违失”，故“史官不用”。唯独浑天说“近得其情”，与实际观测到的天文现象最相契合，故当时观测所用的“候台铜仪，则其法也”，认为浑天说“精微深妙”，乃“万世不易之道”。

张衡是浑天说的集大成者，《灵宪》即以浑天说为基础展开论述，开篇即强调“昔在先王，将步天路，用定灵轨，寻绪本元。先准之于浑体，是为正仪立度”，指出观测天象要以“浑体”为先为准，方能“正仪立度”，不出差错。

张衡在《浑天仪注》中，给出了浑天说的经典表述，称“天如鸡子，地如中黄，孤居于天内，天大而地小”，天像鸡蛋一样是椭球形的，地如蛋黄，独居天内，且天大地小，将地包裹起来。而《灵宪》也说“八极之维，径二亿三万二千三百里，南北则短减千里，东西则广增千里”，指出天的形状是一个东西稍长、南北略短的椭球形。

根据“天如鸡子”的浑天说模型以及实际观测结果，张衡已经意识到北半球不能直接观测到南极星，在《浑天仪注》中，张衡强调北极“常见不隐”，南极“常伏不见”，又在《灵宪》中强调“天有两仪，以儛道中。其可睹，枢星是也，谓之北极”，南极无法直接观测，故“在南者不著，故圣人弗之名焉”。

宇宙演化模型。《灵宪》不仅以浑天说为本，还构造了一个宇宙演化模型。张衡设想，宇宙从诞生至成型经历了三个阶段，分别是“溟涬”“庬鸿”和“太元”，又可称为“道之根”“道之干”和“道之实”。

张衡认为，宇宙在最初之时，“幽清玄静，寂漠冥默，不可为象，厥中惟虚，厥外惟无”。一切的一切，都处于玄静冥默而难以名状的神秘状态，这种状态被他称为“溟涬”，是演化的根本，故又称之为“道之根”。

如此过了很久很久，宇宙“道根既建，自无生有，太素始萌，萌而未兆，并气同色，浑沌不分”，开始从幽清玄静的状态逐渐向混沌不分的状态发展，张衡把这种状态称为“庬鸿”，并把这一承前启后的阶段称为“太素”，还认为这就是《道德经》所说的“有物浑成，先天地生”。

而在这一阶段中，宇宙虽有气体，但“固未可得而形”，尚无形状可言；物体虽有运动，但“迟速固未可得而纪”，快慢无从得知。而这一过程又像树根逐渐长出树干一样，故又称为“道之干”。

如此又过了很久很久，宇宙万物逐渐产生形体，“于是元气剖判，刚柔始分，清浊异位”，而这一状态被张衡称之为“太元”。在刚柔、清浊的作用之下，终于“天成于外，地定于内”（即浑天说“天大而地小”），天地开始形成，万物即将孕育。“天体于阳，故圆以动；地体于阴，故平以静”，天动以行施，地静以合化，万事万物便被天地孕育出来。而这一过程又像树干逐渐结出果实一样，故又称为“道之实”。

张衡提出的宇宙演化模型，与他好友王符提出的颇多类似

之处：

上古之世，太素之时，元气窈冥，未有形兆，万精合并，混而为一，莫制莫御。若斯久之，翻然自化，清浊分别，变成阴阳。阴阳有体，实生两仪，天地壹郁，万物化淳，和气生人，以统理之。是故天本诸阳，地本诸阴，人本中和……天道曰施，地道曰化，人道曰为……是故道德之用，莫大于气。道者，气之根也。（《潜夫论·本训》）

更重要的是，面对幽邃的宇宙，张衡展示出他敬畏而审慎的态度，认为“宇之表无极，宙之端无穷”，宇宙是无穷无尽的。既然宇宙无穷无尽，那么宇宙之中自然还有许多未解之谜，所谓“过此而往者，未之或知也。未之或知者，宇宙之谓也”，甚至可以说，“未知”就是宇宙的另一个名字。

天体视运动模型。我们通常将地面观察者直观观测到的天体运动称之为天体视运动。例如，假如我们站在大地之上观察太阳运转，会发现太阳每天都会在空中画出一道东升西落的弧线。

张衡通过大量的观察，总结了天体视运动模型，指出天体视运动的规律是“近天则迟，远天则速”。即靠近天球（离地球远）的行星，运动速度看起来慢，而远离天球（离地球近）的行星，运动速度看起来快。又因为五星（金、木、水、火、土星）距离地球的远近不同，所以它们不仅会发生运动速度的快慢变化，还会有顺行、逆行、停留等不同的运动状态。

而根据“近天则迟，远天则速”这一认识，《灵宪》又将五星分为两类：木星、火星和土星运动速度慢，张衡认为它们“附于日”，归为阳类/日类行星；金星、水星运动速度快，张衡认为它们“附于月”，归为阴类/月类行星。《灵宪》称“二阴三阳，参天两地”，即两颗阴类/月类行星靠近地球，三颗阳类/日类行星靠近天球，点明了五星与地球的距离关系，符合观测的实际。

《灵宪》的基本内容（二）

《灵宪》除了论述浑天说模型、宇宙演化模型以及天体视运动模型之外，还以“效形度象”的方法，尝试解决了天文学中许多谜题，举数例如下：

破解月相盈亏之谜。屈原《天问》问道：“夜光何德，死则又育？”疑惑月亮为何会盈亏圆缺。要解决这一问题，首先得弄清楚月亮发光的原因。京房《易传》认为“（月与星）有形无光，日照之乃有光，喻如镜照日，即有影见”，已经指出月光源于日光的反射。

张衡站在京房的肩膀之上。他一方面同意京房之说，设想“日譬犹火，月譬犹水”，因此“火则外光，水则含景”，故月亮能反射太阳的光芒，重申“故月光生于日之所照”的道理；另一方面，他进一步指出“魄生于日之所蔽”，即月亮不亮的部分是日光照射不到所致，并明确指出“（月）当日则光盈，就日则光尽”，解释了月相盈亏的原因是月亮、太阳的相对位置发生了

变化。

破解月食成因之谜。月食是少见且震撼人心的天文现象，中国对月食的观测与研究有着漫长的历史，《周易·丰·彖传》便记载道“月盈则食”，认识到月食可能发生在望日前后。京房《京氏占》又迈出了重要一步，指出：“月与日相冲，分天下之半，循黄道。乌兔相冲，光盛威重，数盈理极，危亡之灾一时顿尽，遂使太阳夺其光华，暗虚亏其本质。”

在这段话中，京房指出月食发生的两个条件：一是当太阳、月亮相对，即其所处的经度正好相距180°，也就是望日前后；二是日月必须“循黄道”。由于太阳和月亮的轨道（分别称为黄道和白道）并不在同一个平面上，而是存在约5°的黄白交角，所以只有当太阳和月亮分别位于黄道和白道的两个交点附近（即“循黄道”）时，才可能产生月食。同时，京房还提出了“暗虚”的概念，当“暗虚”遮掩在月亮之上，就产生了月食。

尽管京房的解释已经很接近月食的真相，但他还差了一步：没有点破“暗虚”为何物，又是如何产生的，而张衡的《灵宪》，就是接续迈出这一步，将传统的月食理论推向一个新的高度。

《灵宪》认为“（月）当日之冲，光常不合者，蔽于地也，是谓暗虚”，将“暗虚”与地体（地球）联系起来，认为“暗虚”是日光被地体遮蔽而形成的黑暗，当月亮“当日之冲”（即京房所说的“乌兔相冲”），且正好经过“暗虚”时便会发生月食。而现代天文学认为，月食的成因是月亮、地球和太阳在同一条直线上（即“循黄道”“乌兔相冲”“当日之冲”），月亮进入地球阴影部分（即“暗虚”）导致的——张衡的月食论几乎与之一致。

张衡之所以能提出模型、破解难题，离不开他效象度形的科学方法。《灵宪》认为“天有三辰，地有三形”，所以天地“有象可效，有形可度”，故虽天地“情性万殊，旁通感薄，自然相生，莫之能纪”，但“人之精者作圣”，仿效其象、度量其形，便可纪纲万物，经天纬地。

在仿效其象方面，《灵宪》开篇说“先准之于浑体，是为正仪立度”。我们知道，张衡便曾仿效天地日月的形象，创制浑天仪、浑象仪，并以漏水转之。漏水是漏壶所漏下的水。之所以选择水力而非畜力，一是因为漏水能均匀地推动能仪器运转以减少误差。二是浑天说认为“天表里有水”，天地“载水而浮”（《浑天仪注》），《灵宪》也说“（天地）至多莫若水，水精为汉，汉用于天而无列焉”，以水力运转仪器，恰好可模拟浑天说模型，并验证该模型正确与否。

在度量其形方面，《灵宪》算出天球的直径是“二亿三万二

千三百里”，而古代曾以十万为一亿，故天球的直径为232300里。《灵宪》认为从地至天的距离是该数的一半，即116150里，地深也是这个数值。尽管从今天的眼光来看，这一数据并不准确，但张衡尝试将天文学数理化、科学化的努力，还是值得我们肯定的。

为了纪念张衡在科学上所作出的突出贡献，尤其是他几乎正确地解释了月相盈亏与发生月食的原因，国际天文学联合会将月球背面的一个环形山命名为“张衡环形山”，并将太阳系中的1802号小行星命名为“张衡星”。

不难看出，由于历史条件的限制，《灵宪》提出的模型、得出的结论或有时可商，但书中蕴含的科学精神、科学方法以及一众优秀成果，不仅足以激励后人继往开来，再探天文，也足以让张衡“与天壤而同久，共三光而永光”。

《灵宪》价值略说

可能有读者朋友会问了，如今科学昌明，再读不那么“科学”的《灵宪》，意义何在呢？其实，《灵宪》还有科学史、神话学以及文学等多重价值。

科学史价值。《灵宪》是中国古代天文学承前启后的重要著作，深刻影响了古代天文学。如北齐时天文学家信都芳，曾私下撰著历书，并命名为《灵宪历》，“算月有频大频小，食必以朔，证据甚甄明”（《北齐书·信都芳传》），从书名以及“证据甄明”的实证主义来看，此书未尝不是受到《灵宪》影响。可惜书未完成信都芳就去世了。

不仅如此，《灵宪》在中国古代数学史上也能占据一席之地。我们知道，衡量古代世界各国（地区）数学水平的重要标准便是圆周率的计算。而《灵宪》称“其径当天周七百三十六分之一，地广二百四十二分之一”，这句话便暗藏了张衡他所计算的圆周率。祖冲之之子祖暅解释道：“张衡日月共径，当天周七百

三十六分之一，地广二百三十二分之一（此处数据与《灵宪》有出入，姑两存之）。案此而论，天周分母，圆周率也。地广分母，圆径率也。以八约之，得周率九十二，径率二十九。”

意思是说，张衡算的圆周率为736/232，分子分母同时除以八，得92/29，约等于3.1724。

祖暅随后批评道：“其率伤于周多径少，衡之疏也。”指出张衡算的圆周率增周微多，计算较为粗疏。且《隋书·律历志》为了突出祖冲之的贡献，也说“自刘歆、张衡、刘徽、王蕃、皮延宗之徒，各设新率，未臻折衷”。但观史书行文，实际上也承认了张衡是我国圆周率计算史上的重要一环，更何况较之于上古时期圆周率“径一周三”而言，《灵宪》的计算仍是一个进步。

神话学价值。《灵宪》说“日者，阳精之宗，积而成鸟，象乌而有三趾，阳之类，其数奇。月者，阴精之宗，积而成兽，象兔。阴之类，其数耦（偶）。”在中国神话中，太阳即为三足乌，月亮即为玉兔，故金乌玉兔就是指太阳和月亮。

《灵宪》还记载了“嫦娥奔月”的故事，保留了该传说的重要版本。西汉《淮南子》记载嫦娥奔月为“羿请不死之药于西王母，姮娥窃以奔月”，情节相当简单，但《灵宪》却“添枝加

叶”道：

羿请无死之药于西王母，姮娥窃之以奔月。将往，枚筮之于有黄，有黄占之曰：“吉。翩翩归妹，独将西行，逢天晦芒，毋惊毋恐，后其大昌。”姮娥遂托身于月，是为蟾蠩。

多了嫦娥奔月前枚筮的情节。枚筮，即不告其事而占卜吉凶。从这一细节中，可以看出嫦娥窃药后的恐慌之情以及对未来的迷茫之感，嫦娥的形象更为丰满真实。后来东晋干宝《搜神记》便全篇引录《灵宪》版的“嫦娥奔月”。

文学价值。《灵宪》虽说是天文学著作，但其遣词造句却体现了张衡深厚的文学功底。如，古书描述“四象”，通常只是简单点明方位，譬如“前朱鸟而后玄武，左青龙而右白虎”（《礼记·曲礼上》）。而《灵宪》则称“苍龙连蜷于左，白虎猛据于右，朱雀奋翼于前，灵龟圈首于后”，既点明四象方位，而且以连蜷、猛据、奋翼、圈首肖拟出四象的特点，可谓随物宛转，情貌无遗。

又如《灵宪》说“星体生于地，列居错峙”，错峙，即错杂峙立。左思《蜀都赋》则称“九土星分，万国错跱”，李善《上文选注表》说“德载八埏，丽山川以错峙”。此后诸如“奇峰错峙”“诸国错峙”等表达在古书中屡屡可见。可见《灵宪》的清词丽句，也影响了后世，值得我们学习。