中国天文何以从“肉眼观星”到“凝望苍穹”？

深蓝色的畅想

在超过三千年时间里，中国连续不断地记录着各种天文现象。中国古代天文学家编制了100多种天文历法，也发明了大量的天文仪器。如今，中国天文学取得了一系列新成果、新突破，中国人探索浩瀚宇宙的眼界更加开阔、能力更强大。

今年百岁的韩天芑，是中国著名的大地天文学家和天文地球动力学家，中国天文大地测量学科的开创者之一，见证了中国天文七十余年发展。近日，韩天芑接受中新社“东西问”独家专访，回望中国天文从“肉眼观星”到“凝望苍穹”的历程。

现将访谈实录摘要如下：

中新社记者：中国是世界上产生天文学最早的国家之一，也是最早有历法的国家之一，中国古代有哪些天文学成就领先世界，至今依然产生影响？

韩天芑：西汉的彗星帛书、唐朝遗留的星图、宋代记载的客星……中国历代留下数以千计的天文观测资料，时至今日仍在为现代天文学研究贡献力量。

中国天文学早在新石器时代的原始社会就已萌芽，从夏朝开始就设有专职的天文官，从事较长期、系统的观测，同时对分散零星的天文知识搜集整理。到了战国秦汉时期，中国古代天文学形成了以历法和天象观测为中心的完整体系。历法是中国古代天文学的主要部分，它不单纯是计算朔望、二十四节气和安置闰月等编撰日历的工作，还包括日月食和行星位置的计算等一系列方位天文的课题，类似编算现在的天文年历。

中国古历采用阴阳合历，以太阳的运动周期作为年，以月亮圆缺周期作为月，以闰月来协调年和月的关系。古人根据太阳一年内的位置变化以及由此引起的地面气候的演变次序，把一年又分成24段，分列在十二个月中，以反映四季、气温、物候等情况，与农牧业生产密切相关，这是非常了不起和复杂的推算。

正如《周易》所说：“观乎天文，以察时变。”天象观测是中国古代天文学的另一项主要内容，其中包括天象观测的方法、仪器和记录。自古以来，中国保存下来的有关日食、月食、月掩星、太阳黑子、流星、彗星、新星等丰富的记录，是现代天文学的重要参考资料。

中新社记者：明清时期“西学东渐”，西方科学大规模传入中国。以利玛窦为代表的来华西人带来西方天文学知识，与中国传统的天文学产生了哪些碰撞与融合？

韩天芑：虽然中国自古就有天文研究，但那时只有两个目的，一是农业生产，二是占卜。中国古代天文讲究“天人合一”，观天象是为了预知吉凶祸福，所谓的“天文”，好似“算命占卜”的工具，不能算是真正的自然科学研究。

16世纪，以利玛窦为代表的传教士接踵来华，他们同时带来了许多欧洲科学知识，包括西方天文学，这带动了中国古代天文学的发展。西方天文学在中国的传播，最重要的一方面是《崇祯历书》的刊行。这是一本西方古典天文学百科全书，在相当长的时间里，这部著作是中国学者研究天文学的主要教材。此外，传教士还引进了许多天文仪器，如望远镜等。

直到新中国成立初期，中国人开始真正研究天文现象、天文规律，脱离“吉凶祸福”，回归自然科学范畴。如今，中国天文研究持续发展。2011年开始建设、2016年落成启用的“中国天眼”已面向世界开放，并取得一系列重要科学成果。这是目前世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜，是中国科技创新的一张代表性“名片”。

中新社记者：1953年底，中国开始使用进口的威尔特T4全能经纬仪进行天文测量。您提出的T4全能经纬仪利用接触测微器按双星等高法测时方法，实现天文测时的半自动化记录，为何被天文界称为“中国的金格尔法”？

韩天芑：1953年底，中国开始使用进口的仪器——威尔特T4全能经纬仪，为黄河进行一等天文测量。30岁的我参加了这个项目。在外国专家的帮助下，中国科学院地理所大地测量组一众师友很快掌握了当时被称为世界最先进的天文测量仪——威尔特T4全能经纬仪的使用技术。

每当夜幕降临，星星出现，就是我们最忙碌之时。观星、测点、记数、计算、绘图……50公里一个点，我们要在短期内完成近百个测点的任务，昼夜兼程，任务繁重。威尔特T4全能经纬仪虽然“全能”，但手工操作比较复杂，计算繁琐，作业时间长，当时苏联几十年都未能解决这些难题。于是，我开始思考能不能在洋设备上想点“新办法”。多次计算后我们成功了，工效提高5倍多。这个计算方式得到当时的国家测绘总局肯定，被编进“天文测量细则”中。

黄河天文测量任务完成后，50年代末期，我提出T4全能经纬仪利用接触测微器按双星等高法测时的方法，实现天文测时的半自动化记录，大大地提高了测时精度，被天文界称为“中国的金格尔法”。这项科研成果，一直被中国测绘部门用作施测高精度天文坐标的重要方法之一。在此期间，我们还组织编算了中国大地天文测量的2628颗恒星平位置表、金格尔星对表、天文基本点测定的最优技术方案等，为天文界专家所关注。

中新社记者：您见证了中国天文学从一穷二白、肉眼观星，到建立起完整的大地天文学理论和技术基础的过程。最初的中国天文研究存在哪些困难？

韩天芑：1960年5月，中国科学院地理所团队接到了去“世界屋脊”青藏高原进行天文测量的任务。我们从甘肃省兰州市乘“解放牌”卡车出发，历时11天抵达拉萨。克服高原反应，在拉萨奋战30多个星夜，不断进行测量科研，首次解决了天文方位角测定中的人仪差问题，为研究分析天文大地网提供依据，并建起高原上第一个天文基本点。

接着，我们前往海拔4000—5000多米的羊八井、沱沱河、昆仑山等处施测一批天文点，历时5个多月，成功完成任务，填补当时中国天文测量史上的一项空白。

1962年底，我带领团队筹建武昌时辰站。准确的世界时，是测定地面经度和方位角所必需的基本依据，而经度和方位角的测定是大地测量工作的重要组成部分。国家精密地图的编制、边界线的测定、矿山勘探、水利资源的开发、远程航空与航海、人造卫星的观测等，都需要有准确的世界时。因此，筹建武昌时辰站，对中国提高世界时的授时工作有重大价值。接受任务后，我们查阅分析了大量中外资料，开始着手设计、施工队伍的选择等工作。

经过一年多时间，武昌时辰站保质保量提前竣工。多年天文测时、用钟守时、以无线电讯号播出、授时台收录时号的实践证明，武昌时辰站达到了国内一流水平。我们还利用武昌时辰站，从事中国综合时号改正楼、地球自转等研究，在国内首先提出在星表系统差中应计入固体潮效应的改正，为中国综合时刻系统的建立和达到世界先进水平作出贡献。1980年的中国国际地球自转联测中，武昌时辰站与国内其他天文台的经典光学仪器的观测精度达到了国际最好水平，为国家争得了荣誉。

中新社记者：追星筑梦七十载，您对当代青年有什么建议？

韩天芑：我一直在观测星空，测量经纬度，宇宙之浩瀚，星球之恒定，科研之孤独，时常提醒地上的人，视野必须宽广，不为一朝一夕而喜悲起落。我一生从中国天文学的一穷二白、肉眼观星，走到今天建立起完整、必要的大地天文学理论和技术基础，相信总有更明亮的星空等待着我们，无论周遭多么黑暗，将观测镜伸远一些，扩展一些，必能看到光亮。

今年我100岁了。这100年间，恰逢几次物理学、天文学、测绘学科技浪潮。技术革新，可以把科研的准确度和想象力带上新台阶，当然也带来新的机遇和方向。疫情以来，就算是我这个年纪，也感受到了互联网的蓬勃发展，健康码、线上外卖、买菜、问诊、开药，每个人的生活背后，是数字生态蓬勃而起，而这注定会带来许多新的机遇。既然新的机遇已经出现，就一定要去尝试，牢牢把握。

天空时明时暗，人生有起有落。当我们放长远些去看，星光总是璀璨的多，人生也是曲折向上。(完)

受访者简介：

韩天芑，中国著名大地天文学和天文地球动力学家，中国天文大地测量学科开创者之一。1923年2月11日生于浙江省象山县海台村，1943年10月考入中央测绘学校大地测量系学习，在世界时服务、地球自转变化和恒星光干涉技术的研究中取得重要成果。曾任中国天文学会常务理事和天文地球动力学专业委员会主任，以及中国测绘学会理事、测绘学报编委等职。