标题：盖天说
简介
盖天说是中国古代宇宙学说。这一学说可能起源于殷末周初，它在发展过程中也有几种不同的见解。早期的浑天说是天圆地方说，认为“天圆如张盖，地方如棋局”，穹隆状的天覆盖在呈正方形的平直大地上。但圆盖形的天与正方形的大地边缘无法吻合。于是又有人提出，天并不与地相接，而是像一把大伞一样高高悬在大地之上，地的周边有八根柱子支撑着，天和地的形状犹如一座顶部为圆穹形的凉亭。共工怒触不周山和女娲氏炼石补天的神话正是以持这种见解的盖天说为依据的。还有一种形成较晚的盖天说提出天是球穹状的，地也是球穹状的，两者间的间距是8万里，北极位于天穹的中央，日月星辰绕之旋转不息，盖天说通常把日月星辰的出没解释为它们运行时远近距离变化所致，离远了就看不见，离近了就看见它们照耀。
据《晋书·天文志》记载：“其言天似盖笠，地法覆盘，天地各中高外下。北极之下为天地之中,其地最高,而滂沲四?,三光隐映,以为昼夜。天中高于外衡冬至日之所在六万里。北极下地高于外衡下地亦六万里，外衡高于北极下地二万里。天地隆高相从,日去地恒八万里。”
按照这个宇宙图式,天是一个穹形,地也是一个穹形,就如同心球穹，两个穹形的间距是八万里。北极是“盖笠”状的天穹的中央，日月星辰绕之旋转不息。盖天说认为,日月星辰的出没,并非真的出没，而只是离远了就看不见，离得近了，就看见它们照耀。
据东汉学者王充解释：“今试使一人把大炬火，夜行于平地，去人十里，火光灭矣；非灭也，远使然耳。今，日西转不复见，是火灭之类也。”
形成原因
解释一盖天说宇宙结构理论力图说明太阳运行的轨道，持此论者设计了一个七衡六间图，图中有七个同心圆。每年冬至，太阳沿最外一个圆，即“外衡”运行,因此,太阳出于东南没于西南，日中时地平高度最低；每年夏至，太阳沿最内一圆，即“内衡”运行，因此，太阳出于东北没于西北，日中时地平高度最高；春、秋分时太阳沿当中一个圆，即“中衡”运行，因此，太阳出于正东没于正西，日中时地平高度适中。各个不同节令太阳都沿不同的“衡”运动。这个七衡六间图是力图定量地表述盖天说的宇宙体系，载于汉赵爽注《周髀算经》。因此，盖天说亦称周髀说。 又《晋书·天文志》亦载有：“周髀家云：‘天员（圆）如张盖，地方如棋局。’”这与《周髀算经》里所载的盖天说不同，实际上是较古的天圆地方说。解释二中国科学史家钱宝琮等认为，这是第一次盖天说，而《周髀算经》所载的，则是第二次盖天说。南北朝时祖暅著《天文录》说:“盖天之说,又有三体：一云天如车盖，游乎八极之中；一云天形如笠，中央高而四边下；一云天如欹车盖，南高北下。”解释归纳由此可见,盖天说宇宙结构理论也有不同的学派,可能是不同时代里向不同方向的发展。大体上可以说，盖天说形成于周初,而到了《周髀算经》的写作年代,即公元前一世纪，已经形成一个完整的、定量化的体系。它反映了人们认识宇宙结构的一个阶段，在描述天体的视运动方面也有一定的历史意义。古人理解中医文化学者聂文涛则认为，完整盖天说远在《黄帝内经》成熟之前就已经存在。“天不足西北”，“地不满西南”，这种来自《素问》的说法是起源于“天塌西北、地陷东南”的盖天说。而在《黄帝内经》成熟的时候，同时有了更为科学的地心说，这就是浑天说。应该说，聂文涛先生的考证更有依据。因为浑天说显然出现在盖天说之后，人所共知的东汉科学家张衡就是浑天说的代表人物，这要比《晋书》早。
最早的关于天圆地方的盖天说记录出现在《大戴礼.曾子天圆》，孔子的弟子曾子对於大地的正正方方形状也有过困惑,当单居离问於曾子曰:天圆而地方,诚有之乎 曾子曰:天圆而地方,则是四角之不揜也(《大戴礼.曾子天圆》)
但这只是文献记载的而已，在这个记录之前，盖天说已经广泛流行了。有人认为，良渚文化时期的代表器物“玉琮”就是盖天说的一种象征，“琮”的形制是外方内圆。个人总结我个人认为，如果说“琮”代表盖天说，那么其形制应该是外圆内方。因此琮的出现，至多只能说明良渚文化时期人们具有了阴阳、天地之分的概念，并不能证明已经出现了天圆地方的盖天说。
关于宇宙结构的学说，汉代出现了浑天说与盖天说的争论。在秦汉之前，盖天说比较盛行。自古以来，人们看见苍天笼罩着大地，产生了天圆地方的盖天说，而春秋时的曾参就曾提出疑问：“天圆而地方，则是四角之不揜也。”①后来盖天说又认为天不与地相接，而像圆顶凉亭那样由八根柱子支撑着。诗人屈原曾问道：“斡维焉系，天极焉加，八柱何当，东南何亏。”公元前一世纪成书的《周髀算经》中提出“天象盖笠、地法复盘”的新盖天说，认为天在上，地在下，天地相盖，二者都是圆拱形，中间相距八万里，日月星辰随天盖旋转，近见远不见，形成了昼夜四季变化。
汉代，另一种学说浑天说兴起，认为“浑天如鸡子”、“地如鸡中黄”。以著名天文学家张衡为代表的浑天派提出天是一个整球，一半在地上，一半在地下，日月星辰有时着不见是因为它们随天球转到地下面去了，天球绕轴转一圈就是一昼夜，地面上的人就看见天上的星星转了一周天。这种看法成功地解释了昼夜的交替、天体的东升西落和其他许多问题。同浑天说一致的浑仪又能很准确地测定天体位置，浑象能演示天象的变化，这一切对历法的推算既有用又方便，所以浑天说得到很快的发展并为大多数人们所接受，成为我国天文学思想中长期占统治地位的体系，直到明末西方天文学体系进入我国才开始改变。引用注解① 名称是：晨明、胐明、旦明、蚤食、晏食、隅中、正中、小还、铺时、大还、高舂、下舂、悬车、黄昏、定昏。
历史
盖天说，无疑是我国最古老的宇宙说之一。 天似穹庐，笼盖四野，天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊。 当你来到茫茫原野，举目四望，只见天空从四面八方将你包围，有如巨大的半球形天盖笼罩在大地之上，而无垠的大地在远处似与天相接，挡住了你的视线，使一切景色都消失在天地相接的地方。这一景象无疑会使人们产生天在上，地在下，天盖地的宇宙结构观念。
盖天说正是以此作为其基本观点的。盖天说的出现大约可以追溯到商周之际，当时有 天圆如地盖，地方如棋局 的说法。到了汉代盖天说形成了较为成熟的理论，西汉中期成书的《周髀算经》是盖天说的代表作。认为 天象盖笠，地法覆盘 ，即：天地都是圆拱形状，互相平行，相距8万里，天总在地上。
盖天说为了解释天体的东升西落和日月行星在恒星间的位置变化，设想出一种蚁在磨上的模型。认为天体都附着在天盖上，天盖周日旋转不息，带着诸天体东升西落。但日月行星又在天盖上缓慢地东移，由于天盖转得快，日月行星运动慢，都仍被带着做周日旋转，这就如同磨盘上带着几个缓慢爬行的蚂蚁，虽然它们向东爬，但仍被磨盘带着向西转。
太阳在天空的位置时高时低，冬天在南方低空中，一天之内绕一个大圈子；夏天在天顶附近，绕一个小圈子；春秋分则介于其中，盖天说认为，太阳冬至日在天盖上的轨道很大，直径有47。6万华里，夏至日则只有23。8万华里。盖天说又认为人目所及范围为16。7万华里，再远就看不见了，所以白天的到来是因为太阳走近了，晚上是太阳走远了。这样就可以解释昼夜长短和日出入方向的周年变化。
盖天说的主要观测器是表（即髀），利用勾股定理做出定量计算，赋予盖天说以数学化的形式，使盖天说成为当时有影响的一个学派。
详述
我国古代关于天地结构的思想，主要有盖天、浑天和宣夜三家，其中盖天说的产生最为古老并最早形成体系，这个学说基本上是在战国时期走向成熟的。在《周髀算经》中，记载和保留了这一学说。
远在人类社会的早期，人们根据直观感觉，认为天在上旋转不已，地在下静止不动，由此逐渐产生了"天圆地方"的思想。到了商代后期或西周初期，在这个思想的基础上形成了"第一次盖天说"。
《周髀算经》卷上之一的开头，记载了周武王的弟弟周公和周朝大夫商高的对话，其中商高谈到"方属地，圆属天，天圆地方"。但是对于"天圆地方"的含义，后人却有不同的理解。据《晋书·天文志》所载"周髀家"的观点，"天员（圆）如张盖，地方如棋局"，把天看作平面圆形，如张开的车盖，就如一张伞面一样；把地看作正方形的平面，就如棋盘一样。这种观点受到了人们的怀疑。《大戴礼记·曾子·天员》篇就记述了曾子（公元前505　年以后）的批评："单居离问曾子曰：天员而地方，诚有之乎？曾子曰：如诚天员而地方，则是四角之不也。参尝闻之夫子曰：天道曰员，地道曰方。"这里"员"同"圆"，即"掩"，曾参指出圆形的天遮盖不住方形大地的四角；所以他根据孔子的看法，把"天圆地方"解释成为天道圆，地道方。《吕氏春秋·圆道》篇进一步阐释道："何以说天道之圆也？精气一上一下，圆周复杂，无所稽留，故曰天道圆。何以说地道之方也？万物殊类殊形，皆有分职，不能相为，故曰地道方。"这里认为"圆"是指天体的循环运动，"方"是指地上万物特性各异，不能改变和替代。所以"圆"和"方"并非指天和地的形状。为《周髀算经》作注的东汉后期人赵爽注称："物有圆方，数有奇偶。天动为圆，其数奇；地静为方，其数偶。此配阴阳之义，非实天地之体也。天不可穷而见，地不可尽而观，岂能定其方圆乎？"这又把"天圆地方"说成是"天动地静"之意了。
正是在对"天圆地方"说的否定过程中，产生了"第二次盖天说"。《周髀算经》卷下中把"天圆地方"改述为"天象盖笠，地法覆"。《晋书·天文志》进一步阐述曰："天地各中高外下。北极之下，为天地之中，其地最高，而滂沲四。三光隐映，以为昼夜"。这是说地和天一样都是拱形的。天穹有如一个扣在上面的斗笠，大地像一个倒扣于下的盘子；北极为最高的天地之中央，四面倾斜下垂；日月星辰在天穹上交替出没形成大地上的昼夜变化。
在更为精确的数量关系方面，《周髀算经》卷下中根据一些假设和圭表测影的数据，利用勾股弦定理进行推算，得出"极下者，其地高人所居六万里，滂沲四而下。天之中央，亦高四旁六万里"；"天离地八万里，冬至之日，虽在外衡，常出极下地上二万里"。所谓"外衡"，就是冬至时太阳运行的轨道，即"冬至日道"。这里说明北极天中比冬至日道高出6　万里。由于天恒高于地8　万里，所以冬至日道仍高出极下地面2　万里。《周髀算经》还根据圭影得出"冬至日道下"（即冬至时地面上"直日下"的地方，也即现在所说的南回归线）到极下地中的距离为23.8　万里；"夏至日道下"（即北回归线）到极下地中为11.9　万里；以周地为代表的"人居处"（黄河流域一带）到夏至日道下为1.6　万里，所以人居处距极下地中10.3　万里，距冬至日道下13.5　万里。
根据这些数据，盖天说设计出了"七衡六间图"，以说明日月星辰的周日运动，昼夜的长短变化和四季二十四节气的循环交替。
盖天说认为，太阳在天盖上的周日（视）运动在不同的节气是沿不同的轨道进行的。以北极为中心，在天盖上间隔相等地画出大小不同的同心圆，这就是太阳运行的七条轨道，称为"七衡"，七衡之间的6　个间隔称为"六间"。最内的第一衡为"内衡"，为夏至日太阳的运行轨道，即"夏至日道"；最外的第七衡为"外衡"，是冬至日太阳运行的轨道，即"冬至日道"。内衡和外衡之间涂以黄色，称为"黄图画"，即所谓"黄道"，太阳只在黄道内运行。从《周髀算经》卷下所载二十四节气，可知太阳在七衡六间上的运行与二十四节气的关系是：七衡相应于十二个月的中气，六间相应于十二个月的节气。具体的对应关系如后页图所示。
这样，太阳在365日内，极于内衡、外衡各一次，完成一个循环，即"岁一内极，一外极"。
由于内衡、外衡分别与地面上的北回归线、南回归线上下相对应，所以内衡的半径为11.9　万里，外衡的半径为23.8　万里，其间相距11.9　万里，共六个间隔，因而相邻各衡之间相距11.9　万里÷6，即19833里。
盖天说认为，日光可照到的距离为16.7　万里，人也只能看第一衡（内衡）　夏至第一间　芒种　小暑第二衡　小满　大暑第二间　立夏　立秋第三衡　谷雨　外暑第三间　清明　白露第四衡（中衡）　春分　秋分第四间　惊蛰　寒露第五衡　雨水　霜降第五间　立春　立冬第六衡　大寒　小雪第六间　小寒　大雪第七衡（外衡）　冬至到这么远的光源射来的光，因此以周地为中心，以16.7　万里为半径所画出的圆，就是居住在周地的人所能看到的天体范围，这个部分被涂以青色，称为"青图画"。盖天说以此解释了若干常见的自然变化。如盖天说能够大体上说明四季常见的天象和气候变化，这在2000　多年以前的科学发展状况下，可以说是相当了不起的。
《周髀算经》还包含了一些令人极感兴趣的其他论述。例如，盖天说的七衡六间与现今地球上的五带划分存在着对应关系，中衡对应于地球上的赤道，内衡与外衡对应于北回归线与南回归线；盖天说所说的"极下"，即现在所说地球的北极。所以，盖天说对地球上各地气候差异所作出的准确解释，也就不难理解了。《周髀算经》卷下之一称："璇玑径二万三千里，周六万九千里，此阳绝阴极放不生万物"；"极下不生万物。北极左右，夏有不释之冰。"这是说北极径二万三千里的范围内，常年结冰，万物不生。《周髀算经》的这个结论，是有定量根据的，因为即使在夏至之日，太阳距北极仍有11.9　万里远；而冬至时太阳离夏至日道也为11.9　万里，这时"夏至日道下"（北回归线）的"万物尽死"，由此可知即使太阳移至内衡（夏至）时，北极下也不生万物，何况其他季节？《周髀算经》还进一步得出："凡北极之左右，物有朝生暮获"。这是指北极地带，一年中6　个月为长昼，6　个月为长夜，1　年1　个昼夜，所以作物也在长昼生长，日没前就可收获了。同样，"中衡左右，冬有不死之草，夏长之类；此阳彰阴微，故万物不死，五谷一岁再熟"。这是对赤道南北热带地区的气候和作物情况的精确说明。这些论述的巧妙正确，确实令人惊叹不已。
《周髀算经》在关于七衡六间的叙述中，引用过《吕氏春秋》的文句，但这不表明七衡六间是在秦吕不韦之后才产生的。用七衡六间方法说明四季与太阳位置的变化，是在春秋未、战国初之间已经产生了的，这是目前比较公认的看法。
盖天说虽然在汉代以前一直在天文学界起着主导作用，但终因其自身有着不可克服的困难，而在汉代以后逐渐被"浑天说"所代替。但是，不论是"浑天说"还是另一种"宣夜说"，都可以从春秋战国时期找到它们的思想渊源。如公元前4　世纪的慎到（公元前395-前315　年）在《慎子》中说："天体如弹丸，其势斜倚；"《庄子·天下》篇中引述的名家大师惠施（约公元前370-前310　年）所提出的辩题："南方无穷而有穷，今日适越而昔来，连环可解也。我知天下之中央，燕之北，越之南是也"，都提出了大地是球形的思想。惠施的前一句话提出一直向南走可以周而复始，无穷无尽，但若认为北极的正下方为南极，则南方又"有穷"；后一句话指出无限的大地是没有中央的，或者说任何地点都可看作是中央；如果将北极和南极分别看作是北半球和南半球的中央，则天下的中央在"燕之北"、"越之南"。这段论述，被认为包含了浑天说的大地是球形的思想。另外，对于惠施的命题"天与地卑，山与泽平"，如果从浑天说的地球居于天的中央的观点来看，就很容易理解了。因为既然大地的四面八方皆为天，那么有天高于地之处，也有地高于天之处，它们无分高下；同样，此处的水面与它处的山顶也可以处在同一个高度上。当然，对这些论题的理解，也有不同的意见。①关于主张宇宙无限、天是由元气组成的宣夜说，战国时代也出现了一些有价值的先期思想。《庄子·逍遥游》中有："天之苍苍其正色邪？其远而无所至极邪？认为天其色青青，深邃幽远，是辽阔无边的。惠施所说"至大无外，谓之大一"，②也将宇宙看作是尺度无穷大的"大一"。《庄子·天运》篇中，对大地静止不动的传统说法也提出了质疑："天其运乎？地其处乎？日月其争于所乎？孰主张是？孰维纲是？孰居无事推而行是？意者其有机缄而不得已邪？意者其运转而不能自止邪？"这是说天是运动的吗？地是静止的吗？日月都在争觅着它们的处所吗？什么力量主宰着它们的张斥？什么力量维持着它们的制引？什么力量会无缘无故地推动着它们运动？莫非其中有什么机制使它们不得不如此？莫非它们运转起来以后就无法自己停止下来？《庄子》在这里虽然只是提出了疑问而没有给出答案，但在这些疑问中所隐含的天地在某种吸引和排斥的作用下运动不止的思想，却是清晰的。战国末期的李斯在《仓颉篇》中也提出："地日行一度，风轮扶之。"这里明确提出了大地运动且"日行一度"的思想，而且说明大地是在"风"的作用下运动的。这个"风"字当与宋尹学派的元气学说有关。