第1443篇 红山文化三环石坛析疑与中印盖天宇宙观源流试探

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实用盖图三环石坛与七衡六间图共存的诸多彩陶筒形器“中印雪山道”印度宇宙模型的“汉化 |
分类: 红山文化理论、专家 |
内容提要:红山文化三环石坛真的是一幅与实际天象相符的“实用盖图”吗?由中印古代宇宙观之间的一些相似性所涉及的二者之
一、关于红山文化三环石坛诸疑
红山文化三环石坛即指牛河梁积石冢群址中由多棱柱状体红褐色花岗岩石料围成的三重圆形的祭坛
先说疑一。强调三环石坛三径值之间的“两组特殊关系”是否意味着史前先民在设定这一石坛时己认识和把握了这种数理关系?在论及三环石坛何以未列出盖图弧线(下详)的原因时盖图论的表述是这样的:“显然,内衡与外衡的比例关系既已由三衡直径构成的两组特殊关系所决定,那么,青图画确实没有再列出的必要了。我们不得不承认,这个构思确实非常巧妙!”其言外之意己不言而喻:其“构思”的“非常巧妙”之处就在于三环石坛的设定者—史前先民在认识和把握了这“两组特殊关系”的基础上将与二至日昼夜长短的数比关系相关的盖图弧线有意识地省略掉了!而由此涉及到的另一个问题是,我们对史前先民的数学知识水平当做出怎样的估计才是比较恰当和合理的?需知,倘若承认史前先民对这“两组特殊关系”的认识和把握,则无异于肯定他们己具有了某种超常的计算能力。但是,这种能力的具备必须要有两个前提,即“数”的抽象概念的形成和表达这种抽象概念的完整的数字符号系统的产生。然而,在未有文字出现的史前时期这是可能的吗?古文字学家于省吾先生曾说过:“我国古文字当自记数字开始,记数字乃古文字中之原始数字”。的确,最早系统性的记数符号是甲骨文,它的出现表明,我国古代有关“数”的完整系统的抽象概念只是到了距今3600—3000年前左右的殷商时期才基本形成。从数学史上看,有可能运用一定的数学概念、知识和符号进行真正意义上的数学计算的年代也大致始于这一时期。就世界范围而言,即使那些曾有过辉煌的远古文明的民族也很难将自身开始进行数学计算的历史上溯至距今5000年左右的新石器时代晚期。这是一个基本的史实,忽视这点而去设想所谓史前数学计算则无异于缘木求鱼。本文认为,三环石坛三个径值之间所包含的某些数理关系作为一种客观存在,既不会因为史前先民尚未认识它而消失,也不会因为我们后来对它的发现和论证而能说明史前先民对它的认识己达到某种理性水平。三环石坛的平面形状如果确是一幅表示与当地真实天象相符的实用盖图,则它必定是以对当地日影的实测为依据而设定的。不过,这种设定只是在一种知其然但未必知其所以然的朦胧状态下进行的。史前先民只要对分至日有了某些感性认识,加之略通立竿测影之术,经过若干次丈量、校正等简单操作是不难完成这一设定过程的。有鉴于此,我们又何必苛求古人,一味去设想他们可能会具有某些在今天看来于当时不可能达到的数学水平呢?
次谈疑二。三环石坛的内、外环径和七衡六间图的内、外衡径之间在数比关系上的一致是实测使然还是偶然巧合?这里所说的数比关系即前述“两组特殊关系”中的一组,它指三环与七衡分别表示二至日道的外环(衡)的半径均等于其内环(衡)半径的2倍。换言之,二者内外环(衡)的径值皆具有1:2的数比关系。但这里不应忽略的两点是,七衡六间图是前汉时期的盖天家为满足建立一种对称、理想的宇宙几何模型的需要而人为设定的,故这一比值虽可能是依据周都王城所在地(今河南洛阳西北10里)的日影实测而来,但仍不免带有主观臆设的成份,它是周髀时代的数学发展到一定阶段的产物。而在既无完整的“数”的抽象概念的形成又无系统的数字符号产生的新石器时代晚期,这种三环石坛的设置又会具有多少数学意义呢?倘若注意到将三环石坛的平面几何形状同习见于那个时代的彩陶上的几何图案联系起来进行考察,则两者在象征意义上所表现出的一致性不是显而易见的吗?此为其一。其二,盖图论在阐明七衡六间图只具某种象征意义的同时,又特别肯定了作为原始盖图的三环石坛所具有的“实用性”,因而也就等于在承认前者诸衡径值带有一定的主观臆设性的同时,又确认了后者诸环径值所包含的某种客观规律性。既然如此,在二者诸衡(环)径值上的这种带有性质上的差异的数比关系之间又会具有什么可比性呢?这如同我们不宜将现今的赤道圈和南北回归线与七衡六间图上所示分至日道作简单类比一样。概言之,本文对盖图论所强调的相同的“两组特殊关系”的质疑之点还在于:三环石坛的平面几何形状究竟是否就是根据实际天象(即当地二至时的日影”的实测而设定的呢?这里,可不妨作如下简单计算检验之。
依《周髀算经》中所言,己知测影之表(即垂直于地表的立杆)高8尺(80寸),则牛河梁三环石坛所在地的夏至和冬至时日影长度
L1/
其中α和β是夏至和冬至时太阳光线与测影之表顶端间的夹角,该角的角度可通过实测地点的纬度(48°18')与黄赤交角(23°26',即南回归线纬度)之间的关系求得,即
tgα=tg(41°18'-23°26'
则
解此二式便可得出牛河梁夏至和冬至日时的日影长度L1和L2
由几何图解证明出的盖图弧线是三环石坛本身已有的还是在后世才产生的?根据《周髀算经》中赵爽的注解,盖图是由作为黄图画(即在第一至七衡之间涂上黄色,故名)的七衡六间图为底图,再以青图画(即在绘有表示日照范围和人的目力所及天区的圆周之外涂以青色,故名)覆盖其上合二而一构成的,且前者可围绕北极点(即圆心)转动,亦即《周髀算经》上所云“黄图画者,黄道也,二十八宿列焉,日月星辰躔焉。使青图画在上不动,贯其极而转之,即交矣”。所谓盖图弧线,即指青图画上的圆周与黄图画上的七衡相交的那一段圆弧(见图二),故以此段弧线也可代表青图画。盖图论认为,牛河梁三环石坛上即具备了这种盖图弧线。其唯一依据是由前述“两组特殊关系”所决定的内、外环上反比关系的存在,即在以这“两组特殊关系”为条件所限定的三环图上,只要中环被盖图弧线所平分,则由该弧线所分割的内、外环上的两部分(优弧和劣弧即成反比关系,这种反比关系同冬至与夏至的昼夜长短之比相同,因而“与真实天象完全相符”。其实,倘若这种盖图弧线确是一种真实的客观存在,则在这种“两组特殊关系”限定下的三环与盖圈弧线之间的几何关系自然会由其本身所包含的几何学原理去制约和决定,大可不必劳神费心去探究。只不过令人所担心的是,尚处在“文盲时代”的史前先民是否会具有超常的抽象和推演能力来认识和把握这种虽不太复杂、但也绝非简单的几何与数理关系,进而在三环石坛上有意识地省略掉那种合于天象因而具有实际意义的盖图弧线呢?对此,在未有令人信服的证据发现之前,本文的回答只能倾向于说“NO”。
再从《周髀算经》中有关记载上看,盖图论对盖图弧线的论证也难以令人苟同。按《周髀算经》所云“日照四旁各十六万七千里,人所望见远近宜如日光所照”。这167000里之数便是盖图弧线的半径,此数是当时的盖天家为满足建构盖大宇宙模型之需而臆造出来的,其产生同与七衡中春分日道半径(中衡)和冬至日道半径(外衡)数值之间的“调配”有关。对此著名数学史家钱宝琮先生曾以“牵合附会,殊堪发噱”之语批评过。显然,以此数为半径的盖图弧线当是盖天家在七衡六间图形成的基础上设定的,故以此弧线为代表的青图画的产生不会早于七衡六间图,而由黄图画和青图画组成的完整盖图的形成时期则晚在战国末期以后。再者,青图画的出现需具备一个物质前提,即要有一种便于绘图的薄而“透明”的物质充当载体。在造纸技术尚未出现的无纸时代,这种物质只能是丝织物,亦即《周髀算经”中所说的“方缯”。可见,如无方缯的存在就不可能有青图画的出现,所谓盖图弧线也就无从谈起,因而那种试图对史前时期三环石坛所作的己具备盖图弧线的论证的科学性也是难以成立的。
应当承认,在对三环石坛平面形状进行几何图解时根据其原始数据做一些数理分析是必要的,但若将与这种分析相关的诸如倍数、等比、反比关系等这些数学知识简单视为原图固有之义、史前先民己备之智就大可值得商榷了。毕竞,三环石坛的实际形状和标准几何图形是两回事,史前先民的智慧再高超卓绝也不可能超越他们所处时代的数学水平的制约,进而通过某种计算设计出“构思确实非常巧妙”、“不仅描述了一套宇宙理论,同时准确地表现了分至日的昼夜关系”的盖图来。美国数学史家M·克莱因在论及古埃及建造的金字塔对几何学的应用时指出:“他们(指古埃及人)竭力使金字塔的底有正确的形状,底和高的尺寸之比也是意义非常重大的。但我们不应把有关工程的复杂性或想法的深奥性过分强调。埃及人的数学是简单粗浅的,并不像过去经常有人宣称的那样包含着深刻的原理”。当我们思考怎样才能对史前先民的数学水平做出适当估计的时候,克氏的意见不无借鉴意义。有关考古发现表明,新石器时代即使在它的晚期,尚处在萌芽状态下的史前天文学知识还相当原始,相关的数学水平也绝不会与当时的天文学相脱节而达到一个令人难以理喻的高度。因此,我们总不能脱离这一基本的历史条件和文化背景,将后世才能认识和把握的某些文化属性强加进史前先民所能认识和理解的范围之内,尽管史前先民在原始性的创造活动中有时也可能会闪现出某种接近后世文明的智慧火花。例如,在与三环石坛年代相近的西安半坡聚落遗址中出土的一块泥质红陶片上,有一幅以锥刺圆点纹构成的等边三角形图案,每个角由顶点至所对应的底边依次都是
二、关于中印盖天宇宙观的“源”与“流”
若将三环石坛视为七衡六间图的雏形,则与之相关的盖天宇宙观的源流及域外传播问题也值得再作思考。近年曾有学者著文认为:《周髀算经》中的盖天理论与古印度教圣典《往世书》(Puranas)中所记载的宇宙模型有“惊人相似”之处,其部分内容与域外有染(以下称“有染说”)。对此,本文略作如下探讨。一是从二者的内容和叙事年代上比较。一般认为《周髀算经》的成书年代在公元前100年左右。
据上所述,如果在二者之间确有某种源流关系的话,则本文倾向于中国为“源”而印度为“流”。而造成二者的宇宙观相似的原因之一可能是古印度的宇宙模型在中国盖天说的影响下,对后者加以改造—把表示太阳视运动轨迹的“七衡六间”从天空搬到地上变为“七山七海”,而这七山七海似又非虚构,它可能出自当地先民对印度中部以南的本土三面环水的地理特征的亲身体验,并把这种体验融入对宇宙模型的构建中—在以诸天轮拟天的同时,又以七山七海喻地,天地之间以迷卢山(喜玛拉雅山)为“天柱”,天轮携带诸天体围绕天柱旋转
1.根据有关考古发现,二者间的交流史最早似可上溯至史前时期。在新石器时代晚期的中国,以河南、陕西为中心并以彩陶为特征的仰韶文化确曾有过一个自东向西、由早到晚的传播过程,其西传的终端己达到新疆西南部的皮山、和田等地。而在印度,其新石器时代文化(存续时期约为公元前4000年至前1000年)分布范围的北界则达到与新疆交界的克什米尔地区。限于资料,虽尚不能确定中印这两支史前文化是否因喀喇昆仑山的阻隔而未能发生直接的联系,但从二者外延终端所处的地理位置上看,确也几乎达到了一个有可能彼此产生某种间接联系的空间范围内。一个不常为学界所提到的例证是,在距今约4350至4000年前的印度河文明中(一种属于青铜时代的城市文化)有两座典型的城市遗址—哈拉巴
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3.早在公元前3世纪“中印雪山道”和“中印缅道”的开辟及其以前,古印度与中国新疆西南部和川蜀地区已有了较为稳定的商业联系。至公元前119年张赛奉汉武帝之命第二次出使西域时,还曾派副使到过包括身毒(印度)在内的许多国家,可以说这是中国汉王朝同摩竭陀第一帝国时期(公元前7世纪至公元5世纪)的印度之间发生的第一次官方联系。这一时期,盖天说基本成熟并在当时中国的天学界作为一种占主导地位的宇宙观而得到广泛流传。前汉史学家司马迁(陕西)、大文学家扬雄(川蜀)乃至后汉时的唯物主义哲学家王充(浙江)都曾是它的信奉者。在盖天说最终形成并在中国大行其道的历史背景下,前述中印商路的开辟则大大增加了这一学说的南传以及扩大对印度的影响的可能性,这一点应是不难想见的。
4.佛教的东传与印度宇宙模型的“汉化”。据研究,印度佛教至少在东汉前期便在中原地区已有程度不同的传播。在公元前后200年左右这段跨世纪的时间内,盖天说虽因其自身的缺陷而曾在太初改历之时(公元前2世纪末)受到“浑天说”的有力挑战和非难,但它非但没有轻意退出历史舞台,反而还以其理论化、系统化的专书形式—《周髀算经》向当时的天学界扩散着自己的影响。这便成了古印度宇宙观在随佛教传入中国中原地区后不得不面对的一个事实。本来,古印度的宇宙观是“浑天式”的,然而,此时却随着佛教东传的不断广泛、深入而发生了变异,在总体接纳中国盖天宇宙模式的基础上,将诸如“迷卢山”、“天沦等佛经上的名词和“山”、“海”等带有印度地域特征的内容揉进其中,从而逐渐完成了其“汉化”过程,这同后来的魏晋时期中国式的佛教造像的大批涌现的历史现象应是一致的。
此外,《周髀算经》中有关“寒暑五带”、“黄道坐标”等域外天文学知识的记载和该书本身所具有的某些古希腊公理化体系的特征等还可能涉及到公元前1世纪时中国和古希腊的早期接触以及公元前4世纪希腊化时代以后的印度天文学对中国的某些影响等,然而,这己超出了本文讨论的范围,故此不赘。
三、余言
1.“天似盖笠,地法覆盘”,“凡为日月运行之圆周,七衡周而六间”,这是《周髀算经》以盖天说对天与地的形象阐释和对天体运行轨道的定量表述。它反映了由上古时期原始的天地观到前汉时期较为成熟的宇宙观的一般发展过程。从自然科学史的角度上看,在原始宗教与萌芽状态下的科学混沌不分的史前时期,由圆形祭坛形式所反映出的自然崇拜意识在很大程度上应是一种对天体的崇拜。认识到这点,在考察三环石坛与七衡六间图之间的渊源关系时,就不难窥见出其所经历的由三环石坛到天地观的生成(盖天说)再到宇宙几何模型的建构(七衡六间图)以及由黄图画和青图画合二而一演示天象的完整盖图的最终形成这一历史发展脉络。
2.人类早期文化的传播与交流是一个较为复杂的问题。因此,在考察这些问题时,就不能忽视文化传播中的双向性和影响的相互性。我们虽说古印度《往世书》中记载的以北天极为中心的天地结构可能是中国前汉时期《周髀算经》中的七衡六间图这一宇宙模型影响下的产物,但也不能否认印度式的宇宙模型对中国盖天说的某些影响。试看《往世书》中所记之“迷卢山”,亦即佛经中的须弥山,其原型应是高耸于内陆的喜马拉雅山。如果说环绕迷卢山周围的“七山”中的“山”是以珠峰为中心的山系余脉的话,那么“七海”中的“海”的原型会不会是今天的湾(孟加拉湾)、海(阿拉伯海)和洋(印度洋)?按理,在产生于中国内陆平原地区的盖天宇宙模型中是不会凭空设想出一个山似的“璇玑”作为“天柱”来撑天支地的,但它偏偏具有!难道说这“璇玑”不会是在印度式宇宙模型中的迷卢山的启示下“造”出来的么?
三环七衡,蕴盖天宇宙;石坛周髀,育古老天文,其间可究可探之处多矣。但苦于资料难觅,能力不及,虽经竭虑穷思,但终觉言犹未尽,只好作如上述,疏谬在所难免。但愿能以引玉之砖,求得方家不吝。正如一位国外学者所言:“如果我们的解释竟引起了怀疑和驳议,那更是我们学术的大幸。因为哪里有怀疑和驳议就是哪里己经有发展进步的首要条件了”。诚哉斯言,愿与共勉!
附记;本文是笔者于中国科技大学读研期间在所修《中国古代天文物理学史》课的作业的基础上修改而成。在撰写过程中,业师李志超先生曾给予诸多指导和帮助,谨致谢忱!(原载《北方文物》2003年第4期