中國(guó)古人論證“地圓說(shuō)”：元朝時(shí)成功論證，比古希臘更科學(xué)

教科書(shū)告訴我們，在對(duì)地球形狀認(rèn)知上，古希臘走到了前面，畢達(dá)哥拉斯認(rèn)為圓形最為完美，于是就認(rèn)為地球是圓的，亞里士多德總結(jié)了三個(gè)科學(xué)辦法論證地圓說(shuō)，而中國(guó)卻一直認(rèn)為“天圓地方”，直到明末才從西方傳教士那里獲悉地球是圓的。

然而鮮為人知的是，教科書(shū)講述得并不準(zhǔn)確，中國(guó)古人很早就在探索地球形狀，經(jīng)過(guò)數(shù)千年的艱苦探索，一步一個(gè)腳印，清晰可見(jiàn)，最終在元朝時(shí)發(fā)現(xiàn)地球是圓的。更為重要的是，中國(guó)古人論證的“地圓說(shuō)”，要遠(yuǎn)比古希臘的更為科學(xué)、更為可信！

春秋時(shí)期，中國(guó)人已有“天圓地方”的概念，但“天圓地方”不是“地平說(shuō)”，不是七年級(jí)地理教科書(shū)中所說(shuō)的“地面是平的，天空是倒扣著的一口巨大的鍋”，而是陰陽(yáng)學(xué)說(shuō)的一種體現(xiàn)。

孔子晚年的弟子曾子說(shuō)過(guò)：“如誠(chéng)天圓而地方，則是四角之不掩也。”換言之，如果真的是天是圓的、地是方的，那么四個(gè)角就蓋不住了。

于是，曾子解釋?zhuān)?ldquo;天道曰圓，地道曰方，方曰幽而圓曰明。”因此，天圓地方探討的是天之道、地之道，探討宇宙自然規(guī)律，其中“天圓”是指“天時(shí)”如六十甲子一般周而復(fù)始，“地方”是指描述方位的“東南西北”的“四方”觀念。

戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，中國(guó)天文學(xué)進(jìn)一步發(fā)展，其中最為著名的代表人物是魏國(guó)石申與齊人甘德，他們繪制了世界上最古老的恒星表，一共記載了八百顆恒星的名字，測(cè)定了一百二十顆恒星的方位，還提及日食、月食是天體相互掩食的現(xiàn)象，漢朝時(shí)將兩人成就匯編成《甘石星經(jīng)》。

星表非常重要，不僅提供了研究體系，而且還留下了戰(zhàn)國(guó)時(shí)恒星位置圖，對(duì)后世影響深遠(yuǎn)，也給后世留下了珍貴的天文觀測(cè)資料。

東漢時(shí)期，中國(guó)人對(duì)地球形狀的認(rèn)知又進(jìn)了一步，東漢張衡提出“渾天說(shuō)”，他在《渾天儀注》記載：“渾天如雞子。地如蛋中黃，孤居于內(nèi)，天大而地小。”其中，“地如蛋中黃”指地球猶如蛋中之黃。（下圖，張衡渾天儀）

當(dāng)然，無(wú)論是教科書(shū)，還是各種專(zhuān)業(yè)書(shū)籍，都認(rèn)為張衡渾天說(shuō)并沒(méi)有明確認(rèn)識(shí)到地球是圓形的�？陀^地說(shuō)，張衡沒(méi)有給出地圓說(shuō)的理由，因此渾天說(shuō)不能作為“地球是圓的”的證據(jù)。

唐宋元時(shí)，中國(guó)古人對(duì)地球認(rèn)知達(dá)到頂峰，最終發(fā)現(xiàn)“地球是圓的”。

新舊唐書(shū)的天文志記載，唐朝僧人一行奉命制定《大衍歷》時(shí)，在13個(gè)點(diǎn)觀測(cè)了北極星的高度，最南端在林邑（今越南境內(nèi)），最北段在鐵勒（今俄羅斯境內(nèi)），發(fā)現(xiàn)兩者之間相差30多°，由此發(fā)現(xiàn)了緯度。

《元史》記載，郭守敬奉命制定《授時(shí)歷》時(shí)，在27個(gè)點(diǎn)觀測(cè)北極星高度，最南端在南海，最北端在北海，發(fā)現(xiàn)兩者之間相差50°，不同地點(diǎn)北極星高度存在差別，由此再次確認(rèn)緯度存在。

確認(rèn)緯度差別，并不足以論證地球是圓的，但元朝還有一項(xiàng)天文觀測(cè)，即對(duì)經(jīng)度的觀察，由此確認(rèn)地球是圓的。

《元史》記載，為了制定《西征庚午元?dú)v》，耶律楚材同時(shí)測(cè)量了尋斯干城和開(kāi)封城的月食，發(fā)現(xiàn)尋斯干城的月食比開(kāi)封的早了約1更半，由此發(fā)現(xiàn)了經(jīng)度的存在。

經(jīng)度存在差別，維度存在差別，再結(jié)合其他現(xiàn)象，理論上足以證實(shí)地球是圓的了，這也是麥哲倫環(huán)游地球?qū)嵶C“地圓說(shuō)”之前最科學(xué)的驗(yàn)證辦法。

趙光義十三世子孫趙友欽（見(jiàn)下圖）在《革象新書(shū)》中指出，“測(cè)北極出地高下（緯度差異），及東西各方月食之時(shí)刻早晚（經(jīng)度差異），皆地體渾圓，地度上應(yīng)天度之證。”其中的“地體渾圓”，不是“地圓說(shuō)”又是什么！

在此基礎(chǔ)上，元朝制作了世界上第一臺(tái)地球儀�！对�史》記載：“其制以木為圓球，七分為水，其色綠，三分為土地，其色白。畫(huà)江河湖海，脈絡(luò)貫串于其中。畫(huà)作小方井，以計(jì)幅圓之廣袤、道里之遠(yuǎn)近。”

或許，元朝地球儀還比較原始，但確確實(shí)實(shí)是世界上第一臺(tái)地球儀！

以上就是中國(guó)人探索地球形狀的過(guò)程，歷經(jīng)數(shù)千年，貫穿數(shù)個(gè)王朝，耗費(fèi)無(wú)數(shù)人力物力，一步一個(gè)腳印。更為重要的是，中國(guó)人通過(guò)確定經(jīng)緯度的差別，實(shí)現(xiàn)對(duì)地圓說(shuō)的論證，明顯要比古希臘的更科學(xué)。

古希臘文明對(duì)地圓說(shuō)的論證，主要成就來(lái)自亞里士多德，他總結(jié)出三個(gè)科學(xué)方法來(lái)證明大地是球形：“桅桿證地圓”、“越往北走，北極星越高，越往南走，北極星越低”、“月食證地圓，即地球反映在月球上的影子是彎曲的”。

其中，“桅桿證地圓”不可信，上海電視臺(tái)曾做過(guò)相關(guān)試驗(yàn)，因?yàn)槿说囊暳τ邢蓿�很難看清遠(yuǎn)處的桅桿。而且，元朝趙友欽也指出這種方法不靠譜。因此，亞里士多德的“桅桿證地圓”之說(shuō)，極有可能是望遠(yuǎn)鏡被發(fā)明之后西方人的杜撰。

至于后兩種方法，實(shí)際上也不能確定地球是圓的，原因很簡(jiǎn)單，如果地球是圓柱體的話(huà)，一樣會(huì)出現(xiàn)這兩種現(xiàn)象。因此，中國(guó)對(duì)地圓說(shuō)的論證，顯然要比古希臘的更科學(xué)。

令人不解的是，在緯度探索上，唐朝、元朝任命頂級(jí)科學(xué)家，耗費(fèi)大量人力物力，使用很多當(dāng)時(shí)的精密儀器，才發(fā)現(xiàn)維度的差別，不同地區(qū)的北極星高度不同，但亞里士多德憑借一雙凡胎肉眼、短時(shí)間內(nèi)就能發(fā)現(xiàn)南北北極星高度差別？何人、何時(shí)、何地、用何觀測(cè)，觀測(cè)數(shù)據(jù)何在？另外，在2000多年前，古希臘人怎么知道“月食是由地球的陰影造成的”？

總而言之，亞里士多德論證的地圓說(shuō)，結(jié)論沒(méi)有問(wèn)題，但過(guò)程卻充滿(mǎn)謎團(tuán)，仿佛是看到答案之后的拼湊論證過(guò)程，相比之下中國(guó)古人通過(guò)經(jīng)緯度的差別論證地圓說(shuō)，無(wú)疑更為可信、更為科學(xué)。

最后筆者認(rèn)為，雖說(shuō)長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)古代主流觀點(diǎn)是“天圓地方”，但又的確論證了地圓說(shuō)，且方法比古希臘的更科學(xué)，因此教科書(shū)上在介紹人類(lèi)探索地球形狀時(shí)，或許應(yīng)該加入相關(guān)內(nèi)容，而不是讓西方獨(dú)享論證地圓說(shuō)的榮譽(yù)。