元朝天文学：中国与伊斯兰文明的奇妙碰撞

纵观世界史，中国无疑是天文学起步最早的国家之一，尤其在天象观察、仪器制作和编订历法等领域，均取得了极为丰硕的成果。到了元朝时期，古代天文学的发展迎来了一个新高峰。不仅涌现出了以郭守敬为代表的杰出天文学家，并创制出了当时最为先进的历法——《授时历》。

《授时历》截图

元朝天文学的快速发展，显然离不开自身拥有的“较以前任何一个朝代所不及”的先进天文仪器。值得注意的是，这些先进天文仪器的创制，很大程度上可以视为“中国与波斯学者们共同努力的结晶”。实际上，一些仪器就是从以波斯为代表的伊斯兰国家直接传入进来的。

那么问题来了，两大文明古国在天文学领域的碰撞，擦出了什么样的火花？我查了一些资料，接下来跟大家简单聊聊（拓展阅读：远在波斯的“忠实小弟”伊尔汗国，为什么和元朝关系这么铁？）。

蒙古汗国的疆域

1）伊斯兰天文仪器的传入

1）扎马鲁丁与天文仪器的创制

世祖至元四年（1267），受伊尔汗国大汗旭烈兀的委派，波斯天文学家扎马鲁丁来到大都（北京）“进万年历，颁行全国”。同年，他在大都设观象台，并创制了七种天文仪器，分别是：

• 咱秃哈喇吉：即浑天仪，观测太阳运行轨道的仪器；
• 咱秃朔八台：即方位仪，观测星球方位的仪器；
• 鲁哈麻亦凹只：即斜纬仪，是用来观测日影，定春分、秋分的仪器；
• 鲁哈麻亦木思塔余：即平纬仪，观测日影，定夏至、冬至的仪器；
• 苦来亦撒马：即天球仪/浑天图，天文图像模型；
• 苦来亦阿儿子，即地球仪
• 兀剌都儿剌不定，即星盘，观察昼夜时刻的仪器。

在七种天文仪器中，地球仪和星盘是过往历任朝代所没有的。

扎马鲁丁

2）郭守敬创制的简仪

新型天文仪器的出现，对于我国古代天文学的发展而言，有着极其深刻的意义。其中最为显著的，无疑是我国天文仪器的创制工艺得到了“迭代升级”。

至元十三年（1276），为完成《授时历》的创制，以郭守敬为首的“科技团队”，先后制造了简仪、仰仪、闚（通“窥”）几、星晷定等13种天文仪器。其中，以简仪为首的天文仪器，受到了伊斯兰天文学的直接影响。

郭守敬

客观地说，郭守敬发明的“简仪”，堪称唐宋浑仪的“升级版”。在我国古代，浑仪是研究天文、测定天体方位的重要仪器。

浑仪的制造，始于汉落下闳。唐朝时期，天文学家李淳风设计出了一款较为精密完善的浑天黄道仪，可以测定黄道经纬、赤道经纬、地平经纬等数据。北宋时期，沈括进行了进一步的优化。

可即便如此，浑天仪的结构依然极为复杂，在观测过程中也时常出现“环与环之间相互阻挡视线”的现象，影响观测精度。

针对这些缺点，郭守敬进行了重大改革。首先，他去掉了白道环和黄道环，并将地平经纬、赤道经纬、日晷三器合而为一。其次，仪器以“北高南低”方式倾斜地架在支架上，赤道环的位置移至旋转轴的南端，保证其平行于天球赤道。另外，百刻环的安装是一种创新，环上等分成100刻，分为12个时辰，每刻又分作36分，进一步保证了观测的精准度。

简仪的创制，无疑是我国天文仪器创造史上的一次重大飞跃，更成为了当时世界上最先进的天文观测仪器。直到1598年，欧洲才由丹麦天文学家第谷发明了与之类似的装置。

简仪

3）简仪与伊斯兰科技的渊源

需要注意的是，简仪的横空出世，与伊斯兰天文学的“助力”有密不可分的联系。原因很简单，无论是去掉传统简仪上的黄道部件，还是日晷三器的合并，都是建立在“掌握弧三角法（三角函数）”的基础上才能得以实现。

显而易见，这些数学知识都是郭守敬从伊斯兰天文学家那里习得的（拓展阅读：读书笔记：元朝不同民族知识分子的“中华认同”）。

实事求是地说，以其他一些文明古国相比，古代中国的数学发展，远未及发达的程度，尤其在几何学领域极为薄弱。对此，德国数学家康托尔（1845—1918）如是说道：“几何学在中国数学上是最脆弱的一环，中国人关于几何学的应用，可以说只限于直角三角形（勾股形）的最基本的命题。….元朝郭守敬首先采用的弧三角学….似乎只是阿拉伯弧三角学的汉文译本。”

康托尔

英国学者李约瑟（1900—1995）甚至认为，早在十二世纪中叶，由伊斯兰天文学家贾博·伊本·阿弗拉创制的“黄赤道转换仪”，与郭守敬的简仪“原理一致、作用基本相同”。换言之，在他看来，郭守敬的“简仪”是“黄赤道转换仪”的简化品。

不过我想说的是，对于两种仪器“孰先孰后”，我们没必要过于纠结。知识与文化本身是流动的，对于最为前沿的文化知识，我们的“当务之急”是努力将之“据为己有”并发扬光大。如果一味地追根溯源，反倒陷入“舍本求末”的陷阱了。

李约瑟，英国生物化学和科学史学家，美国国家科学院外籍院士，中国科学院外籍院士

2）伊斯兰历法的传入与影响

古代中国的天文学历史，一定程度上可以视为“古代中国的历法史”。从“古六历”中的《黄帝历》，到太平天国的《天历》，一共诞生了一百零二种历法。没有哪个国家，和我们的祖先一样，如此重视历法的创制。

在西历传入我国之前，中外学者们一致认为，元朝的《授时历》最为精确。清朝思想家魏源（1794—1857）认为，“有元一代制度，莫善于历，历出于郭守敬，全凭实测，不事虚算，故西洋来至以前, 唯授时历为无弊”。

魏源

被历代所称道的《授时历》，其创制基础和蓝本正是《庚午元历》和《万年历》。《庚午元历》和《万年历》的修订，深受伊斯兰天文学的影响。清朝学者俞正燮（1775—1840）在《癸巳存稿》中指出，“先是耶律文正（耶律楚材）麻答把法，增益庚午元法，万年法，而为授时所本”。

《庚午元历》（又名“麻答把历”），正是耶律楚材在跟随成吉思汗西征途中创制的。在修订过程中，他曾参考伊斯兰历法。对此，英国汉学家伟烈亚力（1815—1887）认为，“耶律楚材随成吉思汗西征中央亚细亚时，曾从事于日月食的计算，他与波斯的天文家交游之际，曾获得许多天文知识”。

伟烈亚力

至于《万年历》，则是扎马鲁丁亲自主持创制的。至元四年（1267），“西域札马鲁丁撰进《万年历》，世祖稍颁行之”。

另外，从元朝官方召集郭守敬等人“立项”编撰《授时历》到最终著成，仅用了四年时间。以当时的条件，这几乎是“不可能完成的任务”。由此有学者推测，为了保证《授时历》的编撰进度，“编委会”成员们大概率参考甚至直接引用了伊斯兰历法中可参考的数据。

举世闻名的马拉盖天文台遗址

3）尾声

一言概之，以伊尔汗国（波斯）科学家为代表的伊斯兰学者们，不仅将先进的仪器和完善的历法传入中国，以扎马鲁丁为代表的伊斯兰学者们，直接主持并深度参与了我国的天文工作。

《元史》记载：“司天监，秩正四品，掌（管）凡历象之事。提点一员，正四品；司天监三员，正四品；少监五员，正五品；（司天）丞四员，正六品….”其中，负责“掌观象衍历”的“回回司天监”，也是“秩正四品”。

由此可见，这些为元朝服务的伊斯兰学者们，基本都享有较高的社会地位（拓展阅读：读书笔记：为什么元朝的“回回人”越来越吃香？）。

元朝《大一统志》的总策划，就是创作《万年历》的扎马鲁丁

与此同时，我们也应该注意到，以郭守敬等为代表的中国天文学家们，在治学和工作过程中，一直秉承着勤奋、严谨和谦逊的态度。他们不仅谦虚地学习伊斯兰天文知识，并举一反三、不断创新，最终让元朝天文学在全世界大放异彩。这种对外来先进文明包容的态度，即便在今天，也是值得我们学习的。