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王廷相是明代中葉重要儒家學者。他以信守孔子之道為己任，指出：“儒者之論，合于圣者，即圣人也，則信而守之；戾于圣者，即異學也，則辨而正之，斯善學道者也。”[ ]他還根據孔子所言“多聞闕疑，慎言其余，則寡尤；多見闕殆，慎行其余，則寡悔”[ ]中的“慎言其余”著《慎言》。同時，他明確主張研究自然，要求把握“物理”。王廷相在所作“策問”中說：
諸士積學待叩久矣，試以物理疑而未釋者議之，可乎？天之運，何以機之？地之浮，何以載之？月之光，何以盈缺？山之石，何以欹側？經星在天，何以不移？海納百川，何以不溢？吹律何以回暖？懸炭何以測候？夫遂何以得火？方諸何以得水？龜何以知來？猩何以知往？蜥蜴何以為雹？虹霓何以飲澗？何鼠化為鴽，而鴽復為鼠？何蜣螂化蟬，而蟬不復為蜣螂？何木焚之而不灰？何草無風而自搖？何金之有辟寒？何水之有溫泉？何蜉蝣朝生而暮死？何休留夜明而晝昏？蠲忿忘憂，其感應也何故？引針拾芥，其情性也何居？是皆耳目所及，非騁思于六合之外者，不可習矣而不察也。請據其理之實論之。[ ]
顯然，王廷相是主張研究各種自然現象、研究科學的。而且他還認為，研究天地之道是學者“窮理盡性”所必不可少的。他說：
古之圣人，仰以觀乎天文，俯以察乎地理，而人之道益明。蓋以人性貫徹上下，通極內外，彌滿于無垠，周匝于六合，茍一物之未知，是于性猶有所未盡也。故天地之道，雖悠遠高深，學者不可不求其實矣。[ ]
王廷相不僅主張研究自然，同時自己也廣泛深入地研究自然、研究科學。在天文學上，他進行過大量的天文觀測，主張渾蓋合一論，并且通過對渾天說與蓋天說的優點加以綜合，以解釋各種天文現象；他還專門研究了古代天文學上的“歲差”概念的發展，撰有《歲差考》。[ ]
明清之際，顧炎武、黃宗羲、王夫之三大儒講經世致用，與此相聯系，他們也極力推崇科學，主張研究科學，包括研究天文學。
顧炎武對當時的王學末流提出批評。他說：“不習六藝之文，不考百王之典，不綜當代之務，舉夫子論學、論政之大端一切不問，而曰‘一貫’，曰‘無言’，以明心見性之空言，代修己治人之實學。”[ ]顧炎武認為，王學末流清談“明心見性”之類，實際上是棄“修己治人之實學”，其結果是“股肱惰而萬事荒，爪牙亡而四國亂；神州蕩覆，宗社丘墟”。
顧炎武所謂的“修己治人之實學”，就是“博學于文”、“行己有恥”。關于“博學于文”，顧炎武說：
君子博學于文，自身而至于家國天下，制之為度數，發之為音容，莫非文也。[ ]
顧炎武講的“博學于文”，當然也包括研究科學。顧炎武的《日知錄》三十余卷“凡經義史學、官方吏治、財賦典禮、輿地藝文之屬，一一疏通其源流，考證其謬誤”[ ]，其中也包括科技知識。《日知錄》第30卷“論天象數術”，有《天文》、《日食》、《月食》、《歲星》、《五星聚》、《百刻》、《雨水》等條涉及天文學。
黃宗羲的《明夷待訪錄》被認為是“中國歷史上第一部系統地闡發民主主義思想的著作”[ ]。同時在該書中，黃宗羲還非常重視“學校”，認為學校不僅在于養士，更重要的是“必使治天下之具皆出于學校”。他認為學校除了有“五經”師，“兵法、歷算、醫、射各有師”。他還說：
學歷者能算氣朔，即補博士弟子。其精者同入解額，使禮部考之，官于欽天監。學醫者送提學考之，補博士弟子，方許行術。歲終，稽其生死效否之數，書之于冊，分為三等：……上等解試禮部，入太醫院而官之。[ ]
對于取士，黃宗羲提出了8種渠道，有科舉、薦舉、太學、任子、邑佐、辟召、絕學和上書。其中所謂“絕學”，黃宗羲說：
絕學者，如歷算、樂律、測望、占候、火器、水利之類是也。郡縣上之于朝，政府考其果有發明，使之待詔。否則罷歸。[ ]
顯然，黃宗羲非常強調天文學的學習，注重選拔天文學人才。
黃宗羲在為學上有《明儒學案》、《宋元學案》等重要著作流傳于世，同時也撰寫了不少科學著作，其中天文學類著作“有《授時歷故》一卷，《大統歷推法》一卷，《授時歷法假如》一卷，《西歷假如》、《回歷假如》各一卷”[ ]。
王夫之一生潛心著述，著作等身。除了對經學、史學、文學以及政治等有深入研究外，他對科學也有較多的關注。尤為重要的是，他把研究科學與理學的“格物窮理”聯系在一起。他曾說：
密翁與其公子為質測之學，誠學思兼致之實功。蓋格物者，即物以窮理，惟質測為得之。[ ]
密翁，即方以智（公元1611～1671年），字密之，號曼公，明清之際的思想家、科學家。在學術思想上，他主儒、釋、道三教合一，[ ]并且著有《物理小識》、《通雅》等科學著作。他認為，學問有“質測”、“宰理”、“通幾”之分，[ ]所謂的“質測”就是要研究“物理”；他還明確指出：“物有其故，實考究之，大而元會，小而草木螽蠕，類其性情，征其好惡，推其常變，是曰‘質測’。”[ ]可見，方以智的“質測之學”就是指自然科學。王夫之以方以智的“為質測之學”解“格物”，實際上就是以研究科學解“格物”。把研究科學與儒家為學成人所必需的“格物”聯系起來，足以表明王夫之對科學的重視。
王夫之不僅以研究科學解“格物”，他本人對科學也進行了廣泛的研究。王夫之晚年著《思問錄》以及《張子正蒙注》，其中《思問錄》外篇和《張子正蒙注》的《太和》、《參兩》等篇包含了豐富的科學方面的論述，涉及天文學、地學以及醫學等方面的內容。
在天文學上，王夫之反對蓋天說，贊同渾天說。他認為，蓋天說“可狀其象而不可狀其動也，此渾天之說所以為勝”。他還說：
乃渾天者，自其全而言之也；蓋天者，自其半而言之也。要皆但以三垣二十八宿之天言天，則亦言天者畫一之理。[ ]
王夫之還具體分析了歷家的“天左旋，日月五星右轉”以及張載的“日月五星順天左旋”，并且說：
張子據理而論，伸日以抑月，初無象之可據，唯陽健陰弱之理而已。乃理自天出，在天者即為理，非可執人之理以強使天從之也。[ ]
顯然，王夫之不贊同張載提出的“日月五星順天左旋”的觀點。與此同時，他也不贊同張載用陰陽五行說解釋日月五星各自運行速度的不同，并且明確指出：“五緯之疾遲，水金火木土以為序，不必與五行之序合。”[ ]關于日月五星運行的速度，王夫之說：
遠鏡質測之法，月最居下，金、水次之，日次之，火次之，木次之，土居最上。蓋凡行者必有所憑，憑實則速，憑虛則遲。氣漸高則漸益清微，而憑之以行者亦漸無力。故近下者行速，高則漸緩。[ ]
此外，王夫之對月食、月中之影、歲差等天文現象以及歷法的有關問題都提出了自己的觀點。
明清之際的陸世儀也非常重視天文學的研究。陸世儀（公元1611～1672年），字道威，號剛齋，又號桴亭，太倉（今屬江蘇）人。他贊同朱熹的格物窮理之說，反對王陽明的致良知。他說：“致良知雖是直截，終不賅括，不如窮理穩當。……天下事有可以不慮而知者，心性道德是也。有必待學而知者，名物度數是也。假如只天文一事，亦儒者所當知，然其星辰次舍，七政運行，必觀書考圖，然后明白，純靠良知，致得去否？”[ ]陸世儀認為，科學方面的知識不同于心性道德方面的知識，其認知方法也不相同；儒者應當學習科學知識、研究科學，而不是靠“致良知”。與此同時，陸世儀還從經世致用的角度強調學習科學的重要性。他說：“六藝古法雖不傳，然今人所當學者，正不止六藝。如天文、地理、河渠、兵法之類，皆切于用世，不可不講。俗儒不知內圣外王之學，徒高談性命，無補于世，此當世所以來迂拙之誚也。”[ ]
清初大儒李光地對天文學也有研究。李光地（公元1642～1718年），字晉卿，號厚庵、榕村，福建安溪人。曾奉命主編《性理精義》、《朱子大全》等著作。李光地一生致力于理學，“以子朱子為宗，得道學正傳。而又多才多藝，旁及天文算數之事，尤能貫通古今，洞明根底”[ ]。他說：“思知人，不可以不知天。仰則觀于天文，窮理之事也，此則儒者所宜盡心也。”[ ]在這里，李光地把研究科學與儒家的“盡心”、“知性”、“知天”、“窮理”聯系在一起。
李光地對天文歷算有特殊的愛好，與當時的天文學家、數學家梅文鼎交往甚密。清康熙二十八年（公元1689年），梅文鼎奉昭參與修《明史歷志》。當時的李光地因仰慕梅文鼎的歷算才華，與他訂交，并就歷算的研究進行了交談。此后，李光地經常前去求教，學問大進。期間，梅文鼎還根據李光地的建議編纂《歷學疑問》。該書寫成后，李光地為之作序，并刊刻行世。后來，李光地又將《歷學疑問》以及梅文鼎推薦給康熙皇帝，梅文鼎受到了褒獎，于是名聲大震。在與梅文鼎的交往過程中，李光地對天文學也作了深入的研究，其天文歷法類著作主要有：《歷象要義》、《歷象合要》、《歷象本要》等，主編《御定星歷考原》、《御定月令輯要》等；還有論文《記太初歷》、《記四分歷》、《記渾儀》、《算法》、《歷法》、《西歷》等。
戴震是清代重要的漢學家。他除參與編修《四庫全書》外，還有著作《原善》、《孟子字義疏證》、《聲韻考》、《聲類表》、《方言疏證》等，有清代考據學大師之譽。同時，他也非常強調研究科學。他說：
誦《堯典》數行，至‘乃命羲和’，不知恒星七政所以運行，則掩卷不能卒業。……不知古今地名沿革，則《禹貢》、《職方》失其處所。不知‘少廣’、‘旁要’，則《考工》之器不能因文而推其制。不知鳥獸、蟲魚、草木之狀類名號，則比興之意乖。[ ]
顯然，戴震把對科學的研究看作是整理、考訂古典科技文獻必要的知識基礎。
戴震不僅強調研究科學，而且自己也深入研究科學，“凡天文、歷算、推步之法，測望之方，宮室衣服之制，鳥獸、蟲魚、草木之名狀，音和、聲限古今之殊，山川、疆域、州鎮、郡縣相沿改革之由，少廣旁要之率，鐘實、管律之術，靡不悉心討索。”[ ]正是對科技的深入研究，他撰寫了大量的科技著作，其中有天文歷法類著作：《原象》、《續天文略》、《迎日推策記》、《九道八行說》、《周禮太史正歲年解》、《周髀北極璿璣四游解》、《記夏小正星象》、《歷問》、《古歷考》等。
還需指出的是，明清一些儒家，比如黃宗羲、李光地等，他們在研究天文學時，較多地通過介紹西方的天文學知識，把中國傳統的天文知識與西方的天文學結合起來。這對于西方天文學的傳入是有積極意義的。
注釋：
[1] 《王氏家藏集》卷二十八《與彭憲長論學書》。
[2] 《論語為政》。
[3] 《王氏家藏集》卷三十《策問》。
[4] 《王氏家藏集》卷三十《策問》。
[5] 參見高令印、樂愛國：《王廷相評傳》，江蘇：南京大學出版社1998年版，第228—261頁。
[6] 《日知錄》卷七《夫子之言性與天道》。
[7] 《日知錄》卷七《博學于文》
[8] 《日知錄》潘耒“序”。
[9] 馮契：《中國古代哲學的邏輯發展》（下），上海：上海人民出版社1984年版，第1023頁。
[10] 《明夷待訪錄學校》。
[ 1] 《明夷待訪錄取士下》。
[ 2] 全祖望：《鮚埼亭集》卷十一《梨洲先生神道碑文》，《續修四庫全書》，上海：上海古籍出版社2002年版，第1429冊。
[ 3]《船山全書》第12冊《搔首問》，湖南：岳麓書社1992年版，第637頁。
[ 4] 參見羅熾：《方以智的“質測通幾”之學》，載陳鼓應等：《明清實學思潮史》（中卷），山東：齊魯書社1989年版。
[ 5] 方以智：《通雅》卷首三《文章薪火》。
[ 6] 方以智：《物理小識》“自序”。
[ 7] 王船山：《思問錄》外篇。
[ 8] 《思問錄》外篇。
[ 9] 《思問錄》外篇。
[20] 《思問錄》外篇。
[21] 《思辨錄輯要》卷三《格致類》。
[22] 《思辨錄輯要》卷一《大學類》。
[23] 阮元：《疇人傳》卷四十《李光地》，北京：商務印書館1955年版。
[24]梅文鼎：《歷學疑問》“李光地序”。
一. 天文學研究的歷程
朱熹對天文現象的思考很早就已開始。據朱熹門人黃義剛“癸丑（1193年，朱熹63歲）以后所聞”和林蘷孫“丁巳（1197年，朱熹67歲）以后所聞”，朱熹曾回憶說：“某自五、六歲，便煩惱道：‘天地四邊之外，是什么物事？’見人說四方無邊，某思量也須有個盡處。如這壁相似，壁后也須有什么物事。其時思量得幾乎成病。到而今也未知那壁后是何物？”[ ]可見，朱熹從小就關心天文，直到晚年仍對此難以忘懷，并孜孜以求。
然而，朱熹在其早期的學術生涯中，并沒有進行天文學的研究。朱熹早年除讀儒家經典外，“無所不學，禪、道文章，楚辭、詩、兵法，事事要學”[ ]。紹興三十年（1160年，朱熹30歲），朱熹正式拜二程的三傳弟子李侗為師，開始潛心于儒學，并接受李侗以“默坐澄心”于“分殊”上體認“理一”的思想。
據《朱文公文集》以及當今學者陳來先生所著《朱子書信編年考證》[ ]，朱熹最早論及天文學當在乾道七年（1171年，朱熹41歲）的《答林擇之》，其中寫道：“竹尺一枚，煩以夏至日依古法立表以測其日中之景，細度其長短。”[ ]
測量日影的長度是古代重要的天文觀測活動之一。最簡單的方法是在地上直立一根長八尺的表竿，通過測量日影的長短來確定節氣；其中日影最短時為夏至，最長時為冬至，又都稱為“日至”。與此同時，這種方法還用于確定“地中”。《周禮地官》載：“以土圭之法測土深，正日景以求地中。……日至之景，尺有五寸，謂之地中。”意思是，在夏至日中午測得日影為一尺五寸的地方，此地便是“地中”。而且，從“地中”向北，每一千里則影長增一寸；向南，每一千里則影長減一寸。這就是《周髀算經》所謂“周髀長八尺，勾之損益寸千里”。這一說法到南朝以后受到懷疑；唐朝的一行和南宮說通過不同地區日影的測量，進一步予以糾正。朱熹要其弟子林擇之協助測量日影，顯然是要比較不同地區日影的長短，其科學精神可見一斑。
在同年的《答蔡季通》中。朱熹寫道：“歷法恐亦只可略說大概規模，蓋欲其詳，即須仰觀俯察乃可驗。今無其器，殆亦難盡究也。”[ ]
蔡季通，即蔡元定（1135～1198年）；建陽（今屬福建）人，學者稱西山先生；精于天文、地理、呂律、象數，著作有《律呂新書》、《大衍詳說》等；為朱熹“四大弟子（ 蔡元定、黃干、劉爚、陳淳）”之首。蔡元定的年齡僅比朱熹小5歲，并在天文學等科學上有所造詣，很受朱熹的器重。從以上所引《答蔡季通》可知，當時朱熹正與蔡元定討論天文歷法，并且認為，研究歷法必須用科學儀器進行實際的天文觀測。
淳熙元年（1174年，朱熹44歲），朱熹在《答呂子約》中寫道：“日月之說，沈存中筆談中說得好，日食時亦非光散，但為物掩耳。若論其實，須以終古不易者為體，但其光氣常新耳。”[ ]顯然，朱熹在此前已研讀過北宋著名科學家沈括的《夢溪筆談》，并對沈括的有關天文學的觀點進行分析。胡道靜先生認為，在整個宋代，朱熹是最最重視沈括著作的科學價值的唯一的學者，是宋代學者中最熟悉《夢溪筆談》內容并能對其科學觀點有所闡發的人。[ ]
淳熙十三年（1186年，朱熹56歲），朱熹在《答蔡季通》中寫道：“《星經》紫垣固所當先，太微、天市乃在二十八宿之中，若列于前，不知如何指其所在？恐當云在紫垣之旁某星至某星之外，起某宿幾度，盡某宿幾度。又記其帝坐處須云在某宿幾度，距紫垣幾度，赤道幾度，距垣四面各幾度，與垣外某星相直，及記其昏見，及昏旦夜半當中之星。其垣四面之星，亦須注與垣外某星相直，乃可易曉。……《星經》可付三哥畢其事否？甚愿早見之也。近校得《步天歌》頗不錯，其說雖淺而詞甚俚，然亦初學之階梯也。”[ ]可見，當時朱熹正與蔡元定一起研究重要的天文學經典著作《星經》和以詩歌形式寫成的通俗天文學著作《步天歌》，并就如何確定天空中恒星的位置問題進行討論，其中涉及三垣二十八宿星象體系。
同年，朱熹在《答蔡伯靜》中寫道：“天經之說，今日所論乃中其病，然亦未盡。彼論之失，正坐以天形為可低昂反復耳。不知天形一定，其間隨人所望固有少不同處，而其南北高下自有定位，政使人能入于彈圓之下以望之，南極雖高，而北極之在北方，只有更高于南極，決不至反入地下而移過南方也。但入彈圓下者自不看見耳。蓋圖雖古所創，然終不似天體，孰若一大圓象，鉆穴為星，而虛其當隱之規，以為甕口，乃設短軸于北極之外，以綴而運之，又設短軸于南極之北，以承甕口，遂自甕口設四柱，小梯以入其中，而于梯末架空北入，以為地平，使可仰窺而不失渾體耶？”[ ]在這里，朱熹設想了一種可進入其中觀看天象的龐大的渾天儀。
淳熙十四年（1187年，朱熹57歲），朱熹在《答廖子晦》中寫道：“日之南北雖不同，然皆隨黃道而行耳。月道雖不同，然亦常隨黃道而出其旁耳。其合朔時，日月同在一度；其望日，則日月極遠而相對；其上下弦，則日月近一而遠三。如日在午，則月或在卯，或在酉之類是也。故合朔之時，日月之東西雖同在一度，而月道之南北或差遠，于日則不蝕。或南北雖亦相近，而日在內，月在外，則不蝕。此正如一人秉燭，一人執扇，相交而過。一人自內觀之，其兩人相去差遠，則雖扇在內，燭在外，而扇不能掩燭。或秉燭者在內，而執扇在外，則雖近而扇亦不能掩燭。以此推之，大略可見。”[ ]在這里，朱熹對月亮盈虧變化的原因作了探討。
淳熙十六年（1189年，朱熹59歲），朱熹在《答蔡季通》中寫道：“極星出地之度，趙君云福州只廿四度，不知何故自福州至此已差四度，而自此至岳臺，卻只差八度也。子半之說尤可疑，豈非天旋地轉，閩浙卻是天地之中也耶？”[ ]在這里，朱熹試圖通過比較各地北極星的高度及其與地中岳臺的關系，以證明大地的運動。
朱熹在一生中最后的十年里，在天文學研究上下了較多的功夫，并取得了重要的科學成就。南宋黎靖德所編《朱子語類》卷一“理氣上太極天地上”和卷二“理氣下天地下”編入大量朱熹有關天文學的言論，其中大都是這一時期朱熹門人所記錄的。例如：《朱子語類》卷二朱熹門人陳淳“庚戌（1190年，朱熹60歲）、己未（1199年，朱熹69歲）所聞”：“天日月星皆是左旋，只有遲速。天行較急，一日一夜繞地一周三百六十五度四分度之一，而又進過一度。日行稍遲，一日一夜繞地恰一周，而於天為退一度。至一年，方與天相值在恰好處，是謂一年一周天。月行又遲，一日一夜繞地不能匝，而於天常退十三度十九分度之七。至二十九日半強，恰與天相值在恰好處，是謂一月一周天。月只是受日光。月質常圓，不曾缺，如圓毬，只有一面受日光。望日日在酉，月在卯，正相對，受光為盛。天積氣，上面勁，只中間空，為日月來往。地在天中，不甚大，四邊空。……”[ ]
《朱子語類》的其它卷中也有此類記錄。例如：《朱子語類》卷二十三黃義剛“癸丑（1193年，朱熹63歲）以后所聞”：安卿問北辰。曰：“北辰是那中間無星處，這些子不動，是天之樞紐。北辰無星……。”義剛問：“極星動不動？”曰：“極星也動。只是它近那辰后，雖動而不覺。……今人以管去窺那極星，見其動來動去，只在管里面，不動出去。向來人說北極便是北辰，皆只說北極不動。至本朝人方去推得是北極只是北辰頭邊，而極星依舊動。又一說，那空無星處皆謂之辰……。”又曰：“天轉，也非東而西，也非循環磨轉，卻是側轉。”義剛言：“樓上渾儀可見。”曰：“是。”……又曰：“南極在地下中處，南北極相對。天雖轉，極卻在中不動。”[ ]
《朱文公文集》卷七十二朱熹所著《北辰辨》（大約寫成于1196年，朱熹66歲）以及卷六十五朱熹所注《尚書》之《堯典》、《舜典》（大約寫成于1198年，朱熹68歲）都包含有豐富的天文學觀點。《北辰辨》是朱熹專門討論天球北極星座的論文；在所注的《堯典》中，朱熹討論了當時天文學的歲差、置閏法等概念；在所注《舜典》中討論了早期的渾天說、渾天儀的結構，并詳細記錄了當時的渾天儀結構。
這一時期朱熹所編《楚辭集注》（成書于1195年，朱熹65歲）之《天問》中也有一些注釋反映了他在天文學方面的研究和造詣。
二. 天文學的成就
就朱熹研究天文學的方法而言，其最根本的研究方法是[ ]：
其一，細心觀察各種天文現象。朱熹是重視親身觀察、善于觀察的人。他經常運用儀器觀察天文現象；并運用觀察所得驗證、反駁或提出各種見解。
其二，用“氣”、“陰陽”等抽象概念解釋天文現象。朱熹所采用的這一方法與中國古代科學家普遍采用的研究方法是一致的。
其三，運用推類獲取新知。朱熹經常運用“以類而推”的方法，用已知的東西、直觀的東西，對天文現象進行類推解釋。
其四，闡發前人的天文學研究成果。朱熹研讀過包括沈括《夢溪筆談》在內的大量科學論著，對前人的天文學觀點均予以評述，并提出自己的看法。
從現代科學的角度看，朱熹的天文學研究方法，固然有其不足之處，這主要是由于古代科學所處的階段而導致的。在古代科學的范疇中，朱熹的天文學研究方法應當屬于合理。更為重要的是，朱熹運用這些方法在天文學上取得了重要的成就。
朱熹在天文學方面的科學成就主要反映在他最后十年里有關的言論中。概括起來主要有三個方面：
第一，提出了以“氣”為起點的宇宙演化學說。朱熹曾經說：“天地初間只是陰陽之氣。這一個氣運行，磨來磨去，磨得急了便拶許多渣滓；里面無處出，便結成個地在中央。氣之清者便為天，為日月，為星辰，只在外，常周環運轉。地便只在中央不動。不是在下。”[ ]這里描繪了一幅宇宙演化途徑的圖景。
在朱熹看來，宇宙的初始是由陰陽之氣構成的氣團。陰陽之氣的氣團作旋轉運動；由于內部相互磨擦發生分化；其中“清剛者為天，重濁者為地”[ ]，重濁之氣聚合為“渣滓”，為地，清剛之氣則在地的周圍形成天和日月星辰。朱熹還明確說：“天地始初混沌未分時，想只有水火二者。水之滓腳便成地。今登高而望，群山皆為波浪之狀，便是水泛如此。只不知因什么時凝了。初間極軟，后來方凝得硬。……水之極濁便成地，火之極輕便成風霆雷電日星之屬。”[ ]他根據直觀的經驗推斷認為，大地是在水的作用下通過沉積而形成的，日月星辰是由火而形成的。
將宇宙的初始看作是運動的氣，這一思想與近代天文學關于太陽系起源的星云說有某些相似之處。1755年，德國哲學家康德提出了太陽系起源的星云說；1796年，法國天文學家拉普拉斯也獨立地提出星云說。星云說認為，太陽系內的所有天體都是由同一團原始星云形成的。然而，在他們500多年之前，朱熹就提出了類似之說；盡管尚缺乏科學依據和定量的推算，但其通過思辯而獲得的結果則是超前的。
對此，英國科學史家梅森在其《自然科學史》一書中予以記述：“宋朝最出名的新儒家是朱熹。他認為，在太初，宇宙只是在運動中的一團渾沌的物質。這種運動是漩渦的運動，而由于這種運動，重濁物質與清剛物質就分離開來，重濁者趨向宇宙大旋渦的中心而成為地，清剛者則居于上而成為天。……”[ ]
第二，提出了地以“氣”懸空于宇宙之中的宇宙結構學說。朱熹贊同早期的渾天說，但作了重大的修改和發展。早期的渾天說認為：“天如雞子，地如雞中黃，孤居于天內，天大而地小。天表里有水，天地各乘氣而立，載水而行”[ ]但是，當天半繞地下時，日月星辰如何從水中通過？這是困擾古代天文學家的一大難題。朱熹不贊同地載水而浮的說法，他說：“天以氣而依地之形，地以形而附天之氣。天包乎地，地特天中之一物爾。天以氣而運乎外，故地搉在中間，隤然不動。”[ ]這就是說，地以“氣”懸空在宇宙之中。
至于地如何以“氣”懸空在宇宙中央，朱熹說：“天運不息，晝夜輾轉，故地搉在中間。使天有一息之停，則地須陷下。惟天運轉之急，故凝結得許多渣滓在中間。”[ ]又說：“地則氣之渣滓，聚成形質者；但以其束于勁風旋轉之中，故得以兀然浮空，甚久而不墜耳。”[ ]朱熹認為，宇宙中“氣”的旋轉使得地能夠懸空于宇宙中央。朱熹的解釋克服了以往天文學家關于宇宙結構學說的弱點，把傳統的渾天說發展到了一個新水平。[ ]
關于地之外的天，朱熹說：“天之形，……亦無形質。……天體，而實非有體也。”[ ]“天無體，只二十八宿便是天體。”[ ]又說：“星不是貼天。天是陰陽之氣在上面”；“天積氣，上面勁，只中間空，為日月來往。地在天中，不甚大，四邊空，”[ ]這顯然是吸取了傳統宣夜說所謂“天了無質，……日月眾星，自然浮生虛空之中，其行無止，皆須氣也”[ ]的思想。
第三，提出了天有九重和天體運行軌道的思想。朱熹認為，屈原《天問》的“圜則九重”就是指“九天”，指天有九重。事實上，在朱熹之前，關于“九天”的說法可見《呂氏春秋有始覽》：中央曰鈞天，東方曰蒼天，東北曰變天，北方曰玄天，西北曰幽天，西方曰顥天，西南曰朱天，南方曰炎天，東南曰陽天；后來的《淮南子天文訓》等也有類似的說法；直到北宋末年洪興祖撰《楚辭補注》，其中《天文章句》對“九天”的解釋是：東方皞天，東南方陽天，南方赤天，西南方朱天，西方成天，西北方幽天，北方玄天，東北方變天，中央鈞天。顯然，這些解釋都不包括天有九重的思想。
朱熹則明確地提出天有九重的觀點，并且還說“自地之外，氣之旋轉，益遠益大，益清益剛，究陽之數，而至于九，則極清極剛，而無復有涯矣”[ ]；同時，朱熹贊同張載所謂“日月五星順天左旋”的說法。他進一步解釋說：“蓋天行甚健，一日一夜周三百六十五度四分度之一，又進過一度。日行速，健次于天，一日一夜周三百六十五度四分度之一，正恰好。比天進一度，則日為退一度。二日天進二度，則日為退二度。積至三百六十五日四分日之一，則天所進過之度，又恰周得本數；而日所退之度，亦恰退盡本數，遂與天會而成一年。月行遲，一日一夜三百六十五度四分度之一行不盡，比天為退了十三度有奇。進數為順天而左，退數為逆天而右。”[ ]《朱子語類》卷二朱熹的門人在闡釋所謂“天左旋，日月亦左旋”時說：“此亦易見。如以一大輪在外，一小輪載日月在內，大輪轉急，小輪轉慢。雖都是左轉，只有急有慢，便覺日月似右轉了。”朱熹贊同此說。[ ]
對此，英國著名科學史家李約瑟說：“這位哲學家曾談到‘大輪’和‘小輪’，也就是日、月的小‘軌道’以及行星和恒星的大‘軌道’。特別有趣的是，他已經認識到，‘逆行’不過是由于天體相對速度不同而產生的一種視現象。”[ ]因此李約瑟認為，不能匆忙假定中國天文學家從未理解行星的運動軌道。
在天文學研究中，朱熹除了提出以上新見外，還對沈括有關天文學的觀點做過詳細的闡述。例如：沈括曾說：“月本無光，猶銀丸，日耀之乃光耳。光之初生，日在其傍，故光側，而所見才如鉤；日漸遠，則斜照，而光稍滿。如一彈丸，以粉涂其半，側視之，則粉處如鉤；對視之，則正圓。”[ ]朱熹贊同此說，并接著說：“以此觀之則知月光常滿，但自人所立處視之，有偏有正，故見其光有盈有虧。”[ ]他還說：“月體常圓無闕，但常受日光為明。初三、四是日在下照，月在西邊明，人在這邊望，只見在弦光。十五、六則日在地下，其光由地四邊而射出，月被其光而明。……月，古今人皆言有闕，惟沈存中云無闕。”[ ]
三. 對后世的影響
中國古代的天文學大致包括宇宙結構理論和歷法兩大主要部分，尤以歷法最為突出。宇宙結構理論自漢代形成蓋天說、渾天說和宣夜說之后，也經歷了不斷的發展，主要表現為占主導地位的渾天說不斷吸取各家學說之長而逐步得到完善。
朱熹的天文學研究側重于對宇宙結構理論的研究。他通過自己的天文觀測和科學研究，以渾天說為主干，吸取了蓋天說和宣夜說的某些觀點，提出了較以往更加完善的宇宙結構理論，把古代的渾天說推到一個新的階段，這應當是朱熹對于古代天文學發展的一大貢獻。
但是，由于朱熹的天文學研究只是專注于宇宙的結構，對于當時在天文觀測和歷法方面的研究進展關注不夠，在這些方面的研究稍顯不足。因此，他的宇宙結構理論在某些具體的細節方面，尤其是定量方面，尚有一些不足之處，有些見解和解釋是欠妥當的。
然而，他畢竟對宇宙結構等天文學問題作了純科學意義上的研究，代表了宋代以至后來相當長一段時期中國古代天文學在宇宙結構理論研究方面的水平。而且，朱熹的宇宙結構理論在后來直至清代一直受到了不少學者的重視和引述。
朱熹之后宋末的重要學者王應麟(1223～1296年，字伯厚，號深寧居士)撰《六經天文編》六卷，記述了儒家經典中大量有關天文學方面的重要論述，《四庫全書六經天文編》“提要”說：“是編裒六經之言天文者，以易、書、詩所載為上卷，周禮、禮記、春秋所載為下卷。”該著作也記述了朱熹的許多有關天文學方面的論述。
元代之后科舉考試以“四書五經”為官定教科書。其中《尚書》以蔡沈的《書集傳》為主。蔡沈（1167～1230年，字仲默，號九峰）曾隨其父蔡元定從學于朱熹。他的《書集傳》是承朱熹之命而作，其中包含了朱熹所注《尚書》之《堯典》、《舜典》等內容，涉及不少有關天文學方面的論述。另有元代學者史伯璿（生卒不詳）著《管窺外篇》；《四庫全書管窺外篇》“提要”說：該書中“于天文、歷學、地理、田制言之頗詳，多能有所闡發。”在論及天文學時，該書對朱熹的言論多有引述，并認為“天以極健至勁之氣運乎外，而束水與地于其中”。這與朱熹的宇宙結構理論是一致的。
明初的胡廣等纂修《性理大全》，其中輯錄了大量朱熹有關天文學的論述。明末清初的天文學家游藝（生卒不詳，字子六，號岱峰）融中西天文學于一體，撰天文學著作《天經或問》，后被收入《四庫全書》，并流傳于日本。該書在回答地球何以“能浮空而不墜”時說：“天虛晝夜運旋于外，地實確然不動于中……天裹著地，運旋之氣升降不息，四面緊塞不容展側，地不得不凝于中以自守也。”這里吸取了朱熹關于氣的旋轉支撐地球懸于空中的宇宙結構理論；在解釋地震的原因時，該書又明確運用了朱熹的這一觀點，說：“地本氣之渣滓聚成形質者，束于元氣旋轉之中，故兀然浮空而不墜為極重亙中心以鎮定也。”在論及日月五星的運行方向和速度時，該書說道：“日月之行，宋儒言之甚詳”，并且還直接引述朱熹關于五星運行方向和速度的觀點予以說明。
清代著名學者李光地（1642～1718年，字晉卿，號榕村）曾奉命主編《朱子大全》，其中“卷四十九理氣一”有“總論、太極、天地、陰陽、時令”，“卷五十理氣二”有“天文、天度、地理、雷電、風雨雪雹霜露”，收錄了朱熹有關天文學的不少論述。李光地所著的《歷象本要》引述了朱熹所謂“地在中央不動，不是在下”，“天包乎地”以及“天有九重”等，用以說明朱熹的天文學思想中包含了西方天文學有關宇宙結構的知識[ ]。他在所撰的《理氣》篇說：“朱子言天，天不宜以恒星為體，當立有定之度數記之。天乃動物，仍當于天外立一太虛不動之天以測之，此說即今西歷之宗動天也。其言九層之天。近人者最和暖故能生人物。遠得一層，運轉得較緊似一層。至第九層則緊不可言。與今西歷所云九層一 一吻合。”[ ]他的《御定星歷考原》六卷，也引述了朱熹有關宇宙結構的言論，并且認為，朱熹所說的“天包乎地，地特天中之一物爾”就是指“天渾圓地亦渾圓”，而與西方天文學的宇宙結構理論相一致。
李光地與被譽為清初“歷算第一名家”的梅文鼎（1633～1721年，字定九，號勿庵）[ ]交往甚密，并且對當時的西方科學都持“西學中源”說。梅文鼎在所著《歷學疑問》中多處引用朱熹有關宇宙結構的言論。該書認為，朱熹已經具有西方天文學所謂“動天之外有靜天”、“天有重數”和“以輪載日月”的觀點，并且說：“朱子以輪載日月之喻，兼可施諸黃、赤，與西說之言層次者實相通貫。”[ ]
除此之外，清代還有黃鼎（生卒不詳）的《天文大成管窺輯要》八十卷，其中也包括朱熹有關天文學的不少論述。
朱熹是古代的大哲學家，代表了中國古代哲學發展的一座高峰。也許正是這個原因，他在天文學上所取得的成就一直沒有能引起人們足夠的注意。但是，這并不能否認他在天文學上確實做出過卓越的貢獻，他的宇宙結構理論對后世產生過重大的影響。
注釋：
[ ] 李約瑟：《中國科學技術史》第四卷《天學》，北京：科學出版社1975年版，第2頁。
[ ] 〔宋〕黎靖德編：《朱子語類》，北京：中華書局1986年版，卷第九十四。
[ ] 《朱子語類》，卷第一百四。
[ ] 陳來：《朱子書信編年考證》，上海人民出版社1989年版。
[ ] 《答林擇之》，《晦菴先生朱文公文集》（四部叢刊初編），以下簡稱《文集》，卷四十三。
[ ] 《答蔡季通》，《文集》續集卷二。
[ ] 《答呂子約》，《文集》卷四十七。
[ ] 胡道靜：《朱子對沈括科學學說的鉆研與發展》，《朱熹與中國文化》，學林出版社1989年版。
[ ] 《答蔡季通》，《文集》卷四十四。
[ ] 《答蔡伯靜》，《文集》續集卷三。
[ ] 《答廖子晦》，《文集》卷四十五。
[ ] 《答蔡季通》，《文集》續集卷二。
[ ] 《朱子語類》，卷第二。
[ ] 《朱子語類》，卷第二十三。
[ ] 樂愛國、高令印《朱熹格物致知論的科學精神及其歷史作用》，《廈門大學學報》，1997年第1期。
[ ] 《朱子語類》，卷第一。
[ ] 《朱子語類》，卷第一。
[ ] 《朱子語類》，卷第一。
[ ] 梅森：《自然科學史》，上海譯文出版社1980年版，第75頁。
[ ] 《晉書天文志上》。
[ ] 《朱子語類》，卷第一。
[ ] 《朱子語類》，卷第一。
[ ] 朱熹：《楚辭集注》，上海古籍出版社1979年版，第51頁。
[ ] 杜石然等：《中國科學技術史稿》（下），科學出版社1982年版，第106頁。
[ ] 朱熹：《楚辭集注》，第51頁。
[ ] 《朱子語類》，卷第二。
[ ] 《朱子語類》，卷第二。
[ ] 《晉書天文志上》。
[ ] 朱熹：《楚辭集注》，第51頁。
[ ] 《朱子語類》，卷第二。
[ ] 《朱子語類》，卷第二。
[ ] 李約瑟：《中國科學技術史》第4卷，科學出版社1975年版，第547頁。
[ ] 沈括：《夢溪筆談》卷七《象數一》。
[ ] 朱熹：《楚辭集注》，第53頁。
[ ] 《朱子語類》，卷第二。
[ ] 樂愛國：《李光地的中西科技觀述評》，載《李光地研究》，廈門大學出版社1993年版。
[ ] 《榕村語錄》卷二十六《理氣》
明代茅元儀《武備志》中收錄了《測天賦》、《玉帝親機》二書，收集了許多有關天氣的經驗性認識，其中的天氣諺語集中體現了古代勞動人民的智慧。這些諺語來自生活實踐，因難免受封建迷信思想的影響，不少諺語有不科學之處。到了明末，我國的氣象事業有了一定的發展。但人們對于氣象的認識較為分散，而且也局限于知識分子階層，沒有普及到群眾中去。《天經或問》作為第一本天文科普讀物，以一問一答的形式，像百性普及相關知識，其中也涉及到氣象知識，通俗易懂，是中國氣象學的啟蒙之作。
二、《天經或問》中的氣象學知識
《天經或問》共有四卷。卷一共有22圖：昊天一氣渾淪變化圖，黃赤道南北極圖，三輪六合八觚之圖等；卷二有問答17條，各有標題：天體，地體，黃赤道，南北極，子午規，地平規，太陽，太陰，日食，交食，朔望弦晦等；卷三有問答25條，各有標題：歲差，經星名位，恒星多寡，大星位分，太陽出入赤道度分，經星東移，觜宿古今測異，七曜各麗天，恒星天等；卷四有問答27條，各有標題：分野，年月，歷法，霄霞，風云雨露霧霜，雪霰，雹，雷電，霾，慧孛，虹，日月暈，日月重見，風雨徵等。游藝結合中西科技成果，撰成通俗讀物《天經或問》一書，很有獨特見解，被收入《四庫全書》，并流傳日本，多次翻印發行。《四庫全書》總纂紀昀評述這部書：凡天地氣象、日月星辰之運行，月盈日蝕的道理，以及風云、雷電、雨露、霜霧、云霓的變化，都設有問答，明其所以然，條理清晰，通俗易懂；至于星占應驗之術，則摒棄不談。
（一）各類天氣現象
“問：雹，冷物也，何以不降于寒而降于暑也？或謂蜥蜴所噴，或謂龍鱗所藏？是乎？否乎？曰：氣之三際：中為冷際，下為地溫，上近火熱，極冷之處乃在冷際之中。二時之雨，三冬之雪，蓋至冷之初際，即已變化下零矣。冬月氣升，其力甚緩，非大地同云不能扶勢，故云足甚廣；二時之云足亦闊，云生緩遲，即雨舒徐，皆變于冷之初際也。夏月郁積濃厚，決絕上騰，力專勢遲，故云足促狹···溝澮旋盈，蓋因其專銳，故能徑至于冷之深際。氣升愈厚，騰上愈速，人冷愈深，變合愈驟，結體愈大矣。升入極冷之際，驟凝為雹。雹體大小，又因入冷之深淺、云氣之厚薄也。雹中沙土，更多于雪；雹體中虛，以其激結之驟，包氣于中也。若夫蜥蜴龍鱗之說，則樵木市語也。”在該書中，游藝在對雹進行解釋時很明顯的受到了西方“三際說”的影響。在明末清初之際，有一些西方傳教士對“三際說”作了簡要介紹，如利瑪竇的《乾坤體儀》將大氣分為“暖域、冷域、熱域”，熊三拔的《泰西水法》將大氣分為“溫際、冷際、熱際”等，但均未對“三際說”作更為深入的分析。作為最早將西方中世紀氣象知識與理論介紹到中國的氣象學專著，《空際格致》對大氣分層學說進行了相對全面地闡述。依據《空際格致》“，氣厚分有上中下三域：上域近火，近火常熱；下域近水土，水土常為太陽所射，足以發暖，故氣亦暖；中域上遠于天，下遠于地，則寒。”高一志將大氣分為上域、中域和下域，三域的特點分別是熱、寒、暖。此處所說的下域，和我們今天氣象學里面的對流層極為相似。高一志還提到了下域“暖”形成的原因“，下域近水土，水土常為太陽所射，足以發暖”，太陽輻射中的一部分被地面所吸收，所以高一志認為被吸收的太陽輻射足以使下域“發暖”。“上域近火，近火常熱”，高一志的“上域”和現在的“熱層”相類似，由于太陽輻射中的強紫外輻射的光化學分解和電離反應，使得這一層的溫度隨高度的增加而迅速升高。“中域上遠于天，下遠于地，則寒”，“中域”相當于現在的“中間層”，中間層大氣吸收的輻射能量很少，溫度隨高度而降低，它是地球大氣中最冷的部分。在“三際說”的基礎上，對雹作出了進一步解釋。冬天的時候，這些氣體繼續上升，但是十分緩慢，力量也比較薄弱，只能依靠大地上性質相同的云，此時的云范圍較為廣泛；夏天的時候，氣體越積越濃厚，繼續上升，力量較強，直達冷際深處。氣體越往上升，越來越厚密，速度也越來越快，聚散變化也越來越突然頻繁。當氣體進入極冷之際時，會驟然凝結成雹。雹體積的大小，與進入冷際的深淺、云的厚薄程度息息相關。雹中所含的沙土也比雪多，而且雹的中心是虛的，這是由于它是驟然凝結而成當中包含了氣體的緣故。至于說，是雹是蜥蜴所噴或是龍鱗所藏，都只是老百姓們的市井流言而已。現代氣象學上認為冰雹來自對流特別旺盛的對流云中。云中的上升氣流要比一般雷雨云強，小冰雹是在對流云內由小雹體上下數次和極冷水滴碰撞而增長起來的，當云中的上升氣流支托不住時就下降到地面。大冰雹是在具有一支很強的斜升氣流、液態水的含量很充沛的雷暴云中產生的。游藝用通俗易懂的語言解釋了雹的來源，并且指出民間的流言都是不可信的，在一定程度上破除了封建迷信思想。
（二）大氣光象
《天經或問》中還涉及到很多大氣光象。如：①霄霞依據《天經或問》，如霄霞“，問：霄，未見天之何色而指也，霞則見天之五色而著也。雖日月星辰不如霞之彩，測步者獨不關之者何也？曰：霄者，天之無云氣而青碧者也。天色在五行之外，青亦非其真體壯生。所謂天之蒼蒼其正色耶？其遠而無所至極耶？其視下也，亦若是則已矣。霞者，云正受日光則透白，虛斜相交則起色，皆假日之光或成五彩也···”游藝認為“霞”是由于云受太陽光照射虛實相交后而形成了五顏六色的光象，這與現代氣象學對“霞”的解釋極為相似，都認為“霞是由于大氣對日光的散射作用而產生的一種自然現象。”當陽光透過厚厚的大氣層時，被大量的大氣分子散射。當空中的水汽、雜質等越多，其色彩越顯著。②日月暈“問：虹是薄雨為日光所映而成紅綠也，然則日月四旁時有紅白之氣圍抱成環，謂之日暈，此暈是何？曰：暈乃空中之氣直逼日月之光圍抱成環，其有缺者、有圍者、抱者、背者、薄者、厚者，皆是氣所注射，又有一等氣在天上，外淺中深如井者，深是氣厚處日光所照，一般淺系氣薄日照之，故白色如井欄等。”暈是由于日月光線透過卷層云時受折射作用而形成的。天空中有一層高云，陽光或月光透過云中的冰晶發生了折射或反射，便在太陽或者月亮周圍產生彩色光環。大氣的厚薄程度不同，日暈和月暈的形狀也大小不一。③日月重見“問：日月暈，氣是也。日為諸陽之尊，有重出為之抗者，此是何物也？曰：日有重疊，見兩三者，以云封日，一層云稍薄能透光，卻被日光所射后，邊卻又有一層黑而厚者，擋住日光，反透薄云故成重日之象。”這跟高一志《空際格致》中提到的“日有重疊”現象有相似之處。《空際格致》中提到“太陽行時,不拘南北,忽遇潤云在旁,其云間日之面為薄,故深受日光及像,其背日之面為厚,故所受之光與像不能通透,乃退而不及人目,與成虹之云相似,致見日有二,其一系本輪,乃真者,一系旁云,乃偽者。正如對鏡者必生像于鏡內，凡在旁者見一真人與鏡中所退宛有二像矣。”由于云層有厚有薄，日光透過薄的云層，遇到較厚的云層時則被擋住了，又反射至旁邊較薄的云層形成了另一輪“太陽”。游藝的解釋通俗簡單，容易理解，即使是不了解氣象學的人，讀過之后也是一目了然，清楚明白。
（三）風雨預測
“問：日月暈與重出皆雨征也。然暈與重不常見而風雨則常有者，更有何征乎？曰：氣行空中為濕性所礙，不得上升，觀之見其彎曲者，雨征也；曉間霧開而復擁者，雨征也；晨起氣昏者，雨征也……日出時云多，破漏日光散射者，雨征也；日光暗淡而色蒼白者，雨征也……”中國的氣象諺語有很多，如元代婁元禮的《田家五行》中涉及到很多用自然現象來預測天氣。游藝在《天經或問》中也對其中的一部分進行了總結，并做了簡單扼要的解釋，便于理解。
三、影響
一、舊《大統歷》誤差日顯，徐光啟
奉命修新歷
明朝建立之后，在歷法上開始采用的是《大統歷》。這個《大統歷》實際上是元朝天文學家郭守敬所發明的《授時歷》的翻版，只是換了個名字而已。郭守敬的《授時歷》發明之初，在當時國際上處于領先地位，其精度極高。比如他那時測定的每天的時間長度，與今天相比才僅差72秒，在當時的科技條件下，能做到如此精度，實在令人驚訝。
然而從發明《授時歷》到明末，已經過了三百多年，各種誤差日積月累越來越大。而明朝歷局的官員們只知道依照已有的方法和數表推算節氣、天象，甚至用象數法進行臆測，對于誤差怎樣解決大都束手無策，也沒人考慮。此時，日食、月食、節令、朔望的預測和安排，已經混亂不堪，嚴重影響國家和社會管理。
在這種情況下，雖然當時外有滿清叩關，內有李自成、張獻忠問鼎，內外交困，國家形勢危急。但崇禎皇帝考慮到歷法是一個王朝實施其統治的制度象征，歷法的混亂易導致國家的混亂，從社稷江山計，不得不騰出精力來過問這件事關重大的具體科技問題，便責成時任禮部侍郎的大科學家徐光啟著手修歷。
徐光啟系進士出身，他學識淵博，學貫中西，一生致力于科學事業，著有巨著《農政全書》60卷。受到崇禎皇帝重視，被擢進入內閣，任禮部侍郎。在此期間，他為復興大明，大力提倡以科學技術為“富強之術”，一方面操持政務，一方面繼續研究天文、歷算、農學、水利、軍事等科學。還認真汲取當時新傳入的西方自然科學，大量譯介西方科技書籍。這在僵化保守的封建社會是極其難能可貴的。正因如此，他成了中國歷史上學貫中西第一人，也是中國科技史上公認的泰斗級人物。
徐光啟于崇禎元年（1628年）接受修歷任務，此時他已是67歲的老人了。他不顧年邁，毅然上陣，立即組成了一個由中外科學家組成的龐大的科研班子，其中包括當時著名的意大利科學家龍華民、羅雅谷，德國科學家湯若望、鄧玉函。他還制定了這次歷法科研的最高目標：“上推遠古，下驗將來，必期一一無爽；日月交食，五星凌犯，必期事事密合。”并迅速展開了工作。
在修歷的日子里，不管是凄風冷雨的秋夜，還是大雪紛飛的隆冬，徐光啟都要登上觀象臺，親臨指揮或親自動手觀察天象。那期間，記錄、整理筆記、查找資料，幾乎成了他生活的全部。終于，經過他和這些中外科學家的共同努力，很快就推出了《日躔歷指》等初步研究成果，接著又開始了卷帙浩繁的《崇禎歷書》的編纂工作。
二、魏文魁上呈《歷元》《歷測》，
志在否定徐光啟
使人想不到的是，此時遠在京師滿城縣的鄉下，竟有一個叫魏文魁的老百姓，也在為《大統歷》的誤差而苦惱著。他不顧天文歷法歷來是民間研究的，也不顧自己沒有高深的數學知識和先進的觀測設備，更顧不得自己生計的艱難，經年累月一直執拗地進行著自費天文歷法的研究。
此時，魏文魁一定知道，西方的天文歷法技術已經傳入中國。但他的思想不像徐光啟那樣開放，而是有點保守和固執，對外來的思想和技術采取了拒絕的態度，認為依靠中國人自己的知識和文化完全可以解決此類問題。把先進的科技知識拒之門外，這就犯了科研的大忌。
那么他依據什么來進行研究呢？說來很有意思，魏文魁所采納和依據的重要資料是宋朝人邵雍的那本《皇極經世》，而它依據的數學知識則是“周三徑一，方五斜七”等圓周和勾股之類。作為一個普通百姓，承擔如此艱巨的科研課題，依據的知識竟是這樣的初級和粗疏，再加上資料和設備又不具備，又沒有充裕的資金支持，可以想見，他的研究活動一定是異常艱難的。
比如，他所依據的《皇極經世》，是宋朝邵雍研究周易而自創的一門預測學，是不是科學一直被人大打問號。該書一個最基本的概念，便是把人類世界的歷史壽命，根據易理象數的法則，規定出幾個簡單易記的字，這幾個字是：“元、會、運、世、分。”他將此作為層級次序，來表示和解釋天文、地理、人事發展變化，以此進行預測。
比如，從時間上來說，“元”可以認為是年，一“元”就是一年，一年之中有十二個月，每個月日月相會一次，因此便叫做“會”。所以一“元”之中，便包含了十二“會”。每個“會”之中，地球自轉三十次，所以一“會”又包含三十“運”，即三十天。因一天之中又有十二個時辰，因此一“運”又包含十二“世”，即十二時辰。每個時辰又分三十“分”。
如果廣而擴之，把最小的“分”代表年，便構成了“三十年為一世，三百六十年為一運，一萬零八百年為一會，十二萬九千六百年為一元”。邵雍認為，人類歷史、朝代興亡、世界分合、自然變化，都體現在這“元、會、運、世、分”之中了，不需要再用其他方法檢測，皆可未卜先知。魏文魁對邵雍這方法頂禮膜拜，深信不疑，把這作為他的整個研究思路。顯然這對需要十分精細的歷法來說，太粗糙了。
按著邵雍的思路和理論框架，魏文魁毅然展開了工作。經過多年的努力，居然完成了兩部洋洋灑灑的巨著：一部是天文理論著作《歷元》，一部是歷法知識著作《歷測》。
也就是在這時候，從北京傳來消息，由徐光啟制定的明顯西化遠離我中華傳統的新歷法已經有了雛形，對此魏文魁怎能接受？他認為自己站出來的時機到了，便不顧一家老小的安危，當即讓兒子魏象乾帶上他剛剛脫稿的兩部巨著，從滿城火速趕到京城，將書送給通政司并轉修歷局。他還加了一份上疏，歷數東方科技的優點和西方科技的缺點，以及徐光啟引入西方科技做法的謬誤。希望政府引起重視，并檢驗和采納他的方法，企圖以此阻止和取代徐光啟的新歷法。
三、徐光啟虛懷若谷，魏文魁據理力爭
徐光啟聞知大吃一驚，但以多年形成的對不同學派的廣納博蓄習慣，以及對科學的嚴謹態度，他馬上冷靜下來。他本著“各家不同看法務求綜合”的一貫思想，決定對魏文魁的著作進行一番公正的研判，以此也希望發現對手的價值所在。徐光啟還表示，在沒有通讀完對方著作前，堅決不表態誰對誰錯，也不發一句議論。別人問起，他總是說：“文魁之本，臣尚未通讀，不敢言對錯。”
可見徐光啟很有風度，他對魏文魁的書看得非常認真仔細，將書中非常重要的七個問題一一摘錄，逐個進行研究。通過仔細翻閱研究，他發現其中的謬誤很多，推算方法也十分陳舊粗陋。不要說日月食和五星凌犯，就是立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分等二十四節氣的劃分都不準確。
但是，徐光啟在研判魏文魁的著作中，也對魏文魁的刻苦研究精神進行了肯定，稱他是“苦心力學之士”。徐光啟對他的謬誤一一進行記錄，然后指出魏文魁的錯誤都在什么地方。與此同時，徐光啟以寬廣的胸懷傳信給魏文魁，希望他進一步努力，爭取在天文學上真正有所建樹。還告訴他，若有疑義，可以當面討論。實際上，徐光啟對魏文魁的研究成果持了完全否定態度。
魏文魁當然不服輸，決心進京與徐光啟論難。他堅持認為中國傳統方法推算的歷法精度要高于西法，認為他的結果不準確是因為觀測地點不同而造成的。他舉例說，一樣的日月食，京師所觀測到的結果，與滿城觀測到的絕不會一樣，與瓊州觀測到的更不一樣，這怎么能說我的方法不準確呢？至于二十四節氣的劃分，中國南北差距很大，在北方認為準確的，在南方就不一定準確，武斷地說哪種方法正確，哪種方法不正確，這是不能服人的。
由于涉及科學問題，徐光啟沒有讓步，他認為魏文魁的做法是“混推”，科學研究僅靠“混推”是站不住腳的。可是，這時的徐光啟仍然沒有以居高臨下的態度表現出對魏文魁這場爭論的不屑，而是非常重視，每次辯論他都積極參加，還將辯論雙方的觀點都記錄下來，最后形成了《歷局與魏文魁辯論文稿》，保存備案。
一個是國家頂尖級科學家，還是個國家的重要官員；另一個是民間業余科學愛好者，還是個平民百姓。他們竟能夠如此平起平坐地開展激辨，這在明末實在難能可貴，說明當時明政府有較濃的崇尚科學的氣氛，以及徐光啟的虛懷若谷。
四、崇禎提出用實踐檢驗，
各家觀象臺上比高低
其實，徐光啟在與魏文魁論戰之前，徐光啟的新歷還受到了其他天文歷法派別的猛烈攻擊。一是以欽天監官員為首的一直對徐光啟吸收西方科學不滿，希望“祖宗之制不可變”的舊《大統歷》派，二是從伊斯蘭傳來的《回回歷》派。這兩派都認為自己堅持的歷法無可挑剔，而認為徐光啟的歷法是不純正、不準確、不科學的。現在又增加了一個魏文魁派，四派混戰，轟動朝野，震驚中外。
消息傳到皇帝崇禎那兒，鑒于此時國家形勢不妙，需要處理的事情很多，已不允許在這件事上這樣久拖不決，需要快點拿出成果。崇禎帝便提出可以“廣集眾長，虛心采聽，西洋方法不妨兼收，各家不同看法務求綜合”的思想，希望大家不要再爭。然而，在各家都互不服氣的情況下，他的這一提議是無法實現的，激烈爭吵仍沒有平息。
事涉國家制度，崇禎帝又提出了另外一個辦法，既不看理論，不看設計，也不論“課題組學術帶頭人”的身份，只用實踐檢驗。指示尋找一個特殊天文現象，四家平等預測，誰家測準了，誰就正確，國家就采納誰的方案。
崇禎所希望的可以進行實踐檢驗的機會很快來了：據預測，崇禎五年（1632年）九月十五日，將有月食，至于幾時幾刻還不知道。崇禎帝提出，讓大統、回回、魏文魁、徐光啟四派分別提前提出各自預測結果，精確到時和分，然后等到那一天進行實際檢驗，看各家預測的準確性。
四家受命，遂摩拳擦掌，高速運轉，精心準備，志在必得。然而各家預測的結果大相徑庭，有的竟然相差達一、二個時辰。到底誰的正確呢？只等那一天見分曉。然而非常不巧，好不容易等到十五日夜間，結果那天天空陰云四合，使整個檢驗計劃在大家的焦慮心情中落空了。
到崇禎六年（1633年）冬十月，徐光啟因為積勞成疾，已經無法再主持修歷工作而辭去歷務。但是龐大的《崇禎歷書》還沒有徹底完成，四家的爭論仍在膠著狀態，為了完成自己未竟的事業，他提議讓既懂天文、又不封閉保守、能夠接受西方科技的山東參政李天經接替他的職務。工作交接后只一個月徐光啟就病逝了，魏文魁失去了一個強有力的老對手。
崇禎七年（1634年），魏文魁再次上書，直言徐光啟派歷官所推所有交時節氣全然不對，應該否掉，并采納他的方案。其他幾家也不示弱，天天爭吵不休。崇禎皇帝還是主張采取老辦法——實地檢驗，用事實說話。而且他此時變得更加開明，干脆由政府出資成立了四個天文局，分別為：大統局、回回局、西局和東局。這西局就是徐光啟這一派，而東局則是專為魏文魁所設。可見崇禎皇帝沒有因為魏文魁是一介布衣百姓而對他鄙夷不屑，相反也為他設一個局，作為封建皇帝這是難能可貴的。
四局成立之后，因為都受到了皇帝的平等對待，現在大家不分高下，爭論更加激烈了。那些天，“言人人殊，紛若聚訟”，欽天監里，觀象臺上，天天吵吵嚷嚷，互相辯論訐難，爭鬧不休。
崇禎聞之，迅速決定，再次用實踐檢驗，讓各家在觀象臺上定高低。恰好這年李天經按西洋方法預測，從閏八月開始將有“五星凌犯”天象出現。崇禎皇帝很快下旨，讓各家預測金、木、水、火、土五星凌犯準確時間，到時進行驗證，然后定奪存廢。
各家接旨，迅速行動，都動用了各自當時最具科技含量的高精尖設備。觀象臺上，日晷、星晷、壺漏、開隙暗室、測高儀、窺筒、圖板、望遠鏡、水盆、圭表，遍地都是。試驗場地，更是人來人往，忙忙碌碌，緊張異常。很顯然，四家都極度緊張焦慮，因為大家都知道，這是各自理論和方案能否被政府采用的最后一次搏擊。
這次檢驗從八月中旬開始，至九月中旬結束，歷時一個月。皇帝所派官員，對照各家的預測，逐星進行檢驗。在這些時日里，四家科研工作者廢寢忘食，夜以繼日，經過了無盡的煎熬和焦慮，最終檢驗的結果是：西局的推算全部正確，其他各家均不準。至此崇禎無情宣布：大統、回回、魏文魁的方法廢絀。
1．研究地球上的一切都不能忘記天文仰觀天文
是中華文化的起始點。制定天文歷法，是中華文化的落腳點。這是《周易》與《周髀算經》的共同記載。觀測太陽，制定出了太陽歷;觀測月亮，制定出了太陰歷;觀測北斗，制定出了北斗歷。最終三歷合一，中華先賢制定出了世界范圍內獨一無二的陰陽合歷。太陽歷確定了寒暑，確定了春夏秋冬四時，確定了冬至夏至、春分秋分、立春立夏立秋立冬八節，確定了十二月，確定了二十四節氣。太陽歷的節令決定著小草小花何時發芽何時開花，決定著小魚小蝦何時何時產卵，決定著小蚯蚓小青蛙何時冬眠何時出土。———萬物在地球上，但萬物生息的決定因素在太陽。太陰歷確定了朔望月，初一月缺為朔，十五月圓為望。朔望，決定著江河大潮。《黃帝內經•靈樞•歲露論》:“故月滿則海水西盛”，“月郭空則海水東盛”。月滿海水西盛，月缺海水東盛。月滿月缺與潮漲潮落之間，具有嚴格的對應性與規定性。———大江大海在地球上，但大潮的決定因素在月亮，月亮背后的決定因素仍然是太陽。北斗歷確定了風向的正邪。北斗歷，中醫經典《黃帝內經》與馬王堆出土的帛書《鹖冠子》中有記載。《鹖冠子•環流》:“斗柄東指，天下皆春，斗柄南指，天下皆夏，斗柄西指，天下皆秋，斗柄北指，天下皆冬。”《鹖冠子》有“斗柄定四時”之論，《黃帝內經•靈樞•九宮八風》篇有“斗柄定八節，八節定八風”之論。風有正邪之分。正風養人養萬物，邪風傷人傷萬物。———風在地球上，但是判斷風的標準在天上。“仰觀天文”說明了什么?說明此時的中華先賢已經認識到了一個根本性問題:地球上發生的一切與天文之間存在著必然聯系。制定歷法說明了什么?說明此時中華先賢已經解答了一個根本性問題:天文變化與地球上氣候物候的變化有著嚴格的對應性。研究地球上的一切不能忘記天文，這是中華文化的根本立場。這一立場，對研究地震有沒有啟示意義?天與地是一分為二、合二而一的關系，認識地球上一切，不能忘記天文，不能忘記太陽月亮與北斗。如此思路與方法，對研究地震有沒有啟示意義?
2．天文歷法嚴格定量的啟示
天文歷法，本身是一個嚴密的數理體系。嚴格的定量與周期性循環，是天文歷法的兩大基本特征。請看以下五大例證。
(1)寒暑的定量與周期性循環。寒暑的嚴格定量，是由冬至夏至決定的。《周髀算經•日月歷法》:“故冬至”，“見日光少，故曰寒。夏至”，“見日光多，故曰暑”。冬至夏至的嚴格定量是由日影長短兩極決定的。《周髀算經•天體測量》指出，冬至的日影長度為1丈3尺5寸;夏至的日影長度為1尺6寸。用今天的眼光看，寒暑的定量定在兩條天文線上。冬至之寒定量于太陽相交南回歸線，夏至之暑定量于太陽相交北回歸線。寒暑有無限循環性，《周易•系辭下》對此的描述是:“寒往則暑來，暑往則寒來，寒暑相推而歲成焉。”⑧寒暑的無限循環，放在測影的日晷下看，是日影循環在長短兩極決定的;放在天文學中看，寒暑的無限循環，是由地球公轉過程中兩個極限決定的。寒暑，決定著萬物生死，決定著“離離原上草，一歲一枯榮”。這里值得謹記的是:地球上小草枯榮的變化，決定的因素在太陽。
(2)四時的定量與周期性循環。日影長短兩極的定量，定出了冬至夏至;日影的兩個平均點的定量，定出了春分秋分。《周髀算經•天體測量》指出，春分秋分的日影長度均為7尺5寸5分。放在空間中看，春分秋分是太陽兩次相交于赤道線所決定的。放在地球公轉的過程中看，冬至夏至、春分秋分是地球公轉過程中的四個極限。地球公轉的周期性，決定了四時的無限循環性。冬至夏至、春分秋分定出了四時，四時決定了溫熱涼寒四種氣候，四時決定了生長收藏四種物候。這里值得謹記的是:地球上萬物的變化，決定的因素在太陽。
(3)晝夜的定量與周期性循環。《周髀算經•日月歷法》:“日主晝，月主夜，晝夜為一日。”晝夜在地球上，但是決定晝夜的因素在天上，在天上的日月。晝夜有無限循環性，《周易•系辭下》對此的描述是:“日往則月來，月往則日來，日月相推而明生焉。”瑏瑡這里值得謹記的是:地球上晝夜的變化，決定的因素在日月。
(4)朔望的定量與周期性循環。月缺初一，月圓十五;初一為朔，十五為望。太陰歷的朔望，定量于太陽、月亮、地球的對應關系。太陽—月球—地球，如此三點一線的定量，是朔望月的初一。太陽—地球—月球，如此三點一線的定量，是朔望月的十五。朔望的定量，嚴密而精確。朔望的循環，精確而嚴密。天文大潮，形成于如此三點一線的關系之下。這里值得謹記的是:地球上潮汐的變化，決定的因素在月亮，月亮背后的因素仍然是太陽
。(5)風向的定量與周期性循環。風向，隨著斗柄指向的循環做圓周運動。斗柄東指，有春天之東風;斗柄南指，有夏天之南風;斗柄西指，有秋天之西風;斗柄北指，有冬天之北風。希伯來先賢也發現了風的循環性，《圣經•傳道書》中有“風往南刮，又向北轉，不住地旋轉，而且返回轉行原道”瑏瑢的論述，但是希伯來先賢沒有風向旋轉與北斗斗柄旋轉的對應關系。這里值得謹記的是:風旋轉在大地上，但是決定風向的因素在旋轉的斗柄。地球上氣候、物候、江河大潮變化的規定性、周期性與循環性均與天文相關，地震的規定性與周期性會獨立于天文之外嗎?
二、天文規律與天氣預報談地震預報
先談天氣預報。沒有氣象衛星與其他先進儀器，中華先賢是靠什么進行天氣預報的呢?靠什么進行規律性的天氣預報?又靠什么進行精確性的天氣預報?答案:靠天文!靠歷法!中華先賢進行天氣預報有兩個特點:第一，首先揭示的是規律，其次才是當下的精確預報;第二，方法極易掌握，農民、士兵、兒童、婦女，朝野各個層次的人士都能夠掌握這種方法。
1．揭示規律的方法幾部古代經典之中均記載有這種方法。簡要介紹如下。
(1)《尚書》揭示的規律。《尚書•洪范》:“星有好風，星有好雨”，“月之從星，則以風雨”。瑏瑣“星有好風”之星，被漢代馬融注釋為二十八宿中的箕星。箕星，二十八宿東方蒼龍七宿中的第七宿。“星有好雨”之星，被漢馬融注釋為二十八宿中的畢星。畢星，二十八宿西方白虎七宿中的第五宿。箕星、畢星為恒星，月為衛星。以地球上觀測點為中心，一旦發現月球與二十八宿的箕星、畢星發生近距離關系時，地球上觀測者所處的區域內就會出現刮風、下雨的天氣。馬融說:“箕星好風，畢星好雨。”地球—月球—二十八宿中的某一宿，三者之間構成三點成一線關系時，地球上的觀測區內就會發生或風或雨的氣象。———《尚書》中的方法，首先揭示的是規律，然后是當下的天氣預報。
(2)《黃帝內經》揭示的規律。《黃帝內經•靈樞•九宮八風》篇記載了中華民族所獨有的北斗歷。北斗歷以斗柄的八個指向，確定了八節。節令點，恰恰是風雨發生點。“太一移日，天必應之以風雨。”瑏瑤太一，指的是北斗星斗柄。斗柄指向四方，定出了春分秋分冬至夏至四節;斗柄指向四隅，定出了立春立夏立秋立冬四節。四方+四隅=八方，兩分兩至+四立=八節。八方，屬于空間;八節，屬于時間;時間與空間在此仍然是一體關系。風雨既有時間性上的規定性，又有空間上的規定性。放在太陽歷中看，八節就是地球公轉過程中與太陽的八個對應點。八節的當天，會發生時令之風雨。如果風雨發生在節之當天，當年風調雨順。如果風雨發生在節前，預示著當年多雨;如果風雨發生在節后，預示著當年多旱。———《黃帝內經》中的方法，首先揭示的是規律，然后是當下的天氣預報。
(3)《詩經》揭示的規律。《詩經•國風•七月》:“七月流火，九月授衣。”瑏瑥流火之火，亦稱大火，指的是二十八宿中的心星。從地球上看，心星一年四季有四個位置:春天在東，夏天在南，秋天在西，冬天在北。鄉村農夫，一旦發現心星西移，就知道該準備御寒的衣服了。———《詩經》中的方法，首先揭示的是規律，然后是當下的天氣預報。
(4)《周禮》揭示的規律。《周禮•地官》:“日至之景，尺有五寸，謂之地中”，“風雨之所會也”。瑏瑦日影一尺五寸(比《周髀算經》少一寸)，即日影最短點。日影最短點，《周禮》界定為地中點。地中點，即夏至點。地中夏至點有多重意義，其中一重意義為“風雨之所會”，指的是風雨交加。太陽決定著夏至，夏至決定著風雨。夏至點，實際上是北回歸線附近的臺風暴雨點。———《周禮》中的方法，首先揭示的是規律，然后是當下的天氣預報。
2．預報之實例以星象論氣象，《詩經》《孫子兵法》中均記載有這樣的實例。簡介如下。
(1)《詩經》中的實例。《詩經•小雅•漸漸之石》云:“月離于畢，俾滂沱矣。”瑏瑧月，月球;畢，畢星;離，通麗，指靠近;當月球靠近畢星時，地球上觀測區內就會出現大雨滂沱的天氣。預報大雨的詩出于一位戍卒之口，天文氣象學的普及程度，由此可見一斑。月亮、畢星在天上，滂沱大雨在地球上。天文與天氣，影形對應，緊密相連。———《詩經》中的方法，預報的是當下天氣，同時也揭示出了規律。
(2)《孫子兵法》中的實例。《孫子•火攻》:“發火有時，起火有日。時者，天之燥也。日者，月在箕、壁、翼、軫也。凡此四宿者，風起之日也。”瑏瑨壁，二十八宿北方玄武七宿中的第七宿。翼，二十八宿南方朱雀七宿中的第六宿。軫，南方朱雀七宿中的第七宿。火攻，是戰爭中的重要手段之一。有風，氣候干燥。氣候干燥，易于放火。何時氣候干燥?月近箕、壁、翼、軫四宿時。天文四宿，決定著地球上干燥的天氣。———《孫子兵法》中的方法，預報的是當下天氣，同時也揭示出了規律。3．先賢基礎上的繼續追問正常，是天氣;異常，是天災。正常的天氣與正常的天文相關，異常的天災與異常的天文相關。這是中華先賢對天氣與天災的基本認識。在此基礎上，是不是可以繼續追問:地震會不會與異常的天文相關?
三、回顧歷史，是為了現實回顧遠古、中古時期的天氣預報
是為了今天的地震預報。效天法地的中華文化，天人合一、天地合一而論的中國哲學，對今天的地震的研究與預報，起碼在九個方面有著啟示意義。
1．系統論從“仰觀天文
俯察地理”的那一刻起，中華先賢就在天與地之間建立起一分為二、合二而一的關系，天與地絕對不能分割而論。站在現代科學立場上看，地球是天體中的一員，論地球上的異常絕對不能離開其與天體的聯系。
2．相“交”點天地生萬物這是中華文化的基本立場
《周易•泰•彖傳》:“天地交而萬物通也。”瑏瑩《周易•否•彖傳》:“天地不交，而萬物不通也。”瑐瑠萬物的生與不生、通與不通，與天地的“交”與“不交”有著直接的對應性的關系。在這一思路與方法上，稍微跨前一步，是不是就可以引申出這樣一句話:“天地交而地震發生也;天地不交，而地震不發生也。”問題的關鍵，在于找出這個“相交點”。
3．太陽歷的嚴密性與對應性三條天文線(南北回歸線加赤道線)
四個時令點(冬至夏至，春分秋分)，是太陽歷(實際是地球公轉)所構建出的框架。三線是太陽與地球的三條對應線，四個時令點是太陽與地球的四個對應點。這里可以視為是“天地交”的相交點。太陽的回歸循環變化，永遠不會繞越天文三線，永遠不會改變時令四點。萬物的生長收藏變化，永遠也不會超越三線四點這個框架。這個永恒而長青的框架，適用于地震研究嗎?萬物生長靠太陽!地震的發生靠不靠太陽?可以把有史以來的大地震資料統計一下，檢查歷次地震時太陽在什么位置，檢查其中有沒有規律可循。
4．太陰歷的嚴密性與對應性一個朔望月
日月地三者之間兩次構成三點一線關系，這是太陰歷所建立的框架。兩次三點一線，兩次天文大潮，這是規律。這一規律適不適用于研究地震?
5．行星運動的規律性與周期性五大行星分地內地外
金星、水星為地內行星，木星、火星、土星為地外行星。按照五大行星運動的規律性與周期性，它們肯定會出現在日月地三點一線的這條直線上，或單個出現，或多個出現，或五個一齊出現。用現代的技術手段，還原四點一線關系，還原五點一線關系，還原N點一線關系，在此基礎上梳理歷次大地震，檢查奇異的天文現象與地震發生在時間與空間上有沒有對應關系。
6．二十八宿的長青性與坐標性
二十八宿是恒星，中華先賢以二十八宿與月球的對應關系為坐標預報地球上的風雨。同樣的道理，能否利用這一坐標預報地震?
7．陰陽合歷的綜合性
綜合太陽、月亮、北斗三者的作用，是陰陽合歷最大的優秀之處。能否將多種天文因素綜合在一起研究地震?
8．時間空間的一體性地球公轉的軌跡
是一個橢圓;地球公轉的時間，是一個太陽回歸年。軌跡，在天成度;時間，在歷成日。中華先賢在太陽歷里建立起了時空兩位一體的時空觀。一個太陽回歸年，萬物完成一次生長收藏的過程，中華先賢在太陽歷里建立起了時空物三位一體的時空觀。《尸子》:“上下四方為宇，往古來今為宙。”瑐瑡空間為宇，時間為宙。時空即宇宙，宇宙即時空。萬事萬物在宇宙之中都有嚴格的規定性，地震會例外嗎?
9．道與物、事與理的關系
“日中立竿測影，此一者，天道之數。”瑐瑢《周髀算經•陳子模型》指出，日影中可以論道。“道之在天，日也。”瑐瑣《管子•樞言》指出，太陽可以論道。“一陰一陽之謂道。”“陰陽之義配日月。”瑐瑤《周易•系辭上》指出，日月聯合可以論道。道，在中華文化中是論證問題的終極標準。老子以道論德，孔子以道論禮，孫子以道論兵，劉徽以道論數，茶道、劍道、同，但論證問題皆以道為依據，論證方式皆為“以道論之”。自然界中的道為生天生地生萬物的生生之源，人文中的道為論證問題的終極標準。道可以論證一切問題，可不可以論證地震呢?有此物必有此道，有此事必有此理，有此果必有此因，這是中國哲學的基本常識。以此論之，有地震必有地震之道，有地震必有地震之理，有地震之果必有地震之因。預測不了地震，解釋不了地震的規律，關鍵就在于沒有認識地震之道，沒有弄清地震之理，沒有明白地震之因。
四、揭示地震規律性規定性
地震，現實中已經成了一道世界性難題。面對這道難題，中華文化是否有所貢獻?
1．認識的局限性東西方對地震認識
體現在了以下幾個的概念性的界定之中。其一，“一般說是引起地表動蕩的地球內部的突然震動”瑐瑥。這是《簡明不列顛百科全書》對地震的界定。其二，“地面的震動”瑐瑦。這是《辭海》對地震的界定。其三，“地內700公里以上突發的震動傳播至地面”瑐瑧。這是《大辭典》對地震的界定。關于地震，地質學教材中還有“地應力集中與釋放的過程”的界定。稍加留意就可以清晰地看出，以上幾個關于地震的界定存在著嚴重的局限性。這個局限性就是:論地震僅僅局限于地球本身，完全忘記了天文。
2．永恒的思路
常青的方法“以天文論之”，這是中華先賢創造中華文化的基本思路;“以太陽論之，以月亮論之，以北斗論之”，這是中華先賢創造中華文化的基本方法。天文具有永恒性，所以中華先賢的思路也具有永恒性。太陽長青，月亮長青，北斗長青，所以中華先賢的思路也具有長青性。下面以中華先賢的思路與方法，探討地震的規律性與規定性。
(1)以天文為坐標認識地震的規律性與規定性。天文，本文僅取四大要素:第一要素是太陽，第二要素是月亮，第三要素是五大行星，第四要素是二十八宿。以太陽的規定性論地震。太陽的規定性，首先體現在兩線兩點上。太陽相交于南回歸線，冬至;太陽相交于北回歸線，夏至。將現有的地震資料加以整理分析，看看冬至點有無地震發生，如果有，有多少次?看看夏至點有無地震發生，如果有，有多少次?然后再統計一下，冬至點對應何處的地震，夏至點對應何處的地震?太陽兩次相交于赤道，有春分與秋分。這兩時令點上有無地震發生，如果有，有多少次，發生在何地?以同樣的方法，研究八節、二十四節氣。以月亮的規定性論地震。與太陽與地球，一個月兩次構成三點一線關系，這是月亮的規定性。將現有的地震資料加以整理，看看月亮朔望之際有無地震發生?如果有，有多少次?發生在何地?以行星的規定性論地震。五大行星，無論是單個還是多個，肯定會出現在日月地三點一線的直線上，形成“糖葫蘆”狀。分析現有的地震資料，看看這種天文現象下有無地震的發生，如果有，有多少次，發生在何地?以月球與二十八宿的對應關系論地震。月球與二十八宿的畢星對應，地球的對應區有滂沱大雨。月球與二十八宿的哪一顆星對應，會有地震的發生?彗星的出現與地震的發生有沒有關系，也值得研究。如果有，有多少次，發生在何地?
(2)以時間為坐標認識地震的規律性與規定性。四時的循環與間隔，年歲的循環與間隔，在時間均有著嚴格的規律性與規定性，地震在時間中會雜亂無章嗎?天文現象的循環與間隔，決定著地球上四時的循環與間隔，決定著地球上年歲的循環與間隔。地震的發生與間隔，在時間也應該有嚴格的規定性與規律性。要發現這個規定性與規律性并不困難，將現有的地震資料排查一下，很快就可以解答這一問題。
(3)以空間為坐標認識地震的規律性與規定性。地震，在空間中是有規定性的，地質學中稱之為“地震帶”。地震帶，《簡明不列顛百科全書》解釋如下:“多數地震活動集中發生的狹長地帶。巖石圈由幾大板塊構成，板塊相對移動的邊緣是世界的地震帶。以島弧、山帶、火山作用、深海槽及地震活動為特征。環太平洋帶和阿爾卑斯帶是兩大地震帶，前者環繞太平洋，后者從亞速爾群島穿過地中海和中東到印度北部、蘇門答臘和印度尼西亞，與環太平洋帶連接。”瑐瑨《辭海》的解釋是:“地震震中分布較集中的地帶。一般是活動很強的地質構造帶。規模最大的地震帶有:
(1)環太平洋地震帶;
(2)歐亞橫貫地震帶。”瑐瑩各大洋的海嶺區也是地震頻發的地帶，但地震帶上的地震強度較弱。此外，各地區的地震密集地帶也叫地震帶。地震帶，確定了地震在空間中的規定性。研究地震帶上的地震，但也絕對不能忽略地震帶之外的地震，例如唐山大地震。《中國古代重大自然災害和異常年表總集》記錄了公元前780年到公元1911年，兩千多年間的180多次6級與7級以上的大地震。云南大地震次數排第一，有30多次;臺灣與甘肅大地震均超過20次，排位第二第三;四川排第四，有17次;超過10次大地震的省區有山西、河北、寧夏、新疆;發生過5次大地震的省區有北京、河南、山東、廣東、陜西;發生過3次大地震的省區有、福建、安徽;發生過大地震的省區有湖南、青海、江西、江蘇、遼寧。地震空間發生范圍很廣，但是空間密集區還是有規律可循的。瑑瑠
3．汲取歷史經驗
認識前人的局限《詩經•小雅•十月之交》記載了“高岸為谷，深谷為陵”的大地震，還記載了“燁燁震電，不寧不令”的天文異常，但是這里并沒有像“七月流火，九月授衣”，“月離于畢，俾滂沱矣”那樣的天文對應。瑑瑡《國語•周語上》記載了西周三川的地震，也探討了“天地之氣失序”的地震之因，這里有天地合一而論的原則，卻沒有像地中點即風雨交會點那樣的精細。瑑瑢《后漢書•張衡傳》記載了張衡“候風地動儀”，這是中華大地上第一臺測報地震的儀器。瑑瑣張衡解答的問題是:近期“有沒有”地震?地震之因以及地震的規律性與規定性，張衡并沒有涉及。中華先賢以天文論天氣，解答了天氣變化的規律性與規定性，這是中華先賢的歷史貢獻。沒有解答地震的的規律性與規定性，這是先賢的局限。在先賢的基礎上繼續探索，以天文的循環周期性找出地震在時間空間上的循環周期性，這是后人的基本責任。
五、三點結論
在這片開闊地帶，一切都是如此地平和與舒展，澄明和悠然。這時正好是仲秋，適時的氣候給人無論是心理還是生理都帶來清爽的愜意。一些在都市里被遺忘的姿勢，此時又在這山野中揀回來了。真的，我好久沒有利用仰望這個姿勢觀賞蒼天了。
在城市里，我大都用平視或俯視的姿勢，外出時是為了躲避往來的車輛和擦肩而過的行人；而在書齋里，則是為了翻讀古書。這些往往把我小時候喜歡仰望的姿勢沖淡了。那時仰望天空，感到神秘和不可思議；退而仰望自家的果林，筆直的木瓜樹上黃澄澄的木瓜，垂于枝頭紅艷艷的荔枝，仰望時心田流滿了口水。只是后來，這個姿勢隨著我的長大和城市的擁擠，不用似乎也無大礙。
現在，我坐在一堆奇形怪狀的木頭疙瘩上，仰望天幕，有一大群的鳥正從遠方飛來。它們相互應和著掠過，轉眼間就消失了。我的心因此快活起來，它們在這個夕陽時分為我所仰望純屬一種偶然，卻又因這一偶然使我隨緣任意地想。我首先想到晉人，想到以鳥入詩的陶淵明，他喜愛以仰望的姿勢來充實清貧且閑逸的生活。“采菊東籬下，悠然見南山”，這“悠然”二字，就是仰望的靈魂，真是閑雅得很。陶氏筆下多鳥的意象，鷗、鶴、燕、雁不勝枚舉，這都不是大氣象之鳥，卻舒展了詩人緊蹙的眉頭：人理應像仰望中的飛鳥才是。晉人似乎對仰望有獨特的嗜好，如王羲之《蘭亭序》中有“仰觀宇宙之大”的佳句，而當時的一些詩中，也多有“肆眺崇阿，寓目高林”的描繪。仰望與俯察可以說是常用的姿勢，總是仰望更為提神，也更有超然玄遠的意趣。人靠仰望，靠自已的眼神，與浩渺無限的宇宙連為一體。
傍晚時分，天邊推出了火燒云。如果你注意了，每一天的火燒云都是一幅絕版的佳作，他們御風而行，時緩時疾，不斷地變換著身影。我欣賞的是火燒云那種天然柔和的行跡，在聚散中悄然無痕，在避就時極具寬松，人說“淵默如海”，云海就是如此。我眼前現出唐人懷素，這位酒肉和尚總是來到曠野上，昂首看云，“觀夏云隨風變化，頓有所悟，遂至絕妙。”比他更早的晉人衛鑠，這位奇女子就認為筆畫中的“橫畫”要寫得“如千里陣云，隱隱然其實有形”。這些赤誠的自然之子，通過仰望，使人性通于天性，筆趣融于天趣，終于筆底風云卷舒無礙。這不禁使我深深感佩古人的善解天意，想想吧，這么一種行走的風景總是不間斷地從我的頭頂掠過，可是我們忽略了上天終日無言的啟示，這種不動聲色不事張揚的顯現，才是真正的大師手筆呀！
夜幕拉開的時候沒有月亮就可以仰望到滿天的星斗。墨色的穹廬密集的群星，會使人想起熱鬧和擁擠，這并不大合我的心思。幸好我在這里的幾天中，正好是新月升空的時候，淡淡的，如同宣紙上淡墨一撇。在遼闊無垠的天幕上，一彎寒月未免過于孤單了，很自然使人想到清寒和簡淡。我慶幸自己來得是時候。唐人也多有望月移情之癖，不少唐詩就沭浴在粼粼的月光里。只是唐人多以寫三五月圓為樂事，面對蒼茫天庭唏噓不已。把玩這些月光晚會留下的佳作多了，會覺得感懷世事套路相近，無非是天上圓而地上不圓罷了。在我眼中，還是寒月尋味久遠，那種缺失性的體驗，會使人深刻一些，形成觀察生活、感受生活獨特的審美指向，洞見人生來路的坎坷悲歡，慢慢摒棄一些虛妄和輕浮。再說了，仰觀寒月必定對我筆下的韻致有些助益，我總是想，大凡把文章寫得熱鬧了富貴了，不免世俗氣升浮。文辭美侖美奐，乘起婉媚流波，圓滿得皆大歡喜，心頭終歸還是貯存不住。寒月一般的筆墨大多有一縷淡淡的憂郁之美，低調潛行，藏露從容，避纖禾農而就清淡。仰觀朦朧如夢的寒月，你再看看周遭舒卷飄忽的寒云，幽深寂寞的寒山，森然靜立的寒林，再煩燥不寧的心旌也會如同浴過一片清瑩。真的，這樣的月夜足以洗心。
仰望蒼天，仰望那掠過的、飄過的、漫過的種種景致，靠我們有限的眼力和無限的眼神，遠距離地與這一浩渺之美交通。人在仰望中測出了自己能量的疆界，內心必然充滿起伏的潮汐：造物主賜予我們生命的同時，還教會我們利用各種各樣的姿勢。每一種姿勢的設計都是有所苦心，有所用途，絕非多余。不僅有顯見的實用性，還有深邃的精神性。只是有些姿勢
在天然藥物化學的教學過程中如何充分激發學生的好奇心，從而培養他們學習該門課程的興趣是十分重要的。作者發現，在對不同章節的講授過程中，在不脫離教學大綱范圍的情況下，有針對性地選取重點、熱點等前沿問題，適當地列舉出相應的實例，能加深學生對相關章節內容的理解和掌握，從而激發學生的求知欲。以講授第一章緒論部分為例，可引入生活當中一些熟悉的例子，讓學生對天然藥物的作用、提取分離的方法等有直觀的認識。以日常使用的化妝品為例，相宜本草潤白滋養面膜中含有當歸提取物，因為當歸水溶液能抑制黑色素形成，具有抗衰老和美容作用，而起這些作用的是其中的維生素、有機酸等有機成分及微量元素；碧歐泉男士熾能醒膚爽膚水中含有人參精華，人參浸出液中的多種皂苷和多糖類成分可達到擴張皮膚毛細血管、增加皮膚營養的功效。再如目前市場上出售的中藥減肥膠囊，大多含有山楂、三七、黨參等中藥提取物，山楂中的黃酮類熊果酸、齊墩果酸等可降低總膽固醇，脂肪酸可促進脂肪氧化；三七中的三七黃酮A、三七氨酸降膽固醇效果顯著。通過這些熟悉的實例，學生探究天然藥物化學的欲望被激發起來，很自然地感受到學習這些知識的必要性和重要性。
2改革教學內容，突出重點和難點
學生在初學天然藥物化學時可能會對該門課程產生繁多、復雜的印象，而實際上該門課程具有極強的規律性。提取分離和結構鑒定是天然藥物化學的核心內容，在授課時針對不同章節著重講授各種類型天然藥物的理化性質、提取分離及結構鑒定的方法，但每一章節的重點和難點又不盡相同。如在講授蒽醌類化合物這一章節時將提取分離作為重點，結構鑒定作為輔助知識來講解；黃酮類化合物在講授時其理化性質、提取分離及結構鑒定均是重點內容，其中結構鑒定更是要作為難點內容來講授，并根據學生學習的情況適當調整課時，學生在掌握并牢記黃酮類化合物氫譜碳譜的特征性數據后結構鑒定就變得非常有規律可循了。
3調整教學方式，培養學生能力
作者發現，天然藥物化學如果采用傳統講授式即“滿堂灌”﹑“填鴨式”的教學方法，以教師為主體，學生往往處于被動接受地位，這種教學方法持續一段時間后學生會變得缺乏獨立思考和積極思維的能力，不僅影響學習的積極性，更加影響教學效果。因此，作者對教學方式不斷進行調整，使教學形式變得靈活多樣，如在講授緒論部分的提取和分離方法時采用多媒體模擬動畫的形式，模擬凝膠色譜的分子篩原理、連續回流提取等，使學生對不同的提取和分離方法的特點有直觀的認識并便于記憶；在講授糖和苷類化合物章節時引入球棍教學模型，讓學生自己動手搭出不同糖類的構型，分析其優勢構象，學生通過對模型的操作，對相關內容有了更加深刻的認識；在講授黃酮類化合物的結構鑒定時給出幾個具體的黃酮類化合物結構和譜圖數據，讓學生進行分組討論，之后每組選出學生代表闡述本組的觀點并進行結構解析，教師進行點評并最終總結，從而加深學生對相關知識的印象；對于某些類型的化合物，其化學位移數據具有很強的規律性，在為學生進行總結歸納的同時也鼓勵學生用自己的方式對這些數據進行總結和記憶，并互相交流經驗，學生通過自己動腦思考，達到了很好的學習效果。
4合理安排實驗，提高教學質量
天然藥物化學是一門實踐應用性很強的專業課程，本院天然藥物化學課程一直采取的是理論課和實驗課同時進行的授課方式。但過去由于課程時間安排得不夠合理，常常會出現某些章節理論課已經結束1個月余才開始進行相關章節實驗或某些章節還未講授理論課就已經開始相關章節的實驗，從而不利于學生對知識的及時理解和吸收。在掌握這一情況后通過多方協調，將理論課和實驗課的內容進行了更加合理的安排。即在講授某章節理論課后給予學生3d左右的時間進一步消化和復習課程內容，之后立即安排相關章節的實驗課，學生在進行實驗的同時很自然地回憶起前3天學到的相關理論知識，這樣更加有利于學生對理論課內容的掌握，從而提高了教學質量。同時，本院不斷增加實驗教學投入，將過去的4人一組的實驗分組方式調整為2人一組，鼓勵各組學生在實驗時進行合理的分工合作，學生動腦思考和動手實踐的機會增加，從而增強了學生動手能力，培養了實踐技能，為今后獨立設計和操作實驗打下了良好基礎。
5提供課外資料，開闊學生眼界
天然藥物化學的學習需要一個講授、消化、吸收的過程，因此，僅靠有限的課堂講授是遠遠不夠的，作者借鑒了其他高校的成功經驗，定期向學生提供課外資料（包括生產實踐資料、科研實踐資料、專業基礎資料等），如為基礎知識相對比較薄弱的學生提供一些內容較容易理解和掌握的藥學期刊，為基礎較好求知欲較強的學生提供一些英文期刊等。同時，為鼓勵學生閱讀課外資料，定期組織學生進行課外資料研討活動。學生通過互相討論從不同國內外期刊上學到的天然藥物化學相關知識，不但補充了課堂內容而且開闊了學生眼界。
6開設相關課程，緊跟學科發展步伐
