中國古人對天相和宇宙的探索
引言：
一代物理大師霍金離開了我們。伽利略去世的日子，是霍金出生的那天。愛因斯坦生日的這天，霍金走了。這或許是一場天才的接力吧。思今憶往，謹以此篇緬懷偉人，追溯古代中國與世界跨時代的接力。
1. 15世紀的中國氣象學認識超越西洋各國，八股文成中國氣象學劫難
到周代前半期，我們的祖先已經搜集了許多氣象學的經驗，播為詩歌，使婦孺統可以傳誦。如《詩經》里「相彼雨雪，先集繼霰」，就是說冬天下雪以前，必要先飛雪珠。又如「朝於西，崇朝其雨」，意思是說早晨太陽東升時西方看見有虹，不久就要下雨了。到了春秋、戰國時期，鐵漸漸普遍應用，生產技術和交通工具大有改進，我們天文學和氣象學的知識也大大提高。如二十四節氣的確定，分至啟閉、定期風雲的記錄，桃李開花、候鳥來往的觀察，都在這個時期開始了。
《呂氏春秋》、《夏小正》、《禮記·月令》是秦、漢時代的作品，但仍不失為世界上最早講物候的幾本書。從西漢以來我們氣候知識逐漸地累積，逐漸地增多，這廣大宏富的經驗留傳下來，在民間成為天氣歌詞，如「朝霞不出門，暮霞行千里」這類謠諺。到了文人手中，便引入詩章，像蘇東坡「三時已斷黃梅雨，萬里初來舶棹風」這類詩句。中國各地方天氣謠諺統是從了解自然現象得來，其數目的眾多是世界無雙的。過去朱炳海先生已搜集各地方天氣歌謠，成為專書，但他所搜集的還不過一部分而已。
一般地來說，從西漢以來，我們的氣象知識從三方面發展著：（1）觀測範圍的推廣和深入。（2）氣象儀器的創造和應用。（3）天氣中各項現象的理論解釋。在這三方面，我們祖先統有了偉大成就，直到明初，即公元15世紀時代，我們在氣象學的認識，許多地方都是超越西洋各國的。
從明初以後我國知識分子受了八股文的劫難和束縛，對於氣象學理論上就再沒有什麼貢獻。西洋卻在明朝末年，因為伽利略和他的弟子發明了氣溫表與氣壓表，再加其他物理學上的重要發現，氣象學慢慢建立成為自然科學。
2. 二十八宿的發祥地在中國
我國有二十八宿，印度也有二十八宿。我們若把中國二十八宿和印度二十八宿相比較，知道中國二十八宿距星和印度相同者有角、氐、室、壁、婁、胃、昴、觜、軫九宿。距星雖不同，而同在一個星座者有房、心、尾、箕、斗、危、畢、參、井、鬼、柳十一宿。其距星之不同屬於一個星座者，只有亢、牛、女、虛、奎、星、張、翼八個宿。而其中印度卻以織女代我們的女宿，河鼓即牛郎代我們的牛宿。從此可以知道，二者是同出於一源的。這二十八宿究竟起源於中國還是起源於印度，從19世紀初葉起，西洋人熱烈地辯論了100多年，不得結論。但從中國二十八宿以角宿為帶頸的和牛、女兩宿的變動看起來，二十八宿的發祥地無疑是在中國。
二十八宿的全部名稱，雖到秦漢時代的《呂氏春秋》、《禮記·月令》、《史記·天官書》、《淮南子》等書里才看到，可是《詩經》里已經有火、箕、斗、定、昴、畢、參、牽牛、織女諸宿之名。大概在周朝初年已經應用二十八宿。到戰國中期，楚人甘公、魏人石申，著有《甘石星經》。書中載有128個恆星黃道度數和距北極的度數。從這些數目，可以斷定這位置是戰國中葉，即公元前三百五六十年所測定。西方古代最著名的恆星表要算托勒玫的恆星表，在公元後2世紀所成，系抄錄公元前2世紀伊巴谷觀測的結果。其中載有1020個恆星的位置。
《甘石星經》所載的星數雖然較少，但觀測年代卻早了200年，而且精密程度也不相上下。西洋最早的《恆星表》是希臘阿列士太婁和地莫切利司二人合著的，也在《甘石星經》之後七八十年，到了東漢和托勒玫同時的張衡，已知「到中外之宮，常明者百有二十四，可名者三百二十，為星二千五百，而海人占未存焉」。張衡創渾天學說；做渾天儀，立黃赤二道，相交成二十四度；分全球為三百六十五度四分度之一；立南北二極；布置二十八宿及日月五星，以漏水轉之。某星始出，某星方中，某星今沒，和實際完全一樣，其精巧為以前中外所未有。張衡不但對於天文有很好的成就，他還發明了候風地動儀。同時他也是有數的文學家和藝術家。他死後崔瑗為之撰碑說他「數術窮天地，製作侔造化」。無疑地像張衡這樣的人，在任何時代、任何國家，統可成為一個鳳毛麟角的人物。
3.中國人發明紙鳶
探測高空的利器最要的有三種：（1）風箏或紙鳶；（2）氣球；（3）飛機。三者之中以紙鳶起源為最早，而且是我們中國人所發明的。《韓非子》里說：「墨子為木鳶，三年成飛。」此或系無稽之談，不足徵信；但《通鑒》載：「梁武帝太清三年，有人獻紙鳶。」依《裨海》本唐李亢撰《獨異志》：「侯景圍台城，簡文飛紙鳶告急於外。」則至遲六朝時代，我國已知用紙鳶為戰用品矣。以紙鳶測量高空，始於英國人威爾生，於1749年在格拉斯哥（Glasgow）地方，以風箏帶溫度表高達雲層，不久美國著名政治家富蘭克林（B.Franklin）用風箏證明下雷雨時的電閃，和人造電池裡的電是一樣性質。
當時歐洲所用風箏，大概系絲織品所制。到1832年澳洲人哈克萊扶（Horgrave），開始用方箱式風箏。後來各氣象台所用風箏多仿是式，其中可安放儀器以測量空中之溫度、濕度、電位等等。在19世紀末葉，施放風箏極為通行，美國人羅奇（L.Rotch）、法國人波特（TeissereneDeBort）尤為熱心，幾於每日施放。近20年來，因為飛機和氣球的應用更為便利，所以風箏施放逐漸減少了。風箏的測探高空有三個缺點：第一個缺點在於風力小時不能施放。普通方箱式的風箱，非有每秒鐘7米（約每小時15英里）的風力不能上升，就是改良德國式的風箏，亦要每秒鐘4米的風力。所以浙江一帶鄉村中有句俗語，叫「正月看燈，二月看鷂」。鷂就是紙鳶，江浙一帶，一年中風力最大的是在陽曆3月即陰曆二月，所以放紙鳶必在陰曆二月間撰的《蠡海集》有云：「即紙鳶以觀之，春則能起，交夏則不起。」亦是因為風力春強而夏弱也。風箏的第二個缺點是高度的限制。風箏的上升既全恃風力，他的本身和牽拉的繩索統比空氣重，所以升騰的高度極為有限，普通不過二三公里為止，鮮有能達五六公里。
歷來風箏所達最高的紀錄是9.47公里，尚不到10公里也。第三個缺點是牽拉風箏線索所能引起之危險。中國放風箏普通用麻線、棉繩，在歐、美目前統用鋼絲。數萬千尺的鋼絲，在空中翱翔，妨礙飛機的航行，所以飛機往來絡繹的地方，尋常禁止施放風箏，軍政部航空署亦曾在首都附近禁止人民放紙鳶，萬一鋼絲中途斷折，更可發生意外。有一次波特在巴黎放風箏，鋼絲被風吹斷，萬餘尺的鋼絲隨風飛舞、四散橫披，結果河中船舶當之竟為覆沒，甚至攪阻鐵路軌道，火車為之停駛。1932年10月3日，國立中央研究院氣象研究所在北京清華園施放風箏，亦以風力過強、上下風向不同，萬餘尺的鋼絲竟隨風飄揚而去。後以汽車追逐，費一小時余而得收回，竟未肇禍尚稱幸事。
書名：天道與人文
作者：竺可楨
編者：施愛東
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