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穆斯林在中國科技史上的貢獻( 天文曆算)

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據中國史書記載,唐代曾有一種《九執曆》,與中國的傳統曆法不同。《新唐書》記述 說:“《九執曆》度法六十,周天三百六十度,無餘分。”而中國的傳統曆法則以周天爲三百六十五度。到了明代,“回回科推驗西域九執曆法”,在此基礎上推出更爲精確的《回回曆》,故清代《歷代職官表》明確指出:《九執曆》是中國“回回星學”之始。清代天文學家梅文鼎(1633-1721)也指出:以三百六十度爲天周“實本回回”,唐之《九執曆》正是回回曆法之權輿。因此,我們完全有理由認爲,《九執曆》是唐代來華的穆斯林對中國天文曆學的最初貢獻。

北宋初年,曾一度沿用五代時後周顯德三年(956)王朴修撰的《欽天曆》。《宋史》卷68《宋律·曆志》記載:“建隆二年(961)五月,以其推驗稍疏,乃詔司天少監王處訥等創造曆法。四年(963)四月,新法成,賜號《應天曆》。”

主持修訂新歷時,是司天少監王處訥;而《應天曆》的真正修撰者,則是來自西域魯穆的穆斯林馬依澤。馬依澤是今安徽安慶市南關城內回民馬氏的始祖,其阿拉伯名訊已不可考。據《懷甯馬氏宗譜》載,馬依澤精通曆學,“建隆二年應召入中國,修天文。越二年,書成,由王處訥上之。詔曰:可,授公欽天監正,襲侯爵。”

將《宗譜》與《宋史》的上述內容兩相對照,我們發現完全吻合。可知《宋史》所謂“王處訥等”的“等”字,指的正是那位名不見經傳的懷甯馬氏始祖馬依澤。馬依澤自西域入華修曆,是繼唐代穆斯林之後又一位穆斯林對中國天文曆學的重大貢獻。

唐宋時期,穆斯林不僅帶來了“西域曆術”,而且帶來了新鮮的天文學知識和術語。到北宋埋藏,這些知識和術語已爲中國天文工作者所接受並加以運用。

北宋慶歷年間(1041-1048),曾公亮、丁度、楊惟德等人奉敕編撰了一部軍事學著作《武經總要》。在這部著作中,編撰者選用白羊、金牛等黃道十二宮名,與中國傳統二十四節氣的十二中氣相聯繫,以之作爲六壬占卜吉凶的依據,“推步占驗,行之軍中”,爲軍事服務。

黃道十二宮,是阿拉伯曆法的專門用語,指黃道兩側的十二個星座。按照這些星座在星空中分佈的特徵,古代阿拉伯的天文天文學者分別將其命名爲白羊、金牛、雙子(又作“陰陽”)、巨蟹、獅子(又作“天獅”)、室女(又作“雙女”)、天秤、天蠍、人馬、磨羯(又作“磨蠍”或“摩羯”)、寶瓶、雙魚。白羊至室女爲南六宮,天秤至雙魚爲北六宮。阿拉伯的太陽曆故此又稱宮分曆,宮度起于白羊,以春分爲歲首,依太陽行十二宮一周爲十二個月。

白羊、金牛十二宮,相當於中國古代天文學的十二次:降婁(戌宮)、大梁(酉宮)、實沈(申宮)、鶉首(未宮)、鶉火(午宮)、鶉尾(己宮)、壽星(辰宮)、大火(卯宮)、析木(寅宮)、星紀(醜宮)、玄枵(子宮)、{女取}訾(亥宮)。清代學者江永(1681-1762)說:“中國則有星紀、鶉首等名,西國則有磨羯、巨蟹等名,皆以星象定之,古今不變者也。”

然而《武經總要》的編撰者,沒有選用中國傳統的降婁、大梁等十二次名,卻偏偏選用了阿拉伯曆法的白羊、金牛等十二宮名,這是很耐人尋味的。那些編撰者中是否有穆斯林天文學者,我們不得而知;但穆斯林的天文知識與術語對當時中國文化已産生一定的影響,則是毫無疑問的。當代回族學者馬以愚(1900-1961)說:“今之曆家,猶沿回回曆白羊十二宮名。”若從《武經總要》算起,回回曆白羊十二宮名的沿用已有940餘年的歷史了。

此外,還應提到11世紀中國古代維吾爾族的偉大詩人尤素甫·哈斯·哈吉甫及其名著《福樂智慧》。據作者本人講,該書完成於伊斯蘭教曆462年。查馬堅的《回曆綱要》可知,伊斯蘭教曆462年,相當於西元1069年10月20日至1070年10月8日,即北宋熙寧二至三年。這是目前所知最早使用伊斯蘭教曆紀年的中國古典文學著作。換句話說,中國穆斯林使用伊斯蘭教曆紀年的歷史,迄今已經918年了。

不唯如此,該書第五章《論七曜和黃道十二宮》還集中反映了作者的天文學觀點。這些用詩句表述的觀點,歸納起來主要有以下幾種:

整個宇宙不是靜止的,“它運轉不停”,永上止息。

天上的星體各不相同,“一些在上,一些在下,一些明亮,一些暗幽”。但是,它們“互爲制約”,相互補充,“和睦相處”在同一宇宙蒼穹,依照各自的軌道井道有序地運轉。

七大德星均以地球爲中心,其中距地球最遠的是土星,接下來依次是木星、火星、太陽、金星、水星、月亮,它們的公轉周期各不相同。

太陽是七曜中唯一發光發熱的天體。它“光輝燦爛,用它的萬丈光芒普照宇宙”;“太陽一出,大地溫暖,百花朝陽而放,爭妍鬥奇”。有了它,大地萬物才生意盎然。

月亮距地球最近,它繞地球旋轉,在星際間按一定方向移動並不斷地改變其位置。它的運行轉産要經過黃道十二宮,“月亮進入何宮,頓即離開,匆忙遷出,導致宮室殘破。”月亮處於常變狀態,有時它“好似蛾眉”,有時又“變虛爲盈”;當人們見它“渾圓如球”時,是因爲“它臉兒正對太陽”。因此,作者認爲月亮這種月相的變化,與月亮本身不發光有關,與月亮和地球之間相對位置的改變有關,特別是與月亮盈專職的周期性迴圈密切相關。

黃道十二宮,在星空中是一些彼此相鄰的星座,它們隨著季節的不斷變化而變化。作者按春夏秋冬將十二宮均分爲四組:“三者屬夏天,三者屬秋天,三者爲冬天所有。”“白羊是春天之星”。實際上作者是用詩的語言,向人們介紹“宮度起于白羊,以春分爲歲首”的阿拉伯太陽曆。他對黃道十二宮的認識,與《武經總要》的編撰者是完全一致的。

應該承認,尤素甫·哈斯·哈吉甫的這些天文學觀點,在900多年前提出,確是相當了不起的,即使在現在看來,有些也未失去其科學價值。更難能可貴的是,這位古代維吾爾族的文學巨匠,以詩的語言生動形象地表述了他豐富的天文學知識,以其豐富的科學知識充實了《福樂智慧》這部不朽名著的內容,爲中國少數民族文學史增添了一道彩虹,也在中國天文學的認識史上寫下了很有特色的一頁。

到了元代,穆斯林在中國天文曆算方面做出了全面重大的貢獻,從而使元代的天文曆算學有了長足的進步而大放異彩。

元朝統治者對於穆斯林天文學家是非常重視的。元世祖忽必烈(1215-1294)在尚未繼位之前,就“有旨征回回爲星學者”,任用了一批以劄馬剌丁爲代表的天文學家。中統元年(1260)世祖繼位,因承金人舊制,設立司天臺,這些回回天文學家就在其中任職。至元八年(1271)始置回回司天臺,秩從五品。至元十七年(1280)置行監。元仁宗皇慶元年(1312),改爲回回司天監,品秩升爲正四品。延祜元年(1314),回回司天監品秩再升爲正三品,並於四月設立回回國子監,“以掌亦思替非官屬歸之”。延祜二年(1315),命秘書卿提調回回天監事。四年(1317)因回司天監品秩複爲正四品。當時回回天文學家的社會地位確實是相當高的。

從《元史·百官志》中可以瞭解到,回回司天監共有37人,其中監丞以上的負責人有8人,分天文、算曆、三式、測驗、漏刻等五科。劄馬剌丁、愛薛、可馬剌丁、苫思丁、贍思丁等一批天文學家先後在這裏工作,爲中國天文曆算的完善和發展做出了巨大的貢獻。

回回司天監的天文學家們都做出了什麽貢獻呢?

第一, 他們將大批“回回書籍”從西域帶到中國。這些書籍內容廣泛,涉及到天文、數
學、占卜、化學、地理、醫學、文學、哲學、歷史等各方面知識,其中尤以天文、數學等科技圖書爲最多。如托勒密的《天文大集》,伊本·優努斯的《哈克慕曆》等天文學著作和曆表,對中國天文曆法都給予了很大的影響。耶律楚材(1190-1244)的《麻答巴曆》,郭守敬(1231-1316)的《授時曆》,就是參考了《哈克慕曆》以後完成的。

第二,劄馬剌丁等人不僅帶來一批阿拉伯天文儀器,而且還親手製造了許多新穎的天文儀
器。至元四年(1267),劄馬剌丁獻出自己製作的七種天文儀器:多環儀、方位儀、斜緯儀、平緯儀、天球儀、地球儀,觀象儀等。這些儀器,當時在世界上是罕見的。英國李約瑟博士對劄馬剌丁的地球儀評價說:除西元前2世紀馬洛斯的克拉特斯古地球儀(已失傳)外,沒有比馬廷·貝海姆1492年的紀錄更早的人。但是,劄馬剌丁的地球儀卻誕生於1267年,比馬廷·貝海姆的記錄整整早了225年!此外,中國古代一直認爲“天圓地方”,這種傳統觀念是根深蒂固的。但是劄馬剌丁的地球儀卻呈圓球狀, 體現了寰球的思想,無疑是對中國那種傳統觀念的一種種衝擊和否定,這是很有意義的。

應該指出,劄馬剌丁在製作這些天文儀器時,還注意吸收了一些中國傳統的天文學知識,如他在製作天球儀時,“刻二十八宿形於其上”。二十八宿,又稱二十八舍或二十八星,是中國古代天文學者爲觀測天象及七曜在天空中的運行,在黃道帶與赤道帶兩側繞天一周選取二十八個星宿官作爲觀測的標誌。關於二十八宿的最早記載,見於西元前5世紀的戰國時期,其形成的時期當會更早,可謂是地地道道的中國文化了。劄馬剌丁將這種傳統的中國天文知識,吸收到他製造的西域天球儀中,說明他是一位很善於學習的發明家。他這種將不同傳統文化知識融會貫通、擇善而用的態度,是很可寶貴的。

第三,元代穆斯林修訂了較完善的曆法。他們修定的曆法主要有兩種,一是劄馬剌丁的《萬年曆》,一是可馬剌丁的《回回曆》。

元初曾一度沿用金朝的《大明曆》,後因該曆多與天象不合,遂停用。元代第一次正式頒用的,是劄馬剌丁依照阿拉伯曆法編制的《萬年曆》。《元史·曆志》載:“至元四年,西域劄馬魯丁撰進《萬年曆》,世祖稍頒行之。”在至元十八年(1281)《授時曆》頒行天下之前,《萬年曆》在中國範圍內通用了14年。據學者們考證,《萬年曆》實際上是依據阿拉伯太陽曆法編制而成。隊拉伯的太陽曆,以太陽運行十二宮一周爲十二個月,叫做“不動的月”;平均以365日爲一歲,以春分爲歲首:逢閏之年,置一閏日于第十二宮(雙魚宮)之末。這種置閏法比西洋的儒曆和格曆都要精密。儒曆每4年置一閏日,積140多年相差一日;格曆每400年置97個閏日,積3330年相差一日;阿拉伯太陽曆則每128年置31個閏日,須積8萬年才相差一日。儘管如此,因這種曆法與中國曆法的傳統形式絕不相同,所以最終還是被更爲精確也更適合中國實際的《授時曆》所取代。

比《萬年曆》稍後一些時期的,還有一種《回回曆》。《元秘書監志》卷7載:“至元十五年(1278)十月十一日,司天少監可馬剌丁照得在先敬奉皇子安西王令旨,交可馬剌丁每歲推算寫造回回曆日兩本送將來者。敬此,今已推算至元十六年(1279)曆日畢工。依年曆,合用寫造上等回回紙劄,合行申複秘書監應付。”須知,此時《授時曆》尚未編撰,《萬年曆》正處於“稍頒行”的階段,那麽安西王令可馬剌丁推算的《回回曆》顯然是另外一種曆法。這種《回回曆》須“每歲推算寫造”,“合用寫造上等回回紙劄”,實際上它就是各國穆斯林通用的阿拉伯太陰曆,即迄今一直使用著的伊斯蘭教曆。這種曆法乙太陰圓缺十二次爲十二個月,叫做“動的月”;平均以354日爲一歲;每隔二三年須置一閏月,每30年有11個個閏日。它主要供穆斯林舉行宗教活動時用。據《元史·世祖本紀》載,至元九年(1272)秋七月,政府曾弄虛作假充“禁私鬻《回回曆》”。這說明,《回回曆》的編撰絕非始于安西王下令之至元十五年。早在至元九年以前,它就已經在民間廣爲流傳使用了。至元九年,《回回曆》雖被禁止私下買賣,但並未被禁止使用,而是由政府統造統銷。安西王令可馬剌丁每歲推算寫造,證明政府統造;《元史·食貨志》中一段記載,可以證明政府統銷。這段記載說,天曆元年(1328)政府額外課的“歲入之數”:“《回回曆》,五千二百五十七本,每本鈔一兩,計一百五錠七兩。”這則記載同時告訴我們這樣一個事實:至元十八年《授時曆》頒行天下,《萬年曆》停止使用後很長一段時間,《回回曆》也依然在民間廣爲流傳。

第四,元代穆斯林將先進的數學知識傳入中國,使中國的數學在元朝有了一個突然的進
步,産生了郭守敬那樣偉大的數學家。郭守敬在制訂《授時曆》的過程中,曾以“垛壘、招差、勾股、弧矢之法”進行“密算”。他的精密計算,最爲以後歷代學者稱道的是他在中國道德採用了弧三角法作爲割圓術。中外學者一致指出,這種弧三角法恰恰是伊斯蘭教徒發明的。包括歐幾裏德《幾何原本》15部在內的那些“回回書籍”的傳入,無疑使郭守敬大受其益。此外,中國人在數學上應用阿拉伯數碼也始於元代。1957年,在西安元代安西王府遺址中,考古隊員發現五塊鑄有阿拉伯數字撤離形鐵塊,其中四塊出土時夾在鑿刻整齊的兩塊方石中。經研究,這是用阿拉伯數字排列的六六幻方,其縱、橫、對角線的數位之和爲111,這是至元十年(1273)修建安西王府時,作爲奠基埋藏的。聯繫到上述安西王令可馬剌西推算寫造《回回曆》及安西王阿難答改奉伊斯蘭教等事,我們不能不想到這六六幻方的發明者正是那些穆斯林,正是他們爲我們提供了這五塊在數學上應用阿拉伯數碼的實物例證。

元代穆斯林這些巨大貢獻,不僅內容廣泛,而且影響深遠。在他們的直接影響下,經過郭守敬的天才努力,推驗出另曆法史上施行最久的《授時曆》,它施用了360年,比以往任何一代的曆法都要精確。在稱頌郭守敬的同時,我們不能忘記給這位中國天文學家以最大影響的穆斯林天文學家的豐功偉績。

元代穆斯林天文學家的影響,一起持續到明、清兩代。

明代,回回天文學家和回回曆法仍然占相當重要的位置。

明太祖洪武元年(1368),在司天監外,又置回回司天監;冬十月,詔征元太史院使張佑及回回司天監黑的兒、阿都剌、司天監丞叠裏月實等14人修定歷數。

洪武二年(1369)夏四月,征元回回司天臺官鄭阿裏等11人,至京議曆法、占天象。

洪武三年(1370)六月,改悟在監爲欽天監,設欽天監官。欽天監下設四科:天文科、漏刻科、大統曆科、回回曆科。著名回族學者王岱輿的祖先,因精于天文曆算,洪武中授爲欽天監,子孫世受其職。

洪武十五年(1382)八月,太祖朱元璋稱讚“西域推測天象最精,其五星緯度又中國所
無”,令翰林李{羽巾}、吳伯宗與回回大師馬沙亦黑、馬哈麻等人翻譯洪武初年得於元都之回回曆等“秘藏之書數十百冊”。翌年(1383)五月,《回回天文經》譯成,吳伯宗、馬沙亦黑分別爲本書作序。馬氏序中說,該書爲阿拉伯大賢闊實牙耳爲闡揚伊斯蘭教至理而作,內容“極其精妙”。而馬沙亦黑等人也因翻譯了這批珍貴的阿拉伯文書籍,被皇帝譽爲“不朽之智人”。

馬沙亦黑等回回大師得到這樣崇高的讚譽是當之無愧的。正是在他們的努力下,明朝人對阿拉伯曆法有了全面的、整體的認識。《明史·曆志》雲:回回曆法“其法不用閏月,以三百六十五日爲一歲,歲十二宮,宮有閏日,凡百二十八年而宮閏三十一日。以三百五十四日爲一周,周十二月,月有閏日,凡三十年月閏十一日。歷年九百四十一年,宮月日辰再會。此其立法之大概也。”顯然,這段表述的前半部分講的是阿拉伯太陽曆,後半部分講的是阿拉伯太陰曆,介紹是相當全面的,這種認識,正是馬沙亦黑等回回大師宣傳介紹的結果。

萬曆十二年(1584)十一月,《大統曆》推日食92秒,《回回曆》推不食,結果《回回
曆》應驗,禮科給事中侯先春建議:“《回回曆》科推算日月交食、五星淩犯,最爲精密,何妨纂入《大統曆》,以備考驗。”詔可,因並二曆。此後,《回回曆》與《大統曆》參用,長達270餘年,在中國曆法史上起過重要的作用。

明代《大統曆》,實際上是承襲元代《授時曆》,而《授時曆》受回回曆法的影響已如前述。在編定《大統曆》的過程中,更有穆斯林黑的兒、鄭阿裏等人先後參加。到後來,乾脆又將《回回曆》並入《大統曆》參照使用。明代穆斯林對當時天文曆法的貢獻,於此亦可略見一斑。

中國當代數學家李儼在《伊斯蘭教與中國曆算之關係》一文中,對土盤算法做了詳盡的介紹。這種計算方法不僅可以用於乘法、除法,而且可以用於平方、立方、開立方法。據說其法始爲印度算家所用,後流傳至阿拉伯,爲伊斯蘭教徒所喜用,穆斯林們世守其法。自回回曆法傳入中國時,土盤算法也隨之而爲中國人所瞭解。《明史》卷37稱,明代已有漢族學者習其演算法。當時的一些數學家,如唐順之、陳壤、袁黃等,不僅“習其術”,而且有體會,有論著,能“自成一家言”。當時,回回司天臺的穆斯林天文學家在推驗曆法時,都以土盤布算,並“仍用其本國之書而明之”,故清初天文學家王錫闡(1633-1721)的《曉庵遺書》及梅文鼎的《梅氏曆算全書》中,都將《回回曆》稱爲“土盤曆”。如果說《回回曆》在中國曆法史上能有一定地位的話,那麽推算這種曆法的土盤算法,其功也不可埋沒。可惜,因翻譯之本不行於世,漢籍中對土盤算法無詳細記載,這是令人遺憾的。

寫算鋪地錦是又一種流行於阿拉伯地區的計算法。明代程大位在萬曆二十年(1592)所著《算法統宗》卷13中贊曰:“寫算鋪地錦爲奇,不用算盤數可知。”據李儼先生考證:寫算鋪地錦在十三四世紀流行於阿拉伯地區,同時開始傳入歐洲,成爲後來西洋籌算的前身;16世紀傳入印度並經印度、南洋傳入中國。1595年印度數學家Gancsa著書所記寫算鋪地錦的計算方式,與程大位元《算法統宗》所記相同,可知傳入印度與中國的時間也大體相若。將這種計算法帶來的,正是明初往來於印度、南洋、中國的穆斯林商人。

回回曆法一直延續使用地清朝初期。清軍入關之初,設欽天監,內分天文、時憲、漏刻、回回曆等四科,可知《回回曆》仍在産生一定的作用。康熙六年(1667),西人南懷仁指摘欽天監正楊光先使用回回法推閏有誤。八年(1669),上命使用西洋曆法的南懷仁與使用回回曆法的吳明恒對測日影響,吳測有誤,以南懷仁取代吳明恒做了欽天監監副,《回回曆》遂被更爲先進的西洋曆法所取代。

但是,在民間,中國穆斯林依然默默無聞地在天文學方面做著自己的貢獻。

雍正十年(1732)三月十三日,勒石的西安化覺巷清真寺月碑,以穆罕默德的“聖訓”爲理論依據,推出確定開齋與封齋日期的若干條準則,成爲中國穆斯林文化發展的一塊豐碑和中國伊斯蘭教重要的天文學文物。

清末回族伊斯蘭教學者馬複初(1794-1874),繼承和發揚穆斯林天文學家的實測精神,在從阿拉伯留學及朝覲後的返國途中,特意在他認爲於赤道且是世界“極中”的新加坡居住一段很長時間,研究天文曆法,將自己所做的實驗與掌握的天文理論相結合,用阿拉伯文和漢文寫出《環宇述要》和《天方曆源》兩部著作,成爲回族經堂教育的重要教材。

20世紀以後,一批回族穆斯林學者撰寫的回回天文曆法著作問世,如丁子瑜著《錄月指 南》,馬以愚著《回回曆》,黃明之著《伊斯蘭曆源詳解》,胡繼勒編著《時間與曆法》,馬堅著《回曆綱要》等。這些著作,大多系爲滿足中國穆斯林宗教生活需要而寫成,但也以其自身的價值成爲中國天文學界的一批成果,其意義是不言自明的。

自唐宋以來,歷經元、明、清三朝,穆斯林將阿拉伯天文曆算知識帶入中國,輔助和補充了中國天文曆算之不足,起過長期有益的影響,在中國科技發展史上寫下了光輝的一頁。他們的這些貢獻,必將永垂青史。

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