王錫闡：中國天文學(xué)傳統(tǒng)最后的守望者

江曉原

中國古代天文學(xué)起步甚早，早在上古時期的堯帝時代，就設(shè)立了專職的天文官，專門從事“觀象授時”。 天文學(xué)曾是我國古代最發(fā)達(dá)的四門自然科學(xué)（農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)）之一，在此領(lǐng)域?qū)矣懈镄碌膬?yōu)良?xì)v法、令人驚羨的發(fā)明創(chuàng)造，在世界天文學(xué)發(fā)展史上，占據(jù)過重要的地位。較之古代中國，天文學(xué)在歐洲的發(fā)展則相對緩慢，從2世紀(jì)到16世紀(jì)的1000多年中，更是幾乎處于停滯狀態(tài)，直到公元16世紀(jì)之后，歐洲涌現(xiàn)出許多重要的天文學(xué)家，如哥白尼、第谷·布拉赫、布魯諾等一系列天文學(xué)人才，歐洲的天文學(xué)開始大踏步向前發(fā)展。

而此時的中國正處于明清之際，“西學(xué)東漸”之勢漸成。在天文學(xué)領(lǐng)域有個叫做王錫闡的人，成為后世考察明清鼎革以及天文學(xué)史的一個關(guān)鍵性人物。

一名自殺殉國卻未遂的青年

王錫闡，字寅旭，號曉庵，江蘇吳江人，生于明崇禎元年（1628年），卒于清康熙二十一年（1682年）。幼時生活在一個讀書人家庭里。此時的明朝正處在農(nóng)民軍和關(guān)外清軍的雙重壓力之下，風(fēng)雨飄搖。這些情況，王錫闡都有所了解。他17歲那年（1644年），巨變迭起。這一年3月李自成農(nóng)民軍攻入北京，崇禎帝自縊身亡。4月，李自成在山海關(guān)被吳三桂和清朝的聯(lián)軍擊敗，清軍入關(guān)。5月1日，清軍攻入北京城，李自成向西退走，清人乘勝進(jìn)軍。這一連串的事變，對于當(dāng)時的讀書人來說，不啻天翻地覆！王錫闡作出的反應(yīng)是自殺殉國。這在今天看來不免迂腐，但對當(dāng)時的讀書人來說是很尋常的選擇。

王錫闡先是投河，遇救未死，又絕食7日，在父母強(qiáng)迫之下才不得不重新進(jìn)食。但故國之思，亡國之痛，從此伴隨了他的一生。

明亡之后，王錫闡加入了明遺民的圈子，拒不仕清。他的朋友們記下了他當(dāng)時的形象“性狷介不與俗諧。著古衣冠獨(dú)來獨(dú)往。用篆體作楷書，人多不能識”，且“瘦面露齒，衣敝體，履決踵，性落落無所合”。他過著貧困凄涼的生活，身后也無子女。有人認(rèn)為他性格怪癖，其實(shí)并非如此，“性狷介不與俗諧”“性落落無所合”，這些說法都是遺民們的曲筆，所謂“俗”者，清政府及其順民也。

王錫闡和遺民們過從甚密，有很深厚的感情。他交往的人當(dāng)中，有不少是著名人物。

比如顧炎武。王錫闡對顧炎武的道德文章非常仰慕，致顧炎武的信中說：“錫闡少乏師傅，長無見聞，所以不憚悉其固陋，以相往復(fù)者，正欲以洪鐘明鏡啟我聾瞽。”顧炎武雖長王錫闡15歲，但對他也十分欽佩。曾作《廣師》一文，列朋友中有過己之處者十人，王錫闡居其首：“學(xué)究天人，確乎不拔，吾不如王寅旭?！?/p>

其次是潘檉章、潘耒兄弟。王錫闡與潘檉章極友善，曾住在潘家數(shù)年。檉章因參與私修《明史》，死于文字獄。時潘耒方十七歲，王錫闡視之如幼弟。后潘耒出仕清朝，王錫闡大不以為然，“數(shù)遺書以古誼相規(guī)”?！耙怨耪x相規(guī)”是潘耒自己委婉的說法，實(shí)際上是王錫闡曾嚴(yán)厲責(zé)備他仕清。不過潘耒倒并不記恨，王錫闡去世后，他還去搜集了王錫闡的遺稿，并為之作序，備極推崇。

此外還值得提出的有呂留良，因生前的反清言論，在雍正年間被開棺戮尸。王錫闡晚年曾和他一起“講濂洛之學(xué)”，即北宋周敦頤、二程的哲學(xué)，基本上屬于清初很流行的程朱學(xué)派一路。二人并有詩相互酬答。

又如朱彝尊。朱是清初著名文學(xué)家。王錫闡曾和他一同觀覽了李鐘倫校的《靈臺儀象志》，該書后藏北京圖書館。

關(guān)于王錫闡和明遺民們的交往，有一個文獻(xiàn)很說明問題。1657年，顧炎武決定北游，友人聯(lián)名為他寫了《為顧寧人征天下書籍啟》，類似于私人介紹信，信上署名者21人，王錫闡亦在其中，這正是王錫闡交往的遺民圈子。

王錫闡的遺民朋友中也有后來出仕清朝的，如朱彝尊、潘耒等。但王錫闡本人堅決不與清政府合作，對友人之仕清，也大不贊成，前述潘耒事可作證。此外，有學(xué)者還注意到，王錫闡在各種場合都避免使用清朝的年號。

王錫闡作為亡明遺民，矢忠故國，這樣強(qiáng)烈的思想情緒和堅定的政治態(tài)度，不可能不對他的科學(xué)活動產(chǎn)生影響。考慮到這一因素，有些問題就可能得到較好的解釋。

王錫闡與清初歷法的新舊之爭

明遺民心懷故國，拒不仕清，往往隱居起來，潛心于學(xué)術(shù)研究，其代表人物首推顧炎武。明儒空談心性，不務(wù)實(shí)學(xué)，經(jīng)亡國慘禍，風(fēng)氣為之一變。對遺民學(xué)者之治學(xué)，梁啟超洞察頗深：“他們不是為學(xué)問而做學(xué)問，是為政治而做學(xué)問。他們許多人都是把半生送在悲慘困苦的政治活動中，所做學(xué)問，原想用來做新政治建設(shè)的準(zhǔn)備；到政治完全絕望，不得已才做學(xué)者生活”。

在這樣的風(fēng)氣下，王錫闡選擇了天文歷法之學(xué)。他治學(xué)時心中是否也存著為“新政治”服務(wù)之望，因史料不足，難以輕斷，但他在這一點(diǎn)上受到顧炎武等人的影響是完全可能的。至少，有足夠的材料表明，他對滿清政府在歷法上引用西人西法懷著強(qiáng)烈不滿。

明末由徐光啟主持，召集來華耶穌會士編成《崇禎歷書》，系統(tǒng)介紹歐洲古典天文學(xué)。入清后康熙愛好自然科學(xué)，尤好天算，大力提倡，一時士大夫研究天文歷法成為風(fēng)尚，為前代所未有。清廷以耶穌會士主持欽天監(jiān)，又以《西洋新法歷書》的名稱頒行《崇禎歷書》之刪改本，即所謂新法，風(fēng)靡一時。這實(shí)際上是中國天文學(xué)走上世界天文學(xué)共同軌道的開端。然而，在當(dāng)時許多知識分子，特別是明遺民們看來：滿清以異族而入主中原，又在歷法這個象征封建主權(quán)的重大問題上引用更遠(yuǎn)的異族及其一整套學(xué)說方法，這是十足的“用夷變夏”，很難容忍。

王錫闡也是在這樣的心情下發(fā)憤研究天文歷法，從20多歲起，數(shù)十年勤奮不輟。由于對中國傳統(tǒng)方法和西洋新法都做過深入的研究，他的意見就比較言之有據(jù)，和當(dāng)時其他一些人的泛泛之談和盲目排外大不相同。

他第一個重要觀點(diǎn)是：西法未必善，中法未必不善。他說：“吾謂西歷善矣，然以為測候精詳可也，以為深知法意，未可也。”這是說西法雖在“測候精詳”這一點(diǎn)上有可取之處，但西法對中法的批評是不知法意，即不了解中法的精義，因而批評得不對。于是舉出西法“不知法意”者五事，依次為平氣注歷、時制、周天度分劃法、無中氣之月置閏、歲初太陽位置等五個問題，為中法辯護(hù)。又說：“然以西法為有驗于今可也，如謂不易之法，無事求進(jìn)，不可也”，這是說西法并非盡善盡美，不應(yīng)該不求改進(jìn)，全盤照搬。他曾指出西法“當(dāng)辨者”十端，是對西法本身提出的批評，依次為回歸年長度變化、歲差、月亮及行星拱線運(yùn)動、日月視直徑、白道、日月視差、交食半影計算、交食時刻、五星小輪模型、水星金星公轉(zhuǎn)周期等十個問題。他又有西法六誤之說，指出西法中因行星運(yùn)動理論不完備而出現(xiàn)的矛盾錯謬之處。總的來說，王錫闡這一觀點(diǎn)是正確的，因《西洋新法歷書》中的西法，只是開普勒、牛頓之前的歐洲古典天文學(xué)，不善之處確實(shí)很多。具體來說，王錫闡的“五不知法意”“十當(dāng)辨”“六誤”等意見，大部分也是有價值的，盡管也有一些錯誤。

不過，王錫闡在批評西法時，明顯流露出對西法的厭惡之感，將此和當(dāng)時梅文鼎（清初著名天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家）的態(tài)度比較一下是頗有意思的。梅文鼎也談?wù)撐鞣ǖ牡檬?，還將“西法原本中法”之說集其大成，但他對西法的態(tài)度是比較平和的。他似乎更多一些純科學(xué)的味道。而王錫闡之厭惡西法，仍可追溯到亡明遺民的亡國之痛上去。從感情上來說，王錫闡不可能喜歡西法。

王錫闡第二個重要觀點(diǎn)是：西法原本于中法。這個觀點(diǎn)黃宗羲提出得更早，但王錫闡的天文學(xué)造詣更高得多，又兼通中西之法，所以對此說的傳播發(fā)展作用更大。王錫闡說：“今者西歷所矜勝者不過數(shù)端，疇人子弟駭于創(chuàng)聞，學(xué)士大夫喜其瑰異，互相夸耀，以為古所未有。孰知此數(shù)端者悉具舊法之中，而非彼所獨(dú)得乎！”于是指出五端，這是“西法原本中法”說發(fā)展中的重要文獻(xiàn)：

“一曰平氣定氣以步中節(jié)也，舊法不有分至以授人時，四正以定日躔乎？一曰最高最卑以步朓朒也，舊法不有盈縮遲疾乎？一曰真會視會以步交食也，舊法不有朔望加減食甚定時乎？一曰小輪歲輪以步五星也，舊法不有平合定合晨夕伏見疾遲留退乎？一曰南北地度以步北極之高下，東西地度以步加時之先后也，舊法不有里差之術(shù)乎？”

這五個反問意在表明西法的創(chuàng)新皆為中法所已有。后來王錫闡的觀點(diǎn)從西法“悉具舊法之中”推進(jìn)到西法“竊取”中法，卻不能不說是有些過激了。

從上述兩個觀點(diǎn)出發(fā)，王錫闡并不以為西法一定優(yōu)于中國傳統(tǒng)的天文學(xué)方法，但也不因此而一概排斥西法。他主張中西兼采，“然則當(dāng)專用舊法乎？而又非也?！辈贿^到底怎樣中西兼采法，仍是一個問題。

當(dāng)初徐光啟主持修《崇禎歷書》，曾表示要“镕彼方之材質(zhì)，入大統(tǒng)之型模。”這意思幾乎和后來的“中學(xué)為體，西學(xué)為用”一樣。不過徐光啟雖這么說過，修成的《崇禎歷書》卻基本上圍繞西方天文學(xué)在講述，并未述及中國傳統(tǒng)天文學(xué)。對此王錫闡一再感嘆，他自己的想法很明確——中西兼用就是“取西法之材質(zhì)，歸大統(tǒng)之型范”。

于是，他慨然寫出一部異調(diào)獨(dú)彈、和當(dāng)時流行的西法唱對臺戲的《曉庵新法》。這在當(dāng)時西法成為欽定，西人主持欽天監(jiān)，整個天文學(xué)界都在講論西法的情況下，是需要科學(xué)上和政治上雙重勇氣的。

中國最后一部古典歷法《曉庵新法》

《曉庵新法》成于1663年，這是王錫闡最系統(tǒng)、最全面，也是他自己最得意的力作。他在自序里表示，當(dāng)時歷法上“盡墮成憲而專用西法”使他不滿，“余故兼采中西，去其疵颣，參以己意，著歷法六篇?！边@表明了他作此書的動機(jī)。

全書共六卷。第一卷講述天文計算中的三角知識，定義了sinθ、cosθ、tanθ等函數(shù)，本質(zhì)上和今天的函數(shù)闡釋一樣，不過他純用文字表述。第二卷列出數(shù)據(jù)，其中有些是基本天文數(shù)據(jù)，大部分是導(dǎo)出常數(shù)，又給出二十八宿黃經(jīng)跨度和距星緯度。第三卷兼用中西之法推求朔望節(jié)氣時刻及日月五星位置。第四卷研究晝夜長短、晨昏蒙影、月及內(nèi)行星的相，以及日月五星的視直徑。

第五卷很重要，先討論時差和視差，再進(jìn)而給出確定日心和月心連線的方法，稱為“月體光魄定向”，這是王錫闡首創(chuàng)的方法。后來清廷編《歷象考成》（1722年），采用了這一方法。

第六卷先討論了交食（指一個天體經(jīng)過另一個天體前方，將后者部分或完全擋住的現(xiàn)象），其中對初虧、復(fù)圓方位角的計算與“月體光魄定向”一樣。隨后用相似方法研究金星凌日，給出推算方法。又討論了凌犯，包括月掩恒星，月掩行星，行星掩恒星，行星互掩等情況。金星凌日和凌犯的計算，皆為王錫闡首創(chuàng)，中國前代天文歷法著作中未曾有過。

《曉庵新法》雖在計算中采用了西方的三角知識，但并未使用西法的小輪體系，也沒建立宇宙模型。按中國古典歷法的傳統(tǒng)，根本不必涉及宇宙模型的問題。要預(yù)推天體視位置，未必非建立宇宙模型不可，更不是非用小輪體系不可，用傳統(tǒng)方法也能做得相當(dāng)好。王錫闡既要“歸大統(tǒng)之型范”，自然要用傳統(tǒng)方法。

《曉庵新法》在月體光魄定向、金星凌日、凌犯等計算方法中表現(xiàn)出巨大的創(chuàng)造才能，但不可否認(rèn)，此書也有其不足之處。例如，據(jù)筆者初步統(tǒng)計，第二卷給出數(shù)據(jù)達(dá)263個，其中大部份是導(dǎo)出數(shù)據(jù)，但對如何導(dǎo)出則未作任何說明；而以下四卷中的各種計算皆從這些數(shù)據(jù)出發(fā)，因此最后推得的任何表達(dá)式都無法直接看出其天文學(xué)意義。而且，后四卷中出現(xiàn)的新數(shù)據(jù)，包括計算過程中間值在內(nèi)，各有專名，凡590個之多，其中還有同名異義、同義異名等情況，更進(jìn)一步增加了讀者理解的困難。究其原因，除了王錫闡刻意不使用圖示等先進(jìn)手段之外，主要是因為他有一個錯誤的觀點(diǎn)，以為應(yīng)效法古人“詳于法而不著其理”。種種原因加在一起，使得《曉庵新法》比前代歷法更難讀。

說王錫闡“特意”在《曉庵新法》上如此寫法是有理由的。他的另一部重要著作《五星行度解》就沒有一點(diǎn)“大統(tǒng)之型范”的影子，完全采用西方的小輪體系，有示意圖六幅，全書非常明白易懂。

《五星行度解》與王錫闡建立的宇宙模型

《崇禎歷書》以第谷天文體系（丹麥天文學(xué)家第谷于16世紀(jì)提出的一種介于地心和日心體系之間的宇宙體系，認(rèn)為地球靜居中心，行星繞日運(yùn)動，而太陽則率行星繞地球運(yùn)行）為基礎(chǔ)，而第谷未來得及完善其行星運(yùn)動理論就過早辭世了，因此《崇禎歷書》的行星運(yùn)動理論部分頗多矛盾不諧之處。王錫闡打算改進(jìn)和完善西法中的行星理論，《五星行度解》即為此而作。

王錫闡先建立自己的宇宙模型，與第谷的稍有不同：“五星本天皆在日天之內(nèi)，但五星皆居本天之周，太陽獨(dú)居本天之心，少偏其上，隨本天運(yùn)旋成日行規(guī)。此規(guī)本無實(shí)體，故三星出入無礙；若五星本天則各為實(shí)體?！?/p>

王錫闡主張本天（按西法一貫的定義，所謂“本天”皆指天體在其上運(yùn)動的圓周）皆為實(shí)體，這和早期來華耶穌會士傳播的歐洲古代十二重天球之說非常相似。王錫闡心目中的宇宙也頗有這樣的味道，他還引古證之：“天問曰：圜則九重，孰營度之？則七政異天之說，古必有之?！辈贿^王錫闡此說是否受過耶穌會士的啟發(fā)，目前尚難斷言。《天問略》出版于1615年，王錫闡讀到它是完全可能的。此外，王錫闡對宇宙體系運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制的研究，則可以肯定是受了J. 開普勒天體引力思想的啟發(fā)。

王錫闡在《五星行度解》中對水內(nèi)行星（軌道在水星軌道以內(nèi)的大行星）的討論很值得注意：“疑水星本天之內(nèi)尚有多星。各星本天層疊包裹，近日而止。但諸星天周愈小，去日愈近，故常伏不見。”這雖然可能是受了《崇禎歷書·五緯歷指》的啟發(fā)，但后者并未如此明確地提出水內(nèi)行星的概念。這樣的概念當(dāng)時歐洲也有，比如伽利略的《對話》中就提到過，與王錫闡的說法極相似。今天一般傾向于認(rèn)為不存在水內(nèi)行星，但未能最后論定。而王錫闡作為早期猜測者之一，應(yīng)該是值得一提的。

王錫闡的天文觀測

王錫闡以觀測勤勉著稱。晚年他自己說：“每遇交會必以所步所測課較疏密，疾病寒暑無間。變周改應(yīng)，增損經(jīng)緯遲疾諸率，于茲三十年所?！挲X漸邁，氣血早衰。聰明不及于前時，而黽黽孳孳，幾有一得，不自知其智力之不逮也。”考慮到王錫闡的貧困多病，這種精神十分可貴。

現(xiàn)實(shí)中的王錫闡非常貧困，因此不可能擁有諸如私人天文臺、大尺寸測角儀器、多級漏壺等設(shè)備，也不能雇用助手。他雖有門人，但死后“歷學(xué)竟無傳人”，沒人能繼承其天文學(xué)。有些人是跟他學(xué)別的學(xué)問的，如姚汝鼐，王錫闡說“姚生汝鼎，故以能詩名見余，”姚汝鼎還編次了王錫闡的詩和古文作品。史料中也未發(fā)現(xiàn)任何關(guān)于王錫闡有觀測助手的記載。

有兩條關(guān)于王錫闡天文觀測的直接史料很重要。一是“每遇天色晴霽輒登屋臥鴟吻間仰察星象，竟夕不寐?！倍恰熬齽?chuàng)造一晷，可兼測日、月、星?！?/p>

這晷稱為三辰晷，實(shí)物今不存，王錫闡曾作《三辰晷志》一文，專門講解這架儀器，他去世后潘耒整理他的遺稿時還曾經(jīng)見過這篇文章，“其文做《考工》，絕古雅，”但此文已佚。不過盡管如此，我們對三辰晷仍不至于一無所知。首先，這不可能是一架大型儀器。因為王錫闡既無財力來建造，又缺乏必要的助手來協(xié)助操縱大型儀器。更重要的是，王錫闡的觀測場所是屋上“鴟吻間”，即舊式瓦房的人字形屋頂上，在這上面安置大型儀器是不可能的，更不用說每次觀測時臨時安裝了。其次，三辰晷也不會很精密。因為一架小型儀器不可能長期放在屋頂風(fēng)吹雨淋，多半是每次觀測時臨時搬上去；而如果這樣的話，在人字形屋頂上，取準(zhǔn)、定平等方面的精度絕不可能很高。

觀測精度的另一個重要方面是計時精度，對此王錫闡自己晚年的說法很重要：“古人之課食時也，較疏密于數(shù)刻之間；而余之課食分也，較疏密于半分之內(nèi)?！边@表明在王錫闡心目中，“半刻半分”的精度已是不易達(dá)到的佳境。這里“分”指食分，姑先不論，單就時間而言，當(dāng)時西法用九十六刻制，則一刻為15分鐘，王錫闡在《曉庵新法》中用百刻制，則一刻為14.4分鐘，即使王錫闡平時也用百刻制，則半刻為7.2分鐘，對應(yīng)天體周日運(yùn)動1度8，這是非常大的誤差。在交食時問題還不太大，但對其他觀測而言，影響很大。上述材料表明，王錫闡所掌握的時計是不精密的。

所以，王錫闡觀測雖勤，我們對他的觀測精度卻不宜估計過高。這一點(diǎn)對評價王錫闡的天文學(xué)理論很重要。然而，這是客觀條件的限制，今人也絕不能苛責(zé)于王錫闡。

王錫闡對觀測非常重視，所以雖然精度受客觀條件的限制，但在觀測理論上達(dá)到很高的認(rèn)識水平。去世前一年他回顧自己的觀測經(jīng)驗，指出除了有熟練的觀測者和精密儀器之外，還必須善于使用儀器。此時的王錫闡對儀器的系統(tǒng)誤差（工巧不齊）和觀測中的人差（心目不一）都已有了正確的概念。如沒有多年實(shí)測經(jīng)驗，很難達(dá)到這樣的認(rèn)識程度。

結(jié)語

雖然，王錫闡當(dāng)時因矢忠故國而在遺民圈子里受到很大的尊敬，其天文學(xué)成就被明遺民們引為自豪。不過，在清代天文學(xué)界，王錫闡的地位自然是不如梅文鼎的，18世紀(jì)末仍是“方今梅氏之學(xué)盛行而王氏之學(xué)尚微?！痹斐蛇@情況的原因很復(fù)雜。王錫闡的“不與俗諧”，且沒有如梅文鼎一般受到皇帝的禮遇，當(dāng)然是重要原因。現(xiàn)在看來，阮元“王氏精而核，梅氏博而大”的評價，還是可以接受的。

王錫闡的天文著作在天文學(xué)史上是有重要意義，特別是《曉庵新法》，它是中國歷史上最后一部古典形式的歷法，后世對這部著作的研究還有待深入。例如，對它作精度分析，并與當(dāng)時傳入中國的西方天文學(xué)體系及中國前代歷法相比較，就是一件很有意義的工作，方有待于來者。

作為中西天文學(xué)融合時期最重要的人物之一，王錫闡及其天文學(xué)成就為我們提供了一個回望中國天文學(xué)傳統(tǒng)以及中國傳統(tǒng)天文學(xué)與西方天文學(xué)各種碰撞與交流的最合理的切入口和考察對象。

（摘編自《科學(xué)精英：求解斯芬克斯之謎的人們》，后浪出版集團(tuán)·世界圖書出版公司，有刪節(jié)）