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宋朝时期的天文学家苏颂和天文学家杨忠辅
 


苏颂(公元1020—1101年),字子容,泉州同安(今属福建厦门)人,宋朝时期的天文学家、医药学家。他组织领导了水运仪象台的创制,并撰《新仪象法要》,同时还编撰了《本草图经》。

苏颂(1020年-1101年),字子容,福建泉州南安人。北宋天文学家、药物学家。其祖先在唐末随王潮入闽,世代为闽南望族,其父苏绅中过进士。苏颂出身于书香门第,从小聪敏好学,经受了严格的家庭教育。

1、10岁随父入都,少时学习勤奋。宋仁宗庆历二年(1042年)二十三岁的苏颂与王安石同榜中了进士,做了江苏江宁县令。苏颂调任颖州(现安徽阜阳)知州时,宋仁宗刚死不久,大筑皇陵,命各州县调拨大批物资,州县官们纷纷加捐派款,从中大捞一把,惟独苏颂不侵扰颖州百姓,从州库中拨出官款置买。

2、仁宗皇祐五年(1053年),苏颂调升国史馆集贤院校理九年,便利用接触皇室藏书的机会,每天坚持背诵二千字,回家后默写保留,故熟悉了许多宫廷秘本,极大地丰富了自己的学识。著名的药物学著作《本草图经》二十一卷,就是在此期间完稿。

3、宋神宗熙宁元年(1068年),苏颂调升知造诰、知审刑院。

4、熙宁三年(1070年),苏颂因拒绝草拟越级提升李定为御史的的制书而被黜落知造诰,归工部侍郎中班。

5、熙宁四年(1071年),苏颂出任婺州(现浙江金华)知州。

6、熙宁六年(1073年),苏颂调任亳州(现安徽亳县),1074年加集贤院学士,1075年出任应天府知府兼南京(现河南宁陵以东除永城外地区)留守司。

7、熙宁十年(1077年),苏颂还朝,修任宗、英宗两朝正史。后转为左谏议大夫。

8、宋神宗元丰元年(1078年),苏颂暂任开封府知府。

9、宋哲宗元祐元年(1086年),苏颂任刑部尚书。

10、元佑三年(1088年),苏颂主持复制先进的天文观察仪器“水运仪象台”。1092年,苏颂被任为右宰相,两年后辞相出任扬州知州,1097年告老还乡。宋哲宗赐赠苏颂“太子少师”衔,并赐江苏丹阳良田四百亩。

11、1101年,苏颂病逝,享年八十二岁。朝廷谥号“正简”,封赠“太师魏国公”。


政治立场

宋神宗即位时,宋朝的政权已显现危机,西北有西夏国不断侵扰,内部农民起义此起彼伏,国家财政日益枯竭。1069年,宋神宗为了挽救危机,起用着名的地主阶级改革家王安石为宰相,实行变法,以求“富国强兵”,稳定局势。可是王安石的改革措施触犯了官僚地主及高利贷商人的某些利益,遭到了以富弼、韩琦、司马光为代表的一大批“老成持重,墨守成规”的守旧派官僚的反对。苏颂也反对新法,特别是“青苗”、“市易”、“均输”新法,说是“与民争利”。他又反对王安石在军事上对辽、夏的抵抗政策,主张对外“礼让”、“息兵”,实质上是主张对外妥协,暴露了苏颂在政治上、外交上的保守立场。

熙宁三年,苏颂与宋敏、李大临三人因拒绝草拟越级提升李定为御史的的制书,被免去知制诰之职,守旧派官僚称他们三人为“熙宁三舍人”。

苏颂曾屡次奉旨出使辽国,有丰富的外交经验与见闻,归而修成《华戍鲁卫信录》二百五十卷,记录了宋辽八十馀年间的外交秘史,给后人留下了丰富的资料。
他的某些政见,也切中时弊,为王安石赞赏并加以采用。如对科举的态度,苏颂反对唐及五代以来以诗文取士,不务实学,专尚浮文的制度,极力主张学校博士“应分经课试诸生以行艺,为升俊之路”,“议贡举欲先实行,而后文艺。去弥封誊录之法,使有司参考其素行”。就是说,学校应分系分科教育,考核学生,从中选举有实际本领的专门人才。选拔人才不能单看诗词文章,更要了解其实际本领与做人的品德如何。这种重视实践,品学兼顾的选举办法,深得王安石赏识,并付之实行。


政绩与评价

苏颂初授汉阳军判官。后历任宿州观察推官、江宁县知县、南京留守、国史馆集贤院校理、颖州知州、淮南转运使、知制法、知审刑院、委州知州、亳州知州、、开封府知府、涂州知州、河阳知州、沧州知州、吏部侍郎、礼部侍郎、刑部尚书、吏部尚书、实录院修撰、尚书左丞等职务。还任过史官,俊仁宗、英宗两用正史,又曾两次出使辽朝。元佑七年(1092年),任尚书右仆射兼中书侍郎,时已 73岁。第二年即辞职,出任扬州知州。绍圣四年(1097年)获准告老休养。

苏颂为官50多年,政绩颇著。任江苏江宁知县时,清查富户田田漏税情形,核实丁产,编成户籍,按册课税,既增加了国库收入,又减轻了穷人的负担。为南京留守,深得长官欧阳修的器重,赞许他“处事精密”。任颖州知州时,迈上朝廷为宋仁宗修筑皇陵,许多州县官趁机加捐派款,中饱私囊。苏颂却从洲库拨款置办朝廷摊派的物资,不侵扰颖州百姓。

苏颂为官耿介,忠于职守。他担任知制法的第二年,王安石要越级提拔李定,宋神宗让苏颂起草诏令,苏颂却以“成福之柄,人主得以自专。官守有责,臣下得以固执”的断然态度予以拒绝,结果被罢免了知制法的职务。苏颂还有丰富的外交经验,使江后写成的《华戎鲁卫信录》250卷,记录了来辽间80余年的外交秘史,给后人留下了丰富宝贵的资料。

科学贡献

苏颂博学多才,为官清正,只因思想上因循守旧,在当时风云变幻的政治舞台上,很难有大作为。他在科学技术上的成绩,反倒远远胜过了他的政绩。我们应把苏颂作为一位有杰出贡献的古代大科学家来纪念。他在国史馆任职9年,利用接触宫廷秘范的机会,每天坚持背诵2000字,回家后出写保留。他与掌禹锡、林亿等编辑补注了《惠佑补注神农本草》,校正出版了《急备千金方》等书。又独立编著了《本草图经》21卷。

这部书引用来以前文献200多种,集历代药物学著作和中国药物普查之大成,记载了300多种药用植物和70多种药用动物或其副产品,以及大量重要的化学物质,记述了食盐、钢铁、水银、白银、汞化合物、铝化合物等多种物质的制备。对历史地理、自然地理、经济地理等方面也有记述。该书对动物化石、潮汐理论的阐述、植物标本的绘制,都在相应学科中占有领先地位。明代著名医学大师李时珍对《本草图经》的科学价值予以很高评价,其医著(本草纲目)引用(本草图经办的内容多达74处。

苏颂一生最大的贡献还在于复制水运仪象台。宋代之前,东汉张衡创制的浑天仪和唐代僧一行等人的复制品都已失传、元柏元年(1086年)十一月,苏颂组织一批科学家,并运用自己丰富的天文、数学、机械学知识开始着手复制,元佑三年十二月获得成功。元佑七年又复制成铜质台。仪象台以水力运转,集天象观察、演示和报时三种功能于一体,是世界上最早的天文钟、近代钟表关键部件“天关”(擒拿器)的创始人。

在这个领域里,他的发明创造比欧洲的罗伯特·胡克早6个世纪。绍圣二年至四年(1094—1097年),苏颂写出《新仪象台法要)3卷,详细介绍了水运仪象台的设计及使用方法,绘制了我国现存最早最完备的机械设计图,附星图63种,记录恒星1434颗,比300年后西欧星图纪录的星数还多442颗。英国科学家李约瑟博士把《新仪象法要》译成英文在国外发行,并称赞“苏颂是中国古代和中世纪最伟大的博物学家和科学家之一。”

本草图经

苏颂在集贤院校理任上,与同时代的药物学家掌禹锡、林亿等编辑补注了《嘉佑补注本草》一书,校正出版了《急备千金方》和《神农本草》,在此基础上,独力编著了《本草图经》二十一卷。

《本草图经》是一部承前启后的药物学巨著,是宋朝最完善最科学的医药书。书中继承了祖国千多年来的古代医药学遗产,补充了自己的研究心得和发现,绘制了大量的药物图形,加以文字说明,准确地记载了各种药物的产地、形态、性质、用途、采集季节、炼制方法、鉴别方法与配伍、禁忌等,图文并茂,使用准确方便,开了明代集大成医药学家李时珍《本草纲目》之先河。可惜封建统治阶级对科技发明不予重视,令此巨著在苏颂身后亡帙不传,其内容只能散见于后代诸家本草,其中李时珍的《本草纲目》作了较多的保留和借鉴,但也未能窥其全貌。

水运仪象台

苏颂的水运仪象台比例模型苏颂一生最大的贡献还在于复制水运仪象台,在天文与机械制造方面攀登了十一世纪的世界高峰。

“水运仪象台”是东汉张衡所创制的天文仪器,可惜已失传。唐代天文学家僧一行、粱令瓒复制,后又失传。1088年,苏颂应用自己丰富的天文、数学、机械学知识,组织科学家韩公廉、周日严等,着手进行复制。他吸收了劳动人民使用水车、筒车、桔槔、凸轮等生产机械的经验,通过精密的理论计算及模型研制,终于在短短的两年内,于1090年复制成功,把天文观察、天象演示、自动报时集于一机,把汉、唐“水运仪象台”的功能与制作水平大大地提高了。就这点来说,苏颂的“水运仪象台”不仅是在前人的基础上复制,更似在前人的基础上创造。

苏颂的仪象台为正方形上狭下广的木楼式建筑,高三丈五尺,底宽二丈一尺。台分三层,上层放置“浑仪”观象,有“望筒”以观察天体运行。中层为天象演示台,有“浑象”,球面上画着天体星宿的形状位置,球外有经纬圈,设有“昼夜机”,可在楼内准确演示天象,与实际天象无异。这一层实际上是现代天文台室内天文演象馆的前身。底层为木阁,共分五层,每层置有数量不一的木人,分报时、刻、更等。第五层木人且能按节气变动而自动调整位置,报告日落日出。仪象台的顶部有九块活动屋面板覆盖,是现代天文台活动圆顶的“祖先”。其“浑象”一昼夜自动均匀旋转一圈,为现代转仪钟(天文台的跟踪机械)的“祖先”。其木人宝石设施是在一组由水力推动的复杂的齿轮系统的带动下自动实现的。其中的“天关”(擒纵器)是现代钟表的关键部位,具天文钟的雏型。

1094年─1096年,苏颂写了《新仪象法要》三卷,详细介绍水运仪象台的设计及使用方法,书中附图六十三种,当中的星图记录恒星1434颗。苏颂设计之水运仪象台原件靖康之乱后被金兵丢弃而被毁。宋高宗南渡后想复制,苏颂之子苏携献上苏颂遗书,竟无人能通,苏携本人也不懂,故无法仿制。直到1958年历史学家王振铎成功复原。


杨忠辅创造回归年长度测量精度世界之最

杨忠辅(生卒年代不详)中国宋代天文学家。约在1185---1206年任职于太史局,于宁宗庆元五年(公元1199年)作《统天历》。在该历中使用了有史以来最精确的回归年长度---365.2425日,这个长度,不仅取代了在中国使用了长达七百年之解放前的,祖冲之测量的回归长度---365.2428日,而这个数值正是400年后(1582)欧洲格里历---也就是今天全世界通用的公历中所采用的回归年数值。在杨忠辅以前,人们以为回归年长度是一个亘古不变的恒定值,只要尽量测量准确就可以了。杨忠辅的工作不仅在数值的精确性给人以深刻印象,而且他还发现回归年长度在逐渐变化。尽管他定出的变化率比用现代理论推出的大了许多,但现代理论是在杨忠辅之后六,七百年,在天体力学,高等数学、天文望远镜等己高度发展的情况下提出的。

按照现代理论表达的回归年长度为:365.242198781---0.000006138t 式中t的单位是百年。即每过一百年,回归年的长度减少0.000006138天或半秒多一点,杨忠辅能在1199年时就指出回归年长度的变化,这和中国古代不断重测,修订回归年长度的长期努力是分不开的,这种努力是中国古代历法的基本结构所要求的。正因为如此,在杨忠辅之后,中国天文学家仍然继续追求更精确的回归年长度数值,明末邢云路测定为365.242190日,用上式推算,当时的误差仅为0.000027日,比第谷在1588年测得的365.2421875日更准确,古代中国和欧洲对回归年的测量是在不同的天文体系之中进行的,现在,世界各国天文学都己纳入统一的轨道,但今天世界通用的公历中的回归年长度值,杨忠辅早在八百年前就得到,这一点是值得纪念的。




 
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