空间和时间的综合体—宇宙-地球的家—太阳系

　　盖天说，无疑是我国*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。　　日月星辰东升西落，它们从哪里升起来，又落到哪里去，盖天说不能解答。这使人们对盖天说的半边球壳的说法不满意，认为下面应该再有半个球壳才对。于是产生了一种新的看法——“浑天说”。　　浑天说浑天说可能始于战国时期。屈原《天问》：“圜则九重，孰营度之？”这里的“圜”有的注家认为就是天球的意思。西汉末的扬雄提到了“浑天”这个词，这是现今所知的*早的记载。他在《法言·重黎》篇里说：“或问浑天。　　日：落下闳营之，鲜于妄人度之，耿中丞象之。”这里的“浑天”是浑天仪，实即浑仪（见浑仪和浑象）的意思。扬雄是在和《问天》对照的情况下来说这段话的。由此可见，落下闳时已有浑天说及其观庖瞧鳌。　　浑天说*初认为：地球不是孤零零地悬在空中的，而是浮在水上；后来又有发展，认为地球浮在气中，因此有可能回旋浮动，这就是“地有四游”的朴素地动说的先河。浑天说认为全天恒星都布于一个“天球”上，而日月五星则附丽于“天球”上运行，这与现代天文学的天球概念十分接近。因而浑天说采用球面坐标系，如赤道坐标系，来量度天体的位置，计量天体的运动。　　在古代，例如，对于恒星的昏旦中天，日月五星的顺逆去留，都采用浑天说体系来描述，所以，浑天说不只是一种宇宙学说，而且是一种观测和测量天体视运动的计算体系，类似现代的球面天文学。　　浑天说认为“天地之体，状如鸟卵，天包于地外，犹卵之裹黄”，把天和地比做蛋壳和蛋黄的关系。日月星辰附着于蛋壳上绕地运动。按照这种想法，东汉的张衡做了一个“浑天仪”，在一个圆球上刻上星座，让这个球绕轴转动，可以表演星星东升西落的现象，预告某一颗星在什么时候处在什么方位。浑天说就比盖天说进步得多了。*可贵的是，它初步提出了大地是球形的正确观念。　　浑天说提出后，并未能立即取代盖天说，而是两家各执一端，争论不休。　　但是，在宇宙结构的认识上，浑天说显然要比盖天说进步得多，能更好地解释许多天象。　　另一方面，浑天说手中有两大法宝：一是当时*先进的观天仪——浑仪，借助于它，浑天家可以用精确的观测事实来论证浑天说。在中国古代，依据这些观测事实而制定的历法具有相当的精度，这是盖天说所无法比拟的。另一大法宝就是浑象，利用它可以形象地演示天体的运行，使人们不得不折服于浑天说的卓越思想，因此，浑天说逐渐取得了优势地位。　　到了唐代，天文学家一行等人通过天地测试彻底否定了盖天说，使浑天说在中国古代天文领域称雄了上千年。　　世界上各个民族和国家，特别是一些文明古国，在它们的文化发达的初期，对于天地的结构，都曾经产生自己的看法。例如，古代印度人认为大地是4只大象驮着的，4只大象又站在一只乌龟背上，乌龟却浮在无边无际的大海上。古巴比伦人认为大地像一个隆起的乌龟背，上面罩着半球形的固体天穹。　　各民族既有自己的特点，也有它们的共同之处。　　大体说来，从盖天说到浑天说的发展基本上可以代表早期的宇宙结构观念。这种观念的特点是把天看成一个硬壳，星星都附着在这个壳上。的确，大多数星星的相对位置是不变的，星座的形状是不变的，好像是固定在一个壳上随它旋转。　　……