书城童书成语中的科学(人生解密)
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第13章 以管窥天

春秋时期,神医扁鹊四处行走,为人解除病痛,留下了无数可叹可笑可省的故事,除了大家熟悉的讳疾忌医的蔡桓公,虢国太子经扁鹊手死而复生,也被人津津乐道。

其时扁鹊言:“夫子之为方也,若以管窥天。以郄视文。”(《史记·扁鹊仓公列传》)“以管窥天”这个成语,扁鹊是用来斥责虢国中庶子的孤陋寡闻、目光短浅的。

“以管窥天”,语出见《庄子·秋水》:“是直用管窥天,用锥指地也,不亦小乎!”《庄子·秋水》通篇气势宏大,充满了对大自然对宇宙的追求与向往,不屑用管窥天这样的小伎俩。因为通过竹管从小孔或缝隙里望向天空,总是范围有限,有如坐井观天一般,无法看到“天”的全貌。故而这个成语(也简作“管窥”)用来比喻人们见闻狭隘或看待事物、问题过于简单、片面。用于他人有着强烈的贬义。

而事实上,透视历史的真相,在没有望远镜的古代,古人就是“以管窥天”的——通过特制的管子,古人观察天体星象活动,并且曾达到很高的认识水平。

近代天文望远镜诞生于400年前,换句话说,古人在没有今天我们依赖的工具前已经面对着浩瀚的天空几千年。起初肉眼当然是唯一凭借,然而即便是最好的裸眼视力,也只能看到大范围的天象变化,要论各个天象的微小改变就力不从心了。聪明的古人于是发明了“管”:一般采用竹或者某种石材为原料,用以缩小观测范围以集中精力;逐步又发明了刻有尺度并能转动的仪器,其窥管也改用青铜铸造。

科学家李政道研究认为,观天是人类启蒙的文化,早在远古时代人类创造神话之时就开始了观天——这既表达了对宇宙和谐美的向往,也反映了对神灵的崇拜与敬畏。

宇宙的神秘总能激发人类无尽的好奇心,在中国的新石器时代,人们就已经发展了科学的观测活动。李政道猜测当时已有较为“精密”的天文观测仪器,能把天空中的固定点定位准确到零点几度。整个仪器安装在一个约15尺长的直圆筒柱上,筒柱中心有一个孔。当古人通过盘边的凹槽观测天空时,每个槽中有一颗亮星。但是这种猜想缺乏实证,历史真相如何,还不能妄下结论。

通过现代的科学实验证明,用管来观测天象,是有着其科学依据的。利用管的限制,可以除去侧光的影响,提高暗星的能见度,直接以肉眼看不见的八等星,通过这样的管子即可看见。而窥管的长度、粗细等具体尺寸若适当,效果则会更佳。

根据记载,中国古人使用的天体测量仪器主要有浑仪、简仪等;表演天体视运动的仪器主要则是浑象。浑仪是中国古代用于测量天体球面坐标的观测仪器。它是由一重重的同心圆环构成,整体看起来就像一个圆球。有资料表明,在公元前4世纪中叶,中国就已经使用浑仪观测天象了,比古希腊约早60年。

浑仪的最基本构件是四游仪和赤道环。四游仪由窥管和一个双重的圆环组成。窥管便是前述中空的管子,作用类似于近代的天文望远镜,只是没有镜头。

双重圆环叫四游环,也叫赤经环,环面上刻有周天度数,可以绕着极轴旋转,窥管夹在四游环上,可以在双环里滑动。转动四游环,并移动窥管的位置,就可以观测任何的天区。赤道环在四游环外,上亦刻有周天度数,固定在与天球赤道平行的平面上。这样,就可以通过窥管观测到待测量的天区或星座,并得出该天体与北极间的距离,称“去极度”,以及该天体与二十八宿距星的距离,称“入宿度”。去极度和入宿度是表示天体位置的最主要数据。从中可以看出,窥管是浑仪中的重要部件。以管窥天,的确能窥到“天”。

随着时间推移,窥管也不断改进。宋代人沈括把窥管下端的孔径缩小、以便减少由于人眼挪动范围而造成的误差。到元代,科学家郭守敬更是把窥管的三边管壁去掉,只剩一条两头带着横耳的铜条,这样窥管就改称“窥衡”了。

此外,还应该指出的是,中国古代浑仪采用的是赤道坐标系统,比西方采用的黄道坐标系统要先进得多,今天已为各国天文台所广泛采用。

现在,人们还可以在南京紫金山天文台,看到明代正统二年到七年(1437~1442)间制造的浑仪和简仪。

《二程遗书》卷十三中曰:“释氏说道,譬之以管窥天,只务直上去,惟见一偏,不见四旁,故皆不能处事。”而《文选·东方朔<答客难>》中更是说到:“‘以管窥天,以蠡测海,以筵撞钟。’岂能通其条贯,考其文理,发其音声哉!”鄙夷斥责溢于言表,岂知这只是其一。天空中繁星何止成千上万,若一一去观难免眼花缭乱,而以“管”窥我想窥之地、觅我想看之星,目不斜视,精力集中,就算“坐井观天”,又怎会没有收获,又怎会无所成?更何况,子非鱼,安知鱼之乐哉。