《人类科学技术史-102》印度公元前后几个世纪的天文学成就

印度公元前后几个世纪的天文学成就

公元前4世纪以来，印度的天文学有了进步，并开始从数学体系中独立出来，成长为一个新的学科。公元前后几个世纪的天文学成就，主要显示在《条替沙明论支节录》和《关于太阳的教言》两部著作中。但在一个相当长的时期内，由于佛教在印度的广泛传播，佛经中的传统宇宙观念居于统治地位。该理论与中国古代的盖天说较为接近，认为须弥山为天与地的正中心，日月都环绕须弥山运动而不进入地下，它们的绕行周期为一昼夜。这一理论借助强大的佛教势力为靠山，极大地限制其它宇宙天地观的产生，从而使古代印度并未出现系统地象中国、古希腊、罗马那样全面周密的宇宙理论，并在相当长的时期内，使印度天文学基本上没得到发展。直到公元四五世纪笈多王朝时期，佛教衰落而印度教开始兴起，才使人们的思想得到一定程度的解放。于是，希腊天文学开始传入印度，天文学开始在印度蓬勃发展，十进位制在天文学领域得到普遍运用，并出现了阿耶波多(意译为"圣使")，伐罗诃密希罗(意译为"彘日")、梵藏等较为著名的天文学家，以及《阿耶波提亚》、《五大历数全书汇编》等天文著作，其影响一直延续至近代。

1.耆那历

耆那历是古代印度的一部重要历法，主要应用于公元前6世纪到公元2世纪。该历法以327又57/67日为一星宿年，354又12/62日为一太阴年，360日为一世间年，366日为一太阳年。5个太阳年组成一瑜珈，共有60个太阴月，或61个世间月，或62个朔望月，或67个星宿月。从这些相近数值中，我们可以推出：一个太阳月约合30.5日，一世间月约合30日，一个朔望月约合29又32/62日，一个星宿月约合27又21/67日，再此基础上，人们又推出一个有闰月的的太阴年约合364又44/62日，这套历法中还有日季和月季等用语。一日季就是两个太阳月，约合61日，一个月季是指一个星宿月的六分之一，约合4又37/67日。这种方式是印度历法所特有的，标志着古代印度人民对太阳、月亮的运行有了季节划分。这一历法所采用的基本数据和计算方法在唐代传入中国。对中国历法的改进有所助益。

2.《乾陀干迪迦》（意译为《历法甘露》）

公元3世纪到12世纪，是印度古典文化的繁荣时期。这一时期出现了许多历法著作，例如《五大历数全书汇编》、《九执历》以及婆罗门笈多的《历法甘露》都很有代表性。其中尤以《历法甘露》最为重要。它的算法是：设y为积年，u/v为闰月，b为一朔望月不满30天的天数，得出等式b/30=11/703*(1-x)，其中x＝1/111573，又设m为其年历过月数，d为其月历过日数，得

M(代表积月）=(12y+m)+u*(12y+m)/12v

D(代表积）＝(30m+d)-11(30m+d)(1-x)/703

设W为积日D被7整除的余数，以W＝0的那一天为星期五，W＝1的那一天为星期六，从而确定出一个星期。

该历法以1月、2月为春季，1月称作制咀逻月，2月叫作吠舍佶月；以3月、4月为热季，3月称作逝瑟吒月，4月称作頞沙荼月；以5月、6月为雨季，5月称作室罗伐拿月，6月称作婆达罗钵陀月；以7月、8月为秋季，7月称作頞泾缚庾阇月，8月称作迦刺底迦月；以9月、10月为寒季，9月称作未迦始罗月，10月为报沙月；以11月、12月为冬季，11月称作磨祛月，12月称作颇勒窭拿月(上述译名皆为音译）。这样，便把一年12个月划分为春、热、雨、秋、寒、冬6个季节。这一划分与同时代其他国家的历法不同，主要是由于印度特殊的气候条件使然。印度地处南亚次大陆，属热带季风气候，自然形成凉、温、热3季，印度人民根据这一特点，便在历法中把这3季细分为春、热、雨、秋、寒、冬6季。

该历法以12个月为一岁，以黑分(从月亏到晦，又叫黑半或黑博叉）和白分(从月盈到满，又称白半或白博叉）之和为一个月，黑前白后。又以6时合为一昼夜。一时又相当于5牟呼栗多，一牟呼栗多又相当于30腊缚，一腊缚又相当于60咀刹那，一咀刹那又相当于120刹那，而一刹那是极短的时间单位，认为不可再分。该历法也采用闰月制，称闰月为沙姆沙尔白，意思就是溜进来的月份。

3.阿耶波多（第一）

阿耶波多第一(公元476-550年）是印度著名的天文学家和迄今所知最早的印度数学家。他生于华氏城(今比哈尔邦巴特那城）附近，一生著述颇丰，是当时印度学术界公认的最高权威，影响巨大。许多人认为，古印度只有他才能够算是伟大的学者，可见他的影响之甚。到了14世纪中叶，印度又出现了一位叫做阿耶波多的天文学家，著有《阿耶历数书》，在印度历史上也颇有影响。为了将二者区别开，人们习惯称前者为阿耶波多(第一），称后者为阿耶波多第二。为了纪念阿耶波多(第一），印度政府曾将1976年发射的一颗卫星命名为"阿耶波多卫星"。他一生的功绩莫过于编著《阿耶波提亚》(又译作《圣使历数书》）这部名著了。

公元499年，年仅23岁的阿耶波多，正是风华正茂小伙子，但他已是当时印度的一流学者，尤其在天文历数领域更是权威人士，他的某些研究成果甚至超过了他所处的那个时代。为了驳斥当时流行的数学统一世界的观点，他编成了《阿耶波提亚》一书，系统地介绍了自己的研究成果。该书用两行诗体的文学形式写成，全书共118行诗，大致分为四部分。第一部分，介绍用音节表示数学的特殊方法；第二部分讨论了一些数学问题，其中包括正弦函数、正矢函数(用1减去角的余弦值所得的函数），圆周率(值为3.1416）；第三部分，详细介绍了印度的历法概况，其中有类似中国古代计算上元积年的方法；第四部分论述了天球和地球的关系、计算日、月、五星及黄道、白道的升交点和降交点的运动，论述日、月、五星的最迟点及其迟速运动，以及推算日食的方法。

这部书第一次在印度提出了较为基本的天文学问题。通过这一努力，天文学最终从数学体系中分离出来，从而成为一门独立的学科。因此这本书也就成为印度天文学独立的重要标志。它运用近似中国割圆术的理论，将圆周率π的数值计算到3.1416。通过长期观测，作者在吸取前人经验的基础上，把阳历年的时间长度计算到365.3586805天。这两个数值都卓越地接近于现代的数据，说明他在天文、历数方面的造诣很深。

此外，他还提出了一套地球自转理论。这又是盛传佛教盖天宇宙理论的印度在天文学上的一次划时代的进步。阿耶波多在小时候就对盖天理论感兴趣。随着知识的积累，他发现世界并不象盖天理论所说的那样，须弥山更不是什么天柱，他曾将须弥山顶踩在脚下，但头顶上仍有蓝天、白云，日、月在高远无边的上空照耀，星辰在深邃的天空闪烁。由此，他认为须弥山根本就不是天地的正中央，地球也不是什么宇宙的中心。后来，他又发现了地球的自转；正是由于地球的自转才产生了白天、黑夜的不断更替；月球始终围绕着地球旋转，从而产生月份的更替；日是比地球大得多的球体并使地球围绕着它旋转，从而产生年份的更替；原来，地球只是辽阔宇宙的极小一部分。这样，就在思想上彻底地推翻了地球中心说。

那么，到底是什么力量使地球在旋转呢，为此他苦苦观测、计算、思索了几十年。在这期间，他谢绝参加许多社会活动，为了研究而废寝忘食。直到晚年，他终于发现了木星、土星、火星在旋转上与地球的一致性，而它们的共同中心就是太阳。他发现正是有了太阳，地球才有了光和热。他进一步推测，认为月亮、木星、土星、火星等行星的光、热源泉也是太阳。由此，他又正确地翻译了月食的成因，而地球的阴影挡住了太阳的光芒，致使阳光不能照到月球上，因此月球也就不能发亮。一系列的设想都得到了证实。那些困惑他几十年的问题都迎刃而解了，这使年迈的阿耶波多欣喜欲狂。随后，他就毅然决然地提出了太阳就是宇宙的中心这一革命性的论断。在他生命即将完结的最后几年中，他系统地完成了这一伟大论断的理论总结，并向印度社会公布了这一光辉的理论。这一理论的提出，比之天文学上的革命——哥白尼"太阳中心说"要早出1000多年。

若单从理论上讲，阿耶波多的这一贡献，无疑是天文学上的一次质的飞跃。但可惜的是，这套遥遥领先的科学理论没有被后来的天文学家伐罗诃密希罗(意译为彘日）、婆罗门笈多(又译作梵藏）等人所接受，因而未能得到应有的传播和发展。反而它被埋没了1000多年。当人们重新发现这一理论之后，无不惊服它的先进性和科学性，同时，也为它的悲惨命运感到遗憾。尽管如此，这套光辉理论的再次面世，仍足以充分证明阿耶波多不愧是印度古代历史上最伟大的天文学家。

4.伐罗诃密希罗的成就

伐罗诃密希罗是稍晚于阿耶波多的天文学家。他曾将天文学的研究划分为3支，即天文学与数学为一支，算命用的天宫学为一支，占星术为一支。他的主要成就是编著了《五大历数全书汇编》(又译作《五手册论》，"五手册"是指当时应用着的五种历书，即《太阳手册》，《毗坦摩诃手册》、《婆西沙手册》、《普利沙手册》、《罗马伽手册》，其中后4种已经失佚。

这部书几乎汇集了当时印度历法学的全部精华，全面介绍了在此之前的各种历法。其中尤以《苏利亚历数书》(即《太阳手册》）最为有名。该书主要介绍了从西方传来的希腊天文学，书中引进了一些新的概念，如太阳、月球的地平视差，本轮，均轮以及远日点的移动等。书中还介绍了太阳、月球和地球直径的推算方法，探讨了行星的运行、位置、会合，日、月食的性质，星座、日、月的升降，宇宙的起源，测量仪器与计时方法等课题。该书后来成为印度历法的范本，一直沿用到近代。但书中奉行地心说，认为地球不能转动，季节是由于太阳绕地转动而形成的。

此外，伐罗诃密希罗还是一位著名的星相学家，曾编有《星宿幸运交合时的征伐》一书，论证国王出征时的各种预兆，是印度古代占星术的权威著作。书中在一定程度上反映了人定胜天的思想，也有一些进步意义。他为了帮助人们解释梦，还编有《梦之宝鉴》一书，也是印度古代较有影响的著作。

5.希腊学术对印度天文学的影响

古印度天文学深受西方的影响，几乎所有的数理侧面都源于西方。纵观印度天文学史，我们发现，若按照时代顺序，印度天文学则以阿开密尼王朝的波斯、塞尔柱王朝的波斯；以亚历山大为中心的希腊、伊斯兰文化圈，英国等国的影响为主。在公元前后的几个世纪，印度天文学又以希腊的影响为主。

公元150年，印度人将希腊文著作《yavanajatak》译为梵文。原书是公元100年左右在亚历山大里亚写成的，大部分为占星术，基本上都起源于希腊，只有最后一章的天文学部分是源于美索不达米亚地区。公元2至4世纪，印度人还翻译了一些希腊体系的天文学著作，但面目多有改变。不过，从《五部悉昙多》(即《五手册论》或《五大历数全书汇编》）中的《普利沙悉昙多》和《罗马伽悉昙多》中的名称就可以看出是源于西方的。例如：19年7闰的默冬周期、希帕恰斯回归年以及采用本轮、均轮说的行星理论等，都是鲜明的希腊天文学要素。

印度著名的天文学家阿耶波多就曾大力吸收希腊体系的天文学并使之印度化，他的代表作《阿耶波提亚》(即《圣使集》，是几个世纪里印度学者吸收希腊天文学的结晶，也是称为"圣使"天文学派的代表作。7世纪的婆罗门笈多所著的《婆罗门悉昙多》是婆罗门学派的代表作，内容多与《圣使集》类似。印度古典天文学有5个学派，其差别在于历元的取法和天文常数值的不同，基本理论方面则是大同小异。

综而观之，印度古典天文学属于在公元2至4世纪传进的希帕恰斯天文学体系，而不是后来的托勒密体系。印度天文学的天体模型是亚里士多德的同心球和阿波罗尼——希帕恰斯的几何学模型的结合，这一特点在印度古代占星术上体现的尤为明显。