江晓原：《周髀算经》里那些惊人的学说

《周髀算经》中假托周公与商高的对话，因此曾被古人视为周代的著作，但现今学者们比较普遍的意见是《周髀算经》成书于公元前100年左右（西汉年间）。至于书中的内容究竟有多古老，则只能推测了。

古代中国天学家没有构造几何宇宙模型的传统，他们用代数方法也能相当精确地解决各种天文学问题，宇宙究竟是什么形状或结构，他们通常完全不去过问。但是《周髀算经》却是古代中国在这方面唯一的例外——书中构建了古代中国唯一的一个几何宇宙模型。这个盖天几何模型有明确的结构，也有具体的、绝大部分能够自洽的数理。

不过，《周髀算经》中盖天宇宙模型以前长期被人误解为“球冠形”，而据我考证的结果，这个模型的正确形状如图所示。

盖天宇宙是一个有限宇宙，其要点和参数如下：

1.大地与天为相距80000里的平行圆形平面。

周髀算经宇宙模型示意图及参数

J北极（天中）

Z周地（洛邑）所在

X夏至日所在（日中之时）

F春、秋分日所在（日中之时）

D冬至日所在（日中之时）

r极下璇玑半径=11500里

Rx夏至日道半径=119000里

Rf春、秋分日道半径=178500里

Rd冬至日道半径=238000里

L周地距极远近=103000里

H天地距离=80000里

h极下璇玑之高=60000里

2.天的中心为北极，在北极下方的大地中央有高大柱形物，即上尖下粗高60000里的“璇玑”，其底面直径为23000里，天在北极处也并非平面而是相应隆起。

3.该宇宙模型的构造者在圆形大地上为自己的居息之处确定了位置，并且这位置不在中央而是偏南。

4.大地中央的柱形延伸至天处为北极。

5.日月星辰在天上环绕北极作平面圆周运动。

6.太阳在这种圆周运动中有着多重同心轨道（“七衡六间”），并且以半年为周期作规律性的轨道迁移（一年往返一遍）。

7.太阳的上述运行模式，可以在相当程度上说明昼夜成因和太阳周年视运动中的一些天象（比如季节的变化）。

8.太阳光线向四周照射的极限是167000里，与太阳运动最远处的轨道半径238000里相加，即得盖天宇宙的最大尺度半径405000里。

和希腊化时代托勒密精致的几何宇宙模型相比，《周髀算经》中的盖天宇宙模型当然是相当初级简陋的。这一点也不奇怪，但令我极为惊讶的是，盖天宇宙模型的上述八项特征，竟全都与古代印度的宇宙模型特征吻合！

关于古代印度宇宙模型的记载，主要保存在一些《往世书》（Puranas）中。《往世书》是印度教的圣典，同时又是古代史籍，带有百科全书性质。它们的确切成书年代难以判定，但其中关于宇宙模式的一套概念，学者们相信可以追溯到吠陀时代——约公元前1000年之前，因而是非常古老的。《往世书》中的宇宙模式可以概述如下：

大地像平底的圆盘，在大地中央耸立着巍峨的高山，名为迷卢（Meru，也即汉译佛经中的“须弥山”，或作Sumeru，译成“苏迷卢”）。迷卢山外围绕着环形陆地，此陆地又为环形大海所围绕……如此递相环绕向外延展，共有七圈大陆和七圈海洋。

印度在迷卢山的南方。

与大地平行的天上有着一系列天轮，这些天轮的共同轴心就是迷卢山；迷卢山的顶端就是北极星（Dhruva）所在之处，诸天轮携带着各种天体绕之旋转；这些天体包括日、月、恒星……以及五大行星——依次为水星、金星、火星、木星和土星。

利用迷卢山可以解释黑夜与白昼的交替。携带太阳的天轮上有180条轨道，太阳每天迁移一轨，半年后反向重复，以此来描述日出方位角的周年变化……

唐代释道宣《释迦方志》卷上也记述了古代印度的宇宙模型，细节上恰可与上述记载相互补充：“……苏迷卢山，即经所谓须弥山也，在大海中，据金轮表，半出海上八万由旬，日月回薄于其腰也。外有金山七重围之，中各海水，具八功德。”

根据这些记载，古代印度宇宙模型，与《周髀算经》中的盖天宇宙模型岂非惊人地相似，在细节上几乎处处吻合？

1.两者的天、地都是圆形的平行平面。

2.“璇玑”和“迷卢山”同样扮演了大地中央的“天柱”角色。

3.周地和印度都被置于各自宇宙中大地的南部。

4.“璇玑”和“迷卢上”的正上方都是各种天体旋转的枢轴——北极。

5.日月星辰都在天上环绕北极作平面圆周运动。

6.如果说印度迷卢山外的“七山七海”在数字上使人联想到《周髀算经》的“七衡六间”的话，那么印度宇宙中太阳天轮的180条轨道无论从性质还是功能来说都与七衡六间完全一致（太阳在七衡之间的往返也是每天连续移动的）。

7.《周髀算经》中天与地的距离是八万里，而迷卢山也是高出海上“八万由旬”，其上即诸天轮所在，两者天地距离恰好同为八万单位。

8.《周髀算经》认为太阳光线向四周照射的极限是167000里，而佛经《立世阿毘昙论》卷五“日月行品第十九”末尾云：“日光径度，七亿二万一千二百由旬。周围二十一亿六万三千六百由旬。”虽具体数值有所不同，但也设定太阳光照半径是有限的固定数值，也已经是惊人的吻合了。

在人类文明发展史上，文化的多元自发生成是完全可能的，因此许多不同文明中有相似之处，也可能是偶然巧合。但是《周髀算经》的盖天宇宙模型与古代印度宇宙模型之间的相似程度实在太高——从整个格局到许多细节都一一吻合，如果还要用“偶然巧合”去解释，无论如何是太勉强了。

来源：《科学外史》