北京古观象台：看斗转星移500年

北京古观象台紫微殿。

北京古观象台位于北京市建国门立交桥西南角，始建于明正统七年（1442年），是明清两代的国家天文台，也是世界上最古老的天文台之一。古观象台台体高约14米，台顶南北长20.4米，东西长23.9米，上设8架清制天文仪器。从明正统初年到1929年，古观象台从事天文观测近500年，从未间断，是现存古观象台中连续观测时间最长的。它还以建筑完整和仪器配套齐全，在国际上久负盛名。古观象台在明朝时被称为“观星台”，清代改称“观象台”，辛亥革命后改为中央观星台。1927年，南京紫金山天文台筹建后，古观象台不再作观测研究，1929年改为国立天文陈列馆。新中国成立后，古观象台移交给北京天文馆。1982年，列为全国重点文物保护单位。

古都北京和古观象台

我国自古有观测天象、制定历法的制度，《尚书·尧典》就有“历象日月星辰，教授人时”的记载。在山西襄汾县发掘出的距今约4300年至3900年的陶寺遗址中，发现了古观象台以及利用圭表测日影的天文观测系统。这座观象台形成于公元前2000年左右，比英国巨石阵观测台（公元前1680年）还要早数百年。

我国是农业国，离不开历法，制定历法必须观测天象，所以历朝都在都城筑有观测天象的高台，并制造观测天象的仪器。北京作为都城建立观象台，可上溯到金代。靖康二年（1127年），金灭北宋，将天文仪器从北宋都城汴梁（今河南开封）运到金中都（今北京右安门一带），并设立太史局、司天台。

继金之后，元仍定都北京（称大都）。至元十六年（1279年），天文学家郭守敬、王恂等人在大都东南建立了一座当时世界上规模最大的司天台（在今古观象台北），并用自己设计制造的天文仪器进行观测，把我国古代天文学推上了新的高峰。

早在至元十三年（1276年）前后，郭守敬就制作了一架自动报时的七宝灯漏献给元朝政府。元朝政府召集会议时，常将其陈设在大明殿上。七宝灯漏后来被称作“大明殿灯漏”，是一种独立的机械性计时仪器，也是世界上第一台自鸣报时钟。

至元十三年（1276年），元世祖下令改订旧历，并调动全国各地的天文学者修新历。郭守敬奉命参与修历，并制造仪器，进行实际观测。修历一开始，郭守敬指出：“历之本在于测验，而测验之器莫先仪表。”古代历法制定中进行的天文观测主要有两类：一类是测定二十四节气，特别是冬至和夏至的确切时刻，用的仪器是圭表；一类是测定天体在天球上的位置，应用的工具是浑仪。

圭表中的“表”是一根垂直立在地面的表竿或石柱；“圭”是一块从表底部水平伸向北方的石板。每当太阳转到正南方时，表影就落在圭面上。量出表影的长度，就可以推算出冬至、夏至等各节气的时刻。郭守敬把圭表的表竿加高了5倍，观测时的表影也随之加长了5倍，按比例推算各节气时刻的误差大为减少。

浑仪是个不断转动的天体圆球。圆球里有许多一重套一重的圆环，有的可旋转，有的不可旋转。圆环中间夹着一根细长的管子，叫作窥管。把这根细管瞄准某个星球，从那些圆环上就可以推定这个星球在天空中的位置。因为这个仪器的外形像一个浑圆的球，所以称为浑仪。

郭守敬简化了浑仪，只保留其最主要、最必需的两个圆环系统，并把其中一组圆环系统分出来，改成另一个独立的仪器，再把作为固定支架用的圆环全部撤除，用一对弯拱形的柱子和另外四根柱子承托仪器。圆环四面凌空，便于观测。改良后的仪器，取名“简仪”。在欧洲，这种结构的测天仪器直到18世纪后才开始从英国流传开。

为编制新历，郭守敬创造了近20种仪器和工具。

在郭守敬的建议下，元世祖派了14位天文学家在国内27个地点进行天文观测，最南至西沙群岛，最北至北极圈内，其观测规模之大，在世界天文学史上也极为少见。这些观测结果为编制全国适用的历法提供了科学数据。经过郭守敬等人的努力，至元十七年（1280年）春，一部新的历法宣告完成，并按照“敬授民时”的古语，取名“授时历”。此后直至清初的360多年间，所用历法基本都是《授时历》。《授时历》计算精度非常高，其回归年长度365.2425日，和世界通用公历格里高利历一样，但比格里高利历早了300年。

元末明初，由于连年战争，元司天台的全部建筑均遭毁坏。明正统七年（1442年），在元代司天台南侧建立了观星台，即保存至今的古观象台。观星台建成后，明英宗大喜，撰《观天器铭》曰：“粤古大圣，体天施治。敬天以心，观天以器。”

见证东西方文化交流

徐光启（1562年—1633年）是明朝最后一个负责钦天监的官员，官至礼部尚书兼文渊阁大学士、内阁次辅。钦天监是明清时期观测天象、推算节气、制定历法的官方机构。万历三十一年（1603年），徐光启入天主教，教名保禄。他随西方传教士利玛窦学习西方的天文、历法、数学、测量和水利等科学技术，毕生致力于科技研究，勤奋著述，是介绍和吸收欧洲科学技术的积极推动者。他历经万历、天启、崇祯三朝，官场上三起三落。由于钦天监推算日食不准，崇祯皇帝当政后，召回了已赋闲在家的旧臣徐光启，要他主持历法改革。徐光启找来德国人汤若望等参与这项工作。由于年事已高、太过专注，徐光启不慎从观象台上摔下来，腰部受了伤。崇祯六年（1633年），徐光启去世。

上海徐家汇是徐光启的故乡，徐家汇本名法华汇，为了纪念徐光启而改名为徐家汇。徐光启墓就位于徐家汇南丹路的光启公园内。崇祯七年（1634年），卷帙浩繁的《崇祯历书》终于完成。这部历法共计46种、137卷，标志着中国天文学从此用西方的计算方法制定历书。崇祯十七年（1644年），崇祯皇帝将其颁行天下。

清朝入主中原后，顺治二年（1645年），汤若望将《崇祯历书》压缩成《西洋新法历书》103卷，进呈清廷。清廷将其定名为《时宪历》并颁行天下，册面上印有“依西洋新法”五字。从此，《时宪历》成为每年编制历书和各种天文推算的依据，直至现在仍是中国编制农历的基础。汤若望被任命为钦天监监正，成为中国历史上的第一个“洋监正”。

顺治皇帝去世后，汤若望失去了保护人，命运发生了巨大转折。早在顺治十六年（1659年），反对西法制历的杨光先即作《辟邪论》，指斥天主教为邪教，次年又上疏斥责汤若望在《时宪历》封面上题写“依西洋新法”是“借大清之历以张大其西洋，而使天下万国晓然知大清奉西洋之正朔”。因当时顺治皇帝尚在，汤若望未受影响。康熙初年，汤若望等人受到清廷守旧派的打击，《时宪历》被废止，汤若望被判死刑。康熙四年（1665年），在孝庄皇太后的干预下，汤若望被赦免，但失去钦天监监正一职，朝廷改派杨光先为钦天监监正。次年，汤若望去世。康熙七年（1668年），康熙皇帝亲政，为汤若望平反，恢复其“通玄教师”之名。

当时，清廷在历法计算上分为两派，年仅13岁的康熙皇帝特意举行了一场比试。比试时，比利时人南怀仁精确测出正午日影位置，于是康熙皇帝下旨，“历法天文，概第南怀仁料理。”杨光先被革职，南怀仁任钦天监监正，恢复《时宪历》。

此后，康熙皇帝命南怀仁设计监造了６架新的天文仪器。至今，这些仪器作为中西科学交流的历史见证，仍陈列在北京古观象台。

南怀仁是康熙皇帝的科学老师，曾经在长达5个月的时间里，从早到晚给康熙皇帝讲授几何学和天文学，还将《几何原本》译成满文，并陪同皇帝出巡，沿途为其观天测地。康熙二十七年（1688年），南怀仁去世，康熙皇帝为其举行了隆重葬礼，赐谥号“勤敏”，并亲自撰写祭文：

尔南怀仁，秉心质朴，四野淹通。来华既协灵台之掌，复储武库之需……可谓莅来惟精，奉职费懈者矣。遽闻溘逝，深切悼伤。追念成劳，易名勤敏。

康熙此谕，用满汉两种文字刻在南怀仁墓碑的碑阴，碑阳则用汉文和拉丁文镌刻。

在古观象台西侧有一个庭院，是典型的北方四合院式结构，包括正房、东厢房、西厢房。作为古观象台的一部分，这是当时的国家观象机构——钦天监办公的地方。这个四合院是明代建筑，正殿紫微殿悬挂着清朝乾隆皇帝题写的匾额“观象授时”。这四个字概括了观象台的职能：观测日月星辰运行的规律，据以制定和颁布历法。正殿西侧是汤若望、南怀仁当时的办公室，至今保留。

观测仪器失而复得

地平经仪

古观象台上有8件观测仪器，已历经几百年历史，成为重要的科学和艺术文物精品。

这8件观测仪器中，南怀仁于康熙八年至十二年（1669年—1674年）监制了6件：一是纪限仪。仪重802千克，仪高3.274米，主要用来测定60度内两星之间的角距离。二是黄道经纬仪。仪重2752千克，仪高3.492米，是中国第一架独立的黄道坐标系统观测仪器。三是地平经仪。仪重1811千克，仪高3.201米。四是赤道经纬仪。仪重2720千克，仪高3.380米。五是天体仪。仪重3850千克，仪高2.735米。六是象限仪，又称地平纬仪。仪重2483千克，仪高3.611米。

南怀仁助手、德国人纪理安于康熙五十二年至五十四年（1713年—1715年）监制一件，即地平经纬仪。仪重7368千克，仪高4.125米。

乾隆皇帝下令制造一件：玑横抚辰仪。仪重5145千克，仪高3.379米。乾隆九年（1744年），乾隆皇帝视察观象台时，看到台上天文仪器均为西洋构造，遂下令按中国传统的浑仪结构制造一架仪器。该仪于乾隆十九年（1754年）制成，乾隆皇帝亲自为它取名“玑横抚辰仪”。

清朝建造的这8件天文仪器造型美观，雕刻精湛，体形巨大。除造型、花饰、工艺等方面具有中国传统特色外，在刻度和结构方面还反映了西欧文艺复兴后大型天文仪器的进展和成就，成为东西方文化交流的历史见证。它们不仅是实用的天文观测工具，更是举世无双的艺术文物珍品。

1900年，八国联军侵入北京，观象台所在的内城东南被德国占领。德国统帅瓦西德登上古观象台，看到这些天文仪器后大呼，“太美了，太美了！它们都有极高的艺术价值，它们的造型和各台仪器的龙形装饰都是极为完美的。”瓦西德在各国占领军的军事会议上提出，将古观象台的明清古天文仪器作为战利品运回德国。此举引起法军不满，法军统帅认为，法国也参与了台上部分仪器的制造，应该获得一部分。德法两国争执得不可开交，最后将台上的8件仪器连同台下明代制造的浑仪和简仪平分，各劫走了5件。混乱中，双方还动了枪，地平经纬仪上被枪打了一个洞，至今还存在。

1900年8月，德军将5件仪器拆卸后运往德国，并按照德国皇帝的要求，将其安置在波茨坦皇家行宫的花园里，这里也是二战攻克柏林后罗斯福、斯大林、丘吉尔会晤和《波茨坦公告》发布之地。

德法两国的强盗行为遭到国际社会抨击。法国分得的5件仪器没有运回国内，而是存放在法国驻华使馆，最后迫于舆论压力，于1902年归还中国。而德国掠走的5件仪器，直到一战结束后才交还给古观象台。在1919年举行的巴黎和会上，美英法三国同意将德国在山东的所有权益转让给日本，引发了著名的“五四运动”。也是在这次会议上，中国提出将德国掠走的古天文仪器归还中国。会上签订的《凡尔赛和约》第131条规定：

所有1900年及1901年德国军队从中国掠去的天文仪器，在本合约实行后12个月内概行归还中国。所有实行此项归还之举所需费用，包括拆卸函装、运送北京建设之费用在内，亦由德国担任支付。

1921年4月7日，德国将5件古天文仪器运抵北京。4月14日，以荷兰公使为中介，移交北京古观象台，并按原来的布局安装于台上。

就这样，古观象台上的8件天文仪器又回到原来的位置，台下的明代浑仪和简仪则放在紫微殿两侧。1931年九一八事变后，为了保护文物，浑仪、简仪及其他较小文物被迁往南京，至今仍保留在南京紫金山天文台上。

在古观象台紫微殿旁，有一块立于1905年的石碑，是当年光绪皇帝为警示后人所立，石碑上刻有“庚子构变，衙署焚毁，仪器荡然”等字样。

作者：刚星莎

原题：《北京古观象台观览记》

编辑：李妮玮