我国古代天文学长期以来领先全球，并在宋朝达到了一个新的高峰。宋朝在天文仪器制造、天象观测记录、恒星测量与星图绘制上都取得了十分辉煌的成就，留下了许多珍贵的天文学资料。遗憾的是，尽管宋朝天文学成就斐然，却没有诞生一位真正杰出的天文学家，也没有促进天文学的深入发展。深入透析背后的隐藏因素，或许有助于理解我国天文学到明清时期落后于西方的原因所在。
古代星宿图
1、天文仪器制造
工欲善其事，必先利其器。天文学是一项高度依赖设备仪器的科学，它的研究对象是天上的日月繁星，远在数百、数千甚至数万光年之外，没有精密先进的仪器，仅凭一双肉眼，只能和老祖宗们一样，观测记载一些显著的天文现象，如日食、月食、彗星、流星等，无法取得实质上的进步。
宋朝制造过许多大型的天文仪器，宋太宗太平兴国五年（980年），四川民间天文学爱好者张思训设计制造了水转浑天仪，又名“太平浑仪”，改传统的水力驱动为水银驱动，解决了冬天水结冰影响仪器运作的问题。另外，宋太宗至道年间的至道铜候仪、宋仁宗皇祐年间的皇祐浑仪、宋神宗熙宁的熙宁浑仪等，较以往的天文仪器在结构设计和测量精度上都有较大提高。
宋朝最先进的天文仪器，莫过于苏颂在宋哲宗元祐年间领衔研制的水运仪象台，又名“元祐浑天仪象”。这台天文仪器总高12米，宽7米，以水力为动力，集浑仪、浑象和报时三大功能仪器于一体，底层为动力、传动和报时装置，中层为浑象，上层为浑仪，三部分仪器联动并自动跟踪天体运行。水运仪象台的规制之宏伟、设计之精巧、构造之复杂、功能之完善，堪称我国古代天文仪器之首，国际科学界对苏颂发明的水运仪象台有也着高度评价，认为它是现代钟表的先祖。
苏颂及其主持建造的水运仪象台
2、天象观测记录
我国古代十分重视天象观测，留下许多珍贵的观测记录。宋朝设置双重天文机构，一个是司天监，一个是天文院，两所机构职能相同，都负责天象观测，但独立进行观测行动。司天监每天清晨上报前一天的观测报告，天文院负责以自己的监测报告进行核对。若双方报告不一致，说明至少有一方存在错报、漏报甚至谎报现象。这一制度极大提高了天象观测的准确性，使得观测记录具有重要科学价值。
宋朝的天象观测与以往朝代没有本质区别，以观测日月星辰运行变化为主，但由于天文仪器的先进、观测制度的严密，留下的观测记录比以往更全面、更丰富、更准确，也更有科学价值。世界公认古代中国拥有世界上最早最完整的天象记录，这一点宋朝无疑做出了重要贡献。
1054年曾发生过一次著名的超新星爆发，现代天文学称之为SN1054超新星爆发，至今仍留有爆发遗迹（一个美丽的蟹状星云和中间的一颗中子星），当时整个欧洲都没有留下记录，宋朝史料却留下了确切记载，将之称为“天关客星”。《宋史天文志》的记录是：
至和元年五月己丑（1054年7月4日），出天关东南可数寸，岁余稍没”。
《宋会要辑稿》的记录更加详细，明确记录这次超新星爆发的现象至少持续了二十三天，其光芒之耀眼，白天都可以观测到，夜晚可见时间从至和元年五月到嘉祐元年三月，持续一年十个月：
“至和元年七月二十二日，守将作监致仕杨维德言：伏睹客星出现，其星上微有光彩，黄色。……嘉祐元年三月，司天监言：客星没，客去之兆也。初，至和元年五月，晨出东方，守天关，昼见如太白，芒角四出，色赤白，凡见二十三日。”
天关客星遗迹图&《宋史》星象的记载
3、恒星测量与星图绘制
伟大的哲学家、天文学家、星云学说的创始人康德说过“有两种东西，我对它们的思考越是深沉和持久，它们在我心灵中唤起的惊奇和敬畏就会日新月异，这就是我头上的星空和心中的道德定律。”
恒星测量是天文学的基础性工作，相当于勘察测绘；星图则是观测恒星的记录和查找恒星的工具，相当于编制地图。我国古代很早就进行了恒星测量和星图编制，但宋朝是进行全天恒星观测最多的时期，至少进行过七次有计划的、大规模的恒星测量，每次测量都在前一次测量的基础上，不断改进测量精度，北宋崇宁年间的一次恒星测量中，二十八星宿的测量误差绝对值平均只有0.15度，在那个没有天文望远镜的时代，这样的精度领先全球，让人叹为观止。
宋神宗元丰年间的恒星测量成果，被宋人绘制成星图，并被刻石保存下来，共刻恒星1431颗，现存于苏州博物馆，是我国现存最为古老的星图，而欧洲直到14世纪文艺复兴以前，观测的星数不过1022颗，部分西方科技史家称“从中世纪直到14世纪末，除中国的星图以外，再也举不出别的星图了。”
尽管宋朝天文学取得了领先世界的成就，但令人称奇的是，宋朝并没有诞生一位真正杰出的天文学家。以领衔制造水运仪象台的苏颂为例，一直被认为是宋朝最杰出的天文学家，但实际上苏颂的主业是做官，他的一生遍历地方长官，在朝廷多个部门任职，并于宋哲宗元祐年间拜相，天文工作只是他漫长职业生涯中一段短暂时光，而且他只是水运仪象台研制的领导者，并非设计师。
藏于苏州博物馆的石刻天文图
究竟是什么原因，使得天文学顶峰的宋朝，未能诞生一位真正杰出的天文学家呢？
历朝历代都十分重视天象观测，设立专门机构，供养专职人员进行天象观测，观测之严密，记录之完善，世所罕见。但古代统治者和士大夫重视天文学的根本目的，不是将其作为科学研究，探求天象运行背后的客观规律，而是受儒家“天人感应”理论影响，将“天变”与“人事”联系起来，认为只要国家有不符合伦理礼仪的问题出现，天上就会出现某种变化来谴责和警告，如《汉书·董仲舒传》记载：
“国家将有失道之败，而天乃先出灾害以谴告之，不知自省，又出怪异以警惧之，尚不知变而伤败乃至。”
北宋中后期出现了一个复兴儒学的浪潮，儒学思想经历唐朝五代的衰落后，重新崛起并占据统治地位，以皇帝为核心、士大夫为主体的统治集团深受儒学“天人感应”思想的影响，因此《宋史·天文志》开篇就开宗明义，指出天象变幻是警告君主的信号：
夫不言而信，天之道也。天于人君有告戒之道焉，示之以象而已。
受“天人感应”之说影响，一旦出现日食、月食、彗星、流星、陨石坠落等天文现象，宋朝统治集团就将之与皇帝失德、宦官专权、后宫干政、奸人当道等建立某种联系，皇帝就要很不情愿地下罪己诏。据统计，现存宋朝史料记载的日食类罪己诏就有25道之多。在“天人感应”深入人心的背景下，没人去探究天体运行的根本规律，因此宋朝的天文学仅停留在观测现象层面，很难取得深层次成就。
提出“天人感应”学说的董仲舒
在宋朝的官僚体系中，天文官员的地位很低。宰相、执政为帝王辅佐，台谏、言官为帝王耳目，侍从、馆阁为帝王智囊，而司天监这类天文机构的官员处于最边缘的位置，平时无人理会，不仅毫无存在感，也缺乏仕途进步的空间，只有出现异常天象时，他们才有一定发言权，被皇帝所注意，而发言内容仍不外乎“天人感应”那一套，因此《宋史·天文志》直接给天文官员定位说：
居是官（天文之官）者，专察天象之常变，而述天心告戒之意，进言于其君，以致交修之儆焉。
宋朝实行文官政治，重视科举，科举取士之多，空前绝后，官员待遇之好，人人羡慕，使得人们汲汲于科场仕途，将进士及第、入仕做官作为出人头地的唯一途径，儒学经义成为科举考试的主要内容。在这样的形势下，无论官办学校还是私塾教育，都把儒学作为根本之学、圣人之学，其他科学如数学、天文学都被认为是“末学”，“术数之学”，不登大雅之堂，宋真宗赵恒曾作《劝学篇》一首，诗云：
富家不用买良田，书中自有千钟粟。安居不用架高堂，书中自有黄金屋。出门莫恨无人随，书中车马多如簇。娶妻莫恨无良媒，书中自有颜如玉。男儿欲遂平生志，五经勤向窗前读。
万般皆下品，惟有读书高。在科举“指挥棒”的导向作用下，大宋的有志有才男儿都被吸引到科场上埋头苦读，以期“一举成名天下知”，投身到仕途上勾心斗角，“十年身到凤凰池”，有谁耐得住寂寞，愿意数十年如一日地与天文仪器为伍，与日月星辰为友，蹉跎了大好的青春时光？
“水运仪象台”结构复原图
我国是世界上天文学起步最早、发展最快的国家之一，“故自上古以来，天文有世掌之官，唐虞羲、和，夏昆吾，商巫咸，周史佚、甘德、石申之流。”每一个朝代都设太史局、司天监、天文院等名称不一的天文机构，配备专职的天文官员，可谓要编制有编制，要人手有人手，要经费有经费，让同时期的欧洲各国望尘莫及，也造就了我国天文学成就在文艺复兴之前一直领先于欧洲。
但官办模式也有弊端，就是禁止民间教习天文。我国历朝历代虽然重视天文，却认为天文学是“术数之学”“谶纬之学”，禁止民间私自开展，宋朝也不例外，而且禁令比前朝更加广泛、更加严格。宋太祖赵匡胤算是宋朝最开明的皇帝，仍于开宝五年（公元972年）下诏规定：
“禁玄象器物、天文、图谶、七历、太乙、雷公、六壬、遁甲等，不得私藏于家，有者并送官。”
宋太宗颇为重视天文，曾下诏各地官府推荐民间精通天文的人才，送到司天监考校，考校合格就可以授予官职，在司天监上班，曾制造“太平浑仪”的张思训、制造“至道铜候仪”的韩显符，都是这样从民间天文爱好者一举成为国家天文台正式干部的。从一介布衣直接当上公务员，这可是一个千载难逢的机会，充分显示出赵光义对天文学的重视，但他选拔天文人才的诏令中却有如下规定：
太宗之世，召天下伎术有能明天文者，试隶司天台；匿不以闻者幻罪论死。……禁天文、卜相等书，私习者斩。
原来，赵光义从民间选拔天文人才背后还有一个隐藏意图，把精通天文之人笼络到朝廷加以控制，避免他们在民间私习、传播天文星象之术，摇动百姓民心，扰乱社会秩序。宋朝后来的皇帝对民间私习天文的禁令越来越严，不断重申禁令，如宋真宗景德元年（公元1004年）正月下诏规定：
“图纬、推步之书，旧章所禁私习尚多，其严申之。自民间应有天象器物，谶候禁书，并令首纳，所在焚毁。”
如此严令禁止，三令五申，让民间百姓不敢私习天文，毕竟谁也不敢冒着掉脑袋的风险，去学一门不能当饭吃、不能考试做官的学问。当一门科学缺乏广泛的群众基础时，是很难出现杰出天文学家的。
宋朝的司天监和天文官员
我国古代的天文学成就主要在天象和历法两大方面。如前所述，宋朝的天象观测受儒家“天人感应”思想影响，主要为统治集团服务，缺乏实用价值，不注重深层次的天体运行规律；而宋朝的历法则受“实用主义”影响，主要为农业生产服务，注重实用价值，同样导致不注重理论研究。
我国是农耕经济为主的国家，农业生产极度依赖于气候，迫切需要一套能反映日月运行、气候变化的历法。在近两千年的历史上，我国先后实行过五次大的历法改革，每次改革都比以前的历法更加精确，但无论如何改革历法，历法的主要目的也是服务于农业生产，而不是探索宇宙。正因为历法的实用性，使得人们仅仅将它作为指导农业生产的辅助工具，而不是一门独立的科学，因此无论官方还是民间，都没有把天文学作为科学进行深入研究，更没有形成独立的理论体系。
古代观星台遗址
宋朝政府对天文学的重视促进天文学取得空前辉煌的成就，使得古代天文学在宋朝达到一个顶峰，但儒家“天人感应”学说、科举制度“指挥棒”效应、官办天文模式限制、实用主义思想影响，这四大因素又束缚了天文学作为一门科学的深入发展，使得天文学始终未能形成独立理论体系。其后的元明清时期，这四大因素的制约效应更加突出，我国古代天文学的发展也越来越迟缓，到14世纪到16世纪欧洲开始文艺复兴时，我国天文学终于开始全面落后于西方。其中原因，至今值得我们深思。
参考资料：《宋史》《续资治通鉴长编》《宋会要辑稿》《中国通史》《中国科学技术史》
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