甘德,別名甘公,生卒年不詳,戰(zhàn)國時(shí)期齊國人,先秦時(shí)期天文學(xué)家。
甘德大約活動(dòng)在公元前四世紀(jì)中期,戰(zhàn)國齊威王、齊宣王執(zhí)政時(shí)期。他精于觀測和計(jì)算,對(duì)天文和歷法做出了突破性的貢獻(xiàn),編著有《天文星占》八卷,后人將其與石申的《天文》輯錄為《甘石星經(jīng)》。這部書是現(xiàn)存世界上最早的天文學(xué)著作,其中記載了關(guān)于恒星和行星的運(yùn)行規(guī)律和周期會(huì)合日期,后人據(jù)此編寫成目前世界最早的恒星表。甘德還是木星衛(wèi)星木衛(wèi)三的最早路虎第四代發(fā)現(xiàn),比意大利天文學(xué)家伽利略·伽利萊(Galileo,于1610年發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)三)早近兩千年。另外,甘德還創(chuàng)制出甘夫人四七法,及歷法上改用攝提格紀(jì)年。
后人常把甘德與戰(zhàn)國時(shí)期魏國的天文學(xué)家石申并稱,近代文學(xué)家吳汝綸認(rèn)為甘德生年早于石申,其天文學(xué)說也最早。石申相較甘德稍遜,并非后世天文家所能比的。天文學(xué)史家陳久金認(rèn)為甘德的天文歷法工作中,與戰(zhàn)國時(shí)其他各家相比,行星運(yùn)動(dòng)的知識(shí)是較為豐富的,成就也最大。
人物生平
據(jù)西漢文學(xué)家司馬遷在《史記·天官書》記載,甘德是齊國人。南梁史學(xué)家裴骃在《集解》引用晉朝官員徐廣之說,認(rèn)為甘德本是魯國人。而天寶史學(xué)家張守節(jié)在《史記正義》中稱甘德為楚國人。由此后人推測,甘德本是魯國人,大約生活在公元前四世紀(jì)中期,正是齊威王、齊齊宣王執(zhí)政時(shí)期。當(dāng)時(shí)的齊國是科學(xué)和文化的交流中心,各家各派學(xué)者匯集齊國稷下學(xué)宮,各抒己見,百家爭鳴,甘德也來到齊國游學(xué)并做出成就。之后魯國被楚國所滅。因甘德在天文學(xué)上的成就,歷史上將甘德與魏國天文學(xué)家石申并稱。
人物成就
甘氏四七法
據(jù)《隋書·經(jīng)籍志》《舊唐書·經(jīng)籍志》《新唐書·藝文志》記載,甘德創(chuàng)制了甘氏四七法。由于年代久遠(yuǎn),原書散佚,只在《開元占經(jīng)·歲星占》《史記·天官書》保留了梗概。甘氏四七法也稱甘氏歲星法,“四七法”是天文學(xué)上的一種歲星紀(jì)年法,就是以天空二十八星宿為坐標(biāo)系統(tǒng),平均分為四個(gè)方位,每個(gè)方位七宿,以此來測量太陽等天體運(yùn)動(dòng)方位的方法。此外,甘德還規(guī)定了每一星官“距度”(距離春分點(diǎn)的度數(shù))。
恒星和星表研究
甘德編著的《天文星占》因年代久遠(yuǎn)已散佚,后人將其與石申的《天文》片段匯集成《石氏星經(jīng)》。據(jù)《玉海》引錄,甘德建立了全天恒星區(qū)劃命名系統(tǒng),其方法是先確定出某星官的名稱與星數(shù),再指出該星官與另一星官的相對(duì)位置,從而對(duì)全天恒星的分布、位置等予以定性的描述。另在《開元占經(jīng)》中引錄,甘德是以入宿度(相當(dāng)于赤經(jīng))和去極度(赤緯的余角)確定每顆星的方位,列出120多顆星的赤道坐標(biāo)。甘德精密地測定了黃道附近118座,511顆恒星的位置及與北極的距離。其中,中官星59座,共210顆星;外官39座,共290顆星;紫微垣恒星20座,共110顆星。后人將其與石申測定的恒星記錄合稱為《甘石星表》,這是目前世界上最古老的星表之一,在他之前還有阿里斯提爾(Aristille)和提莫恰里斯(Timocharis)也編制過星表(但都不早于公元前3世紀(jì)),直到公元前2世紀(jì),希臘天文學(xué)家伊巴谷才編出歐洲第一個(gè)恒星表。
行星運(yùn)動(dòng)研究
甘德除了對(duì)恒星觀測外,還對(duì)行星的運(yùn)動(dòng)尤其對(duì)金、木、水、火星的運(yùn)行取得了劃時(shí)代的成果。行星在空中的運(yùn)行自西往東叫順行,反之叫逆行。《漢書·天文志》記載,古歷五星之推,亡逆行者。至甘氏石氏經(jīng),以熒惑(火星)金星(金星)為有逆行。甘德發(fā)現(xiàn)了火星和金星的逆行現(xiàn)象,他指出“去而復(fù)還為勾”,“再勾為巳”,并形象地把行星從順行到逆行再到順行的運(yùn)動(dòng)軌跡描繪成“巳”字形。
甘德建立了行星會(huì)合周期的概念(接連兩次晨見東方的時(shí)間間距)。在唐朝的《開元占經(jīng)》中,記載了甘德認(rèn)為木星的恒星周期是12年,比今測值11.86年稍大,但其測定出木星會(huì)合周期為400日,僅比今測值398.88日大1.22日。此外,甘德“視其進(jìn)退左右,以占其妖祥”,發(fā)現(xiàn)了木星運(yùn)動(dòng)有順行、逆行的變化。
通過對(duì)金星的觀測,甘德指出在不同的會(huì)合周期中金星順行、逆行和伏的日數(shù)可能在一定幅度內(nèi)有所變化。由此測定金星會(huì)合周期值570日,與今測值583.92日小10多日。甘德測定水星見伏行程分為四個(gè)階段,晨見東方四舍四十八日,伏二十日,夕見西方四舍四十八日,伏二十日。由此推測出水星會(huì)合周期是136日,與今測值115.88日差20日。關(guān)于火星運(yùn)動(dòng),甘德首次發(fā)現(xiàn)它的逆行現(xiàn)象,推算出火星的周期為1.9年(實(shí)為1.88年),火星行度周期為410度780日,接近于實(shí)際日期。
在《開元占經(jīng)》卷八十五中,輯錄了甘德對(duì)彗星的觀測。內(nèi)容為掃星見東北,名曰天棓。因彗星形狀似鏈枷,所以甘德稱其為天棓。這正與長沙子彈庫出土《楚帛書》中“天棓將作傷”句相合。
改革歷法
在歷法方面,甘德的歲星紀(jì)年法自成一家,甘德歲星紀(jì)年棄用以往太歲、太陰和歲陰名稱,改用攝提格。即假想有一顆名為“太歲”的天體,其速度與木星(木星)視運(yùn)動(dòng)平均速度(12年1周天)相同但方向相反。以太歲的位置紀(jì)年,當(dāng)木星位于丑位時(shí),太歲即位于寅位,該年就稱為“攝提格”。攝提格作為歲星紀(jì)年中的第一個(gè)歲名,還是紀(jì)歲的標(biāo)志物。如第一年(攝提格之歲)正月在寅方,第二年(單閼之歲)二月在卯方,第三年(執(zhí)徐之年)三月在辰方。歲星紀(jì)年法,后在《史記·天官書》中得到證實(shí),歲星、太歲都是實(shí)際天象。司馬遷在書中記載,大角者,天王帝廷,其兩旁各有三星,鼎足句之,曰攝提。攝提者,直斗杓所指,以建時(shí)節(jié),故曰攝提格。由此可見,攝提格即太歲星。位于大角星附近斗杓所指的延長線上,古人通常以它與斗杓配合來確定季節(jié)。此外,甘德還開創(chuàng)出以12年為一周期的冶、亂、豐、欠、水、旱等預(yù)報(bào)方法。
發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)
甘德對(duì)木星的觀測甚為精細(xì),著有《歲星經(jīng)》。據(jù)天寶印度裔天文學(xué)家瞿曇悉達(dá)主編的《開元占經(jīng)》中引錄,甘德認(rèn)為木星“若有小赤星附于其側(cè),是謂同盟”。當(dāng)代天文學(xué)史家席澤宗院士據(jù)此推測,公元前364年,甘德極有可能用肉眼觀測到木星的最亮的衛(wèi)星——木衛(wèi)三。席澤宗認(rèn)為,木衛(wèi)三是木星最大的一顆衛(wèi)星,其視亮度為4等,比肉眼可見最暗的6等星還要明亮很多,并且其與木星的角距離可達(dá)5′51"。因此當(dāng)木衛(wèi)三與木星的角距足夠大時(shí),肉眼應(yīng)該可以看到它們。經(jīng)中國的天文學(xué)史工作者在北京天文臺(tái)興隆觀測站實(shí)地觀測,也已證實(shí)木衛(wèi)三在一定條件下是有可能憑肉眼觀測到的。而意大利科學(xué)家伽利略·伽利萊是在1610年用望遠(yuǎn)鏡觀測木星時(shí)才發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)三,因此甘德的發(fā)現(xiàn)早伽利略近兩千年。
主要著作
后世影響
三國時(shí)期太史令陳卓對(duì)全天恒星區(qū)劃命名,其在戰(zhàn)國時(shí)期天文學(xué)家甘德、石申和商朝巫咸三家星上總結(jié)出古代星官系統(tǒng),包括283星官1464星,并以三種不同的顏色標(biāo)在星圖上,其中取用甘德星圖表上星官146座(28宿在內(nèi))。后人據(jù)此繪制星圖并制造渾象上的星象,成為古代全天星官名數(shù)的定型之?dāng)?shù),可見甘德對(duì)全天恒星區(qū)劃命名的工作對(duì)后世產(chǎn)生了很大的影響。
成書于西漢初年的《五星占》,是湖南長沙馬王堆3號(hào)漢墓出土的文物,這份天文資料書寫在帛書上,大約八千字。它被天文學(xué)界認(rèn)為是甘德、石申天文研究工作的延續(xù),其內(nèi)容主要涉及金、木、水、火、土五大行星在空中的方位、運(yùn)動(dòng)情況及五大行星的會(huì)合周期。其中記錄金星的會(huì)合周期是584.4日,只比今測值大0.48日。土星的會(huì)合周期是377日,比今測值小1.09日。
人物評(píng)價(jià)
近代文學(xué)家吳汝綸《廿[niàn]八宿甘石不同考》評(píng)價(jià):甘德生年早于石申,其天文學(xué)說也最早。石申相較甘德稍遜,并非后世天文家所能比的。
學(xué)者傅海倫在《山東科學(xué)技術(shù)史》中評(píng)價(jià):甘德對(duì)行星的研究雖然從定量的角度看還比較粗疏,但卻為后世傳統(tǒng)的行星位置計(jì)算法奠定了堅(jiān)實(shí)的基石。
學(xué)者宣兆琦在《淄博歷史人物》中評(píng)價(jià):甘德的天文學(xué)理論體系是原創(chuàng)性的,因此他是戰(zhàn)國時(shí)期最杰出的天文學(xué)家、中國天文學(xué)的先驅(qū)之稱號(hào)。
天文學(xué)史家陳久金評(píng)價(jià):甘德的天文歷法工作中,與戰(zhàn)國時(shí)其他各家相比,行星運(yùn)動(dòng)的知識(shí)是較為豐富的,成就也最大。
相關(guān)爭議
關(guān)于《石氏星經(jīng)》作者存有爭議,《甘石星經(jīng)》一書最初出現(xiàn)在南宋目錄學(xué)家晁公武的《郡齋讀書志》,原書1卷,今本2卷?!陡适墙?jīng)》的作者署名是“漢甘公、石申著”。天文學(xué)界知名學(xué)者徐振韜認(rèn)為,甘公即甘德為楚國人(一說為齊國人),和魏國人石申兩人雖都是戰(zhàn)國時(shí)期天文學(xué)家,但其書名出現(xiàn)較晚,另外在書中記錄了晉代甚至唐代才出現(xiàn)的州名。因此視其為唐朝或宋朝時(shí)有人假托甘公、石申之名而撰寫。對(duì)此近代天文學(xué)史家錢寶琮也認(rèn)為,甘德、石申創(chuàng)立甘、石學(xué)派以后,經(jīng)兩漢時(shí)期不斷發(fā)展,后人將新的成就充作甘、石學(xué)說,因此不同時(shí)代流傳的甘、石著作內(nèi)容也就不同。
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