中国最古老的望远镜与天文台

伤我心太深

　望远镜与中国的渊源，如果从17世纪初来华耶稣会士汤若望（Johann Adam Schall von Bell）专门介绍望远镜的中文作品《远镜说》算起，已有将近400的渊源。再早些，耶稣会士阳玛诺（Manuel Dias）的中文作品《天问略》（1615年）中已经提到望远镜了。但这个渊源也可能更早些，这就要牵涉到望远镜究竟何时发明的问题了，而这个问题在现代西方学者中至今未有定论。

一、1608年荷兰米德尔堡一位不出名的眼镜师汉斯·李波尔赛造出了世界上第一架望远镜。

17世纪初的一天，荷兰密特尔堡镇一家眼镜店的主人科比斯赫，他为检查磨制出来的透镜质量，把一块凸透镜和一块凹镜排成一条线，通过透镜看过去， 发现远处的教堂的塔好象变大而且拉近了，于是在无意中发现了望远镜原理。1608年他为自己制作的望远镜申请专利，并遵从当局的要求，造了一个双筒望远镜。据说密特尔堡镇好几十个眼镜匠都声称发明了望远镜，不过一般都认为利比赫是望远镜的发明者。
望远镜发明的消息很快在欧洲各国流传开了，意大利科学家伽利略得知这个消息之后，就自制了一个。第一架望远镜只能把物体放大3倍。一个月之后，他制作的第二架望远镜可以放大8倍，第三架望远镜可以放大到20倍。1609年10月他作出了能放大30倍的望远镜。

二、中国大约是明代才开始使用望远镜的。
明朝著名科学家徐光启（1562年-1633年）于1631年使用望远镜观察日食，比伽利略迟22年。他是中国最早使用望远镜观察天体的科学家。
徐光启， 字子光，号元扈，谥文定，上海徐家汇（今属上海市）人，他是明末著名的科学家，第一个把欧洲先进的科学知识，特别是天文学知识介绍到中国，可谓我国近代科学的先驱者。

三、元朝甚或更早期的铁木真时代，望远镜还没有被发明。



这是西方人于1747年画的中国北京天文台的图画。图中画的仪器包括用于记录星体位置的天球仪等。它就是今天已迁址到北京建国门外的古观象台

    中国古代很早就有专门观测天象的天文台，相传夏代叫“清台”，商代时称“神台”，周代称“灵台”。周文王灵台筑在都城丰邑的西郊（现陕西西安市西南），台高2丈，周围420步。春秋时诸侯造的天文台称“观台”。春秋战国以前的天文台仅是一个较四周略高的高台，以圭表和原始的浑仪观测日影，月亮和盈亏和星星的位置。
　　到了汉朝，在长安，洛阳都建有灵台。东汉时在河南偃师建的一座灵台，高约20米，台基约50米见方，顶部为观测天象的场所。灵台上有浑仪，圭表，测风仪，地动仪等观测仪器。

　　唐宋时期，长安，开封，杭州等地建立天文台，制造天文仪器，进行大规模的天文观测。唐代在长安有三座天文台同时工作。北宋时仅在开封一地就有四座天文台。

　　北宋时由苏颂等人于1086年开始设计，1092年建成的水运仪象台，把浑仪，浑象和报时装置结合在一起，仪器靠水力推动，与天体运动同步，既可以演示和观测天象，又能计时和报时。它高约12米，宽约7米，是一座上狭下宽的正方形多层木构建筑，整个台分为三层。下层为报时装置及动力机构；中层放浑象；顶层为露天平台，放置浑仪，浑仪顶上有9块可以随意取装的活动屋面板。这可以说是现代光学望远镜观测室的雏形。

　　元代曾经在北京建立了司天台，是当时世界上最大的天文台。以后明、清两代都在北京建立天文台。1900年，八国联军入侵曾把北京观象台洗劫一空。



　　以前中国人曾以为是伽利略发明了望远镜，后来大都采纳西方比较流行的说法：由荷兰人于1608年发明，而伽利略只是闻讯仿制并首先将其用于天文学观测，1610年他在威尼斯出版了《星际使者》（Sidereus nuntius），书中报导了他用望远镜获得的六大发现。
　　但也有许多学者相信，在伽利略之前就已经有望远镜了。在望远镜发明权之争中，英国数学家迪格斯（Digges）父子是重要的候选人。据说托玛斯·迪格斯留下了一份详细的望远镜使用说明，这被认为可能是其父伦纳德·迪格斯生前已发明了望远镜的证据。伦纳德死于1571年，其时伽利略才7岁。
　　还有的学者相信，望远镜的历史还可以再往前追溯至少1500年！例如，在希腊化时代斯特拉博（Strabo）的《地理学》中，已经出现了最早的关于望远镜的记载。而13世纪的罗吉尔·培根（Roger Bacon）则是另一个著名的候选人，相传他曾在牛津亲自制作了一架望远镜。而在培根的著作中，甚至提到古罗马统帅凯撒（Julius Caesar）就拥有望远镜了。英国的罗伯特·坦普尔（Robert Temple）还报导了现今收藏在雅典卫城博物馆等处的多个古代水晶透镜，他认为用这些透镜构成一架简易的望远镜是轻而易举的，因此坚信古人早已经拥有了望远镜。

　　中国明代留下的有关史料，在年代上当然不足以支持上述夸张的说法，但却也有若干可能将望远镜历史推前的证据。
　　明人郑仲夔《玉麈新谭·耳新》卷八中的记载，如果属实的话，那就表明望远镜早在伽利略用以进行天文观测之前很久就已有了，并且还被最早进入中国的耶稣会传教士之一利玛窦（Mathew Ricci）带到了中国。利玛窦于1582年到达中国，1600年起定居北京，1610年逝世——伽利略正是在这年出版《星际使者》的。《耳新》成书于1634年，此时《天问略》、《远镜说》两书皆已刊行，郑氏读到它们固属可能；但是上述二书中所述伽利略用望远镜观测到的六大天文发现（金星位相、月面山峰、土星光环、太阳黑子、木星卫星、银河众星），有五项郑氏都未提到。因此郑氏所记不像是因袭耶稣会士中文著作之说，很可能另有所据。
　　关于利玛窦的望远镜，《耳新》所言并非惟一的中文文献。比如清初的王夫之在《思问录·外篇》中也有“玛窦身处大地之中，目力亦与人同，乃倚一远镜之技，死算大地为九万里”之语，这是中国文献中关于利玛窦拥有望远镜的又一记载。而晚清著名学者王韬曾与传教士伟烈亚力合译《西国天学源流》一书，其中也谈到16世纪的望远望，说“伽利略未生时，英国迦斯空于1549年已用远镜于象限仪”，但学者们目前还未发现《西国天学源流》所据的原本。诸如此类的说法，都有可能从郑氏《耳新》的记载中获得间接支持。

　　1629年，徐光启奉命成立历局，召集来华耶稣会士编纂《崇祯历书》。据学者们考证，历局中已经装备有望远镜。在此后的年代中，西方的望远镜不断改进并越造越大，最终催生了现代天文学的主流——天体物理学。例如，1671年牛顿制作了反射望远镜，1672年卡塞格林（Cassegrain）式的反射望远镜也问世了。而海维留斯（Johannes Hevelius）1679年毁于大火的天文台上，他的长焦距望远镜（当时为了避免“球面像差”而采用的流行做法）长达150英尺。但是一个令人印象深刻的事实是：中国人虽然也早就学会了制造望远镜的技术，却几乎不把它用在天文学上。
　　清代李渔（1611～1680）有小说集《十二楼》，其中《夏宜楼》一篇，讲述一个书生在市场上购买了望远镜，用来窥看他心仪的美女，最后有情人终成眷属的故事。李渔要卖弄才学，居然在小说中留下了一长段关于望远镜的记述：
　　千里镜：此镜用大小数管，粗细不一。细者纳于粗者之中，欲使其可放可收，随伸随缩。所谓千里镜者，即嵌于管之两头，取以视远，无遐不到。……皆西洋国所产，二百年以前不过贡使携来，偶尔一见，不易得也。……数年以来，独有武林诸曦庵讳某者，系笔墨中知名之土，果能得其真传。所作显微、焚香、端容、取火及千里诸镜，皆不类寻常，与西洋土著者无异，而近视、远视诸眼镜更佳，得者皆珍为异宝。
　　其中“二百年以前不过贡使携来”一语，将望远镜来到中国的历史提前到了1480之前，听起来相当大胆。毕竟是小说家言，不能完全视为信史，但据此推测望远镜的制造在17世纪后期的中国已经开始商业化，应该不算离谱。

　　然而就在这个时候，另一位著名来华耶稣会士南怀仁（Ferdinand Verbiest），1673年奉康熙之命建造了六座大型天文仪器——它们至今仍陈列在北京建国门古观象台上，基本保存完好。这六座大型皇家天文仪器有一个奇怪的、但是很少有人注意到的特点：它们全都未曾装置望远镜（哪怕只是用于提高测量精度的——这种想法和措施至迟1640年以后就在欧洲开始出现了）。古观象台上还有两座建造年代更晚的大型天文仪器，上面也未装置望远镜。
　　也就是说，最初是作为天文利器传入中国的望远镜，在中国甚至可以商业化生产之后，却并不被应用于天文学上。
　　北京古观象台上的大型仪器之所以没有装置望远镜，一个可能的解释是：南怀仁受了海维留斯保守观点的影响。海维留斯那时以精于天文观测著称于世，隐然第谷后身；他自己明明也热衷于装置大型望远镜用来观测天体，却终其一生坚决拒绝在用于方位测量的天文仪器上装置望远镜——尽管后来证明这样做可以明显提高观测精度。这一在今天看来难以理解的矛盾态度表明，一个新技术问世之初，有时并不能马上得到专家的充分信任。