平子讲堂丨天文学之宇宙的起源演化-南阳市张衡博物馆

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宇宙是何时产生的？怎样产生的？天地万物是怎么形成的？又是怎样一步步发展到今天的？这些古老而又尖锐的话题，自人类社会诞生以来，就一直困扰着人们，作为宇宙间高等生物的人类，世界各地的人们一直在努力地探索思考着上述这些问题。在几千年的文明社会发展过程中，中国古代劳动人民对宇宙的起源和发展演化的探索、研究也一直没有停止，并形成了一套基于传统文化的中国古代宇宙观。中国古人的宇宙观包含着许多原始的感觉认识和虚幻的思维想象，同时也融汇了古人长期不懈的探索与体验的智慧结晶。

古代的中国曾流传着盘古开天辟地的神话传说。徐整在《三五历纪》中云：

天地浑沌如鸡子，盘古生在其中。万八千岁，天地开辟，阳清为天，阴浊为地。盘古在其中，一日九变，神于天，圣于地。天日高一丈，地日厚一丈，盘古日长一丈。如此万八千岁，天数极高，地数极深，盘古极长，故天去地九万里。后乃有三皇。

他在《五远历年纪》中又云：

天气蒙鸿，萌芽兹始，遂分天地，肇立乾坤，启阴感阳，分布元气，乃孕中和，是为人也。首生盘古，垂死化身。气成风云，声为雷霆，左眼为日，右眼为月，四肢五体为四极五岳，血液为江河，筋脉为地里，肌肉为田土，发为星辰，皮肤为草木，齿骨为金石，精髓为珠玉，汗流为雨泽。身之诸虫，因风所感，化为黎甿。

这是中国早期的关于宇宙生成的猜测和想象，带有浓厚的神话色彩。

成书于周代的《易·系辞》中就有关于宇宙起源的思想。书中云：“谓天地未分之前，元气混而为一，即太初、太一也” ，把天地万物生成之前的宇宙定义为元气，这就是在后世得到充分发展并长期影响中国古代宇宙观的元气说的早期论述。书中又云：“是故，易有大极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦，八卦定吉凶，吉凶生大业。是故法象莫大乎天地，变通莫大于四时。”西周末年，又有“以土与金、木、水、火杂以成百物”的说法，把金、木、水、火、土五种元素（其中以土为主）看成是万物的本原。

春秋战国时期，天体演化思想得到了进一步发展。《管子·心术篇》中云：“虚者，万物之始也，故曰‘可以为天下始’”《管子集校》，郭沫若校注，科学出版社 1956年版。把“虚”看成是万物的根源，认为精气是构成万物的最小颗粒，又是构成无限宇宙的实体，说明了世界的物质性，把物质摆在宇宙的第一位。《管子》的精气论在中国唯物主义宇宙观发展史上有重要意义，对中国唯物主义的发展产生过深远的影响。这一时期还产生了天地都在不断运动发展的观点。《管子·侈靡篇》中说：“天地不可留，故动，化故从新” 。这一观点和相对唯物主义的元气说连同古老的天地是从浑沌中产生的思想有机结合，是我国古代天体演化思想的精髓。尸佼认为：“天左舒而起牵牛，地右辟而起毕昂”《尸子》，引进了地动的观点，隐含着关于运动相对性的重要观念，成为后世发展的重要起点。屈原、庄周等人认为，天和地是从一种朦胧不分、浑浑噩噩、深沉幽暗的“浑沌”状态中诞生出来的。宋钘、尹文进一步提出了新的见解，他们指出：“凡物之精，比则为生。下生五谷，上为列星，流于天地之间，谓之鬼神，藏于胸中，谓之圣人，是故名气”，进一步发展了《易·系辞》的元气论。

西汉刘安继承了先秦道家的思想，并加以唯物主义改造。《淮南子·天文训》云：“道始于虚霩”、“道始于一”《淮南子》，认为天地在未形成之前，整个宇宙是一个浑然一体、没有定型的“虚霩”，是个道涵未分的“一”。《淮南子·厚道训》云：“所谓无形者，一之谓也；所谓一者，无匹合于天下者也。卓然独立，决然独处，上通九天，下贯九野，圆不中规，方不中矩，大浑而如一《淮南子》。”这就把先秦道家“道生物”的观点，改造为“物有道”的观点，这是明确的唯物主义。在宇宙生成方面，《淮南子·天文训》指出：“道始于一，一而不生，故分而阴阳，阴阳合和而为万物生。故曰：一生二，二生三，三生万物。”并认为，宇宙之气“清扬者薄靡而为天，重浊者凝滞而为地”《淮南子》，阳为日，阴为月，阴阳化分为四体。这是明确的宇宙构成论，在近代科学出现以前，几乎成为古代唯物主义宇宙观者公认的定论。

张衡在吸收和总结前人思想的基础上，经过自己长期的探索研究，提出了更为清晰系统的宇宙生成理论。他在《灵宪》中说：

太素之前，幽清玄静，寂漠冥默，不可为象，厥中惟虚，厥外惟无。如是者永久焉，斯谓溟滓，盖乃道之根也。道根既建，自无生有。太素始萌，萌而未兆，并气同色，浑沌不分。故道志之言云：“有物浑成，先天地生。”其气体固未可得而形，其彁速固未可得而纪也。如是者又永久焉，斯为庬鸿，盖乃道之干也。道干既育，有物成体。于是元气剖判，刚柔始分，清浊异位。天成于外，地定于内。天体于阳，故圆以动；地体于阴，故平以静。动以行施，静以合化，堙郁构精，时育庶类，斯谓天元，盖乃道之实也。在天成象，在地成形。天有九位，地有九域。天有三辰，地有三形。有象可效，有形可度。情性万殊，旁通感薄，自然相生，莫之能纪。

张衡认为，宇宙万物的起源经历了三个阶段。第一阶段称为“溟滓”，也就是“道根”。这一阶段，整个空间虚无一片，寂寞清静，没有声音，没有形状，也没有什么实质性的东西，就这样经历了很长很长的时间。第二阶段称为“庬鸿”，也就是“道干”。这一阶段，在建立了道根的基础上，自无生有，宇宙开始萌发，开始有了物质性气体，但这些气体仍然没有形状，互相混合在一起，而且整个空间只有浑沌一片，没有颜色之分，就这样又经历了很长很长的时间。第三个阶段称为“太元”，也就是“道实”。这一阶段，物质开始生成，元气上下升降，清浊互相分开，外边形成了天，内部则形成了地。天地一动一静，相互结合，“堙郁构精”，产生了世间万物。从这段论述中我们可以看出，张衡认为，宇宙的形成是一个孕育、产生和发展的过程，有它内在的客观规律，揭示这个客观规律就要“寻绪本元”，“思在化之所原”。这是一种朴素的唯物主义的宇宙结构观念和天体演化思想，它否定了上帝或神灵的存在，不承认什么“百神之大君”、“人之曾祖父”等宗教神学的观念。西汉时期，由董仲舒提出的“天人感应”的宇宙观比较盛行。他们认为，是神创造了宇宙万物，也创造了人，把天看成是至高无上的神，把阴阳五行以及由此而产生的春夏秋冬的自然交替和万物的生长盛衰都说成是“天之志也”。提出了“天不变、道亦不变”的形而上学的宇宙观，把不断发展变化的宇宙看成是僵死的、不变的，以神灵的意旨取代宇宙发展的客观规律，把科学变成宗教神学恭顺的奴婢。董仲舒的这种“天人感应”的神创宇宙观曾经盛行一时，其影响既广又深。而张衡的宇宙观则拨开宗教神学的迷雾，从宇宙自身的发展变化来观察了解宇宙，深入探讨宇宙的本源问题，提出了具有朴素唯物主义的宇宙结构观念和天体演化思想。在关于宇宙的根源问题上，张衡提出了“太治”、“太虚”、“太素”、“元气”等哲学范畴上的概念，并把宇宙万物的最初始形态称为“元”。他说：“元者，无形之类，自然之根，作于太始，莫之与先”，意思是说“元”是自然界天地万物的根源，没有什么形态，也没有什么比它更早。张衡虽然对宇宙生成过程中的“元”到底是一种什么物质，又是从何而来的这些问题不能给出正确的解释，但他明确认识到，天地万物最早的起源绝不是上帝、神灵的旨意。这种宇宙起源的理论对当时的神创学、不可知论、谶纬迷信等思想是有力的批判，具有进步意义。

宇宙是如何形成的，天体的演化到底经历了哪些阶段，这些问题贯穿了人类社会的整个历史，至今仍没有确切的答案。1932年，比利时天文学家勒梅特最早提出了大爆炸宇宙论。他认为，最初宇宙的所有物质集中在一个原始的高密度的原子中，在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片，形成了今天的宇宙。1946年，美国物理学家伽莫夫把爱因斯坦的相对论引入宇宙学的研究，完善并发展了大爆炸宇宙论，提出了热大爆炸宇宙学模型。热大爆炸模型认为，大爆炸之后，宇宙中充满了高温高密的中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的原始物质，并开始不断地膨胀。随着膨胀的不断，宇宙的密度在不断地减小，温度也不断地下降，由最初的100亿摄氏度降到大概10亿度。这时，中子开始失去自由，它要么发生衰变，要么与质子结合成氢、氦等元素，化学元素也就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度以后，早期形成化学元素的过程结束，这时，宇宙间的主要物质是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间主要呈气态物质。气体逐渐凝聚成云，再进一步形成各种各样的恒星体系，也就是我们今天所看到的宇宙。大爆炸宇宙论能较为合理地解释宇宙的起源，自诞生后，逐渐得到了科学界的认同，成为当今世界最为普遍的宇宙论观点。

由于历史时代的限制，张衡的宇宙演化思想与现代的宇宙演化思想是无法比拟的，但他建立在朴素的唯物主义基础上的宇宙起源的思想观点却与现代天文学思想有着某种相通甚至相似之处。张衡认为，“元”为自然之根，是宇宙万物起源的基础，首先有了元，然后由元而分，才逐渐生成了天、地、日月星辰以及世间万物。这与大爆炸理论中宇宙由一个原子分裂而成具有相近的认知观，而“元”与原子代表了各自对宇宙起点的表述。

张衡与大爆炸理论都认为宇宙演化有它内在的客观规律，是一个漫长而又自然发生的过程。张衡把宇宙演化分为溟滓、庬鸿、太元三个阶段，认为宇宙最早是虚无，然后自无生有，形成元气，最后元气分开形成天地万物。他形象地把这三个阶段称为根、干、实，就像一棵大树的生长一样，首先有树根，然后由根萌芽，长出了树干，树干生出枝叶，最后结出了果实。大爆炸理论同样把宇宙的演化分成不同的阶段。最早的时候宇宙中充满了粒子形态的原始物质，接下来形成了氢氦等化学元素，再接着产生原子核，又接着产生了气态的物质，并凝聚成云，最后出现了固体物质和星系，形成了宇宙。

张衡从无到有、从小到大不断演化的宇宙生成理论，不但符合物质世界的发展规律，而且也符合物质不灭的定律。这种形成于1800多年前的朴素的宇宙起源思想与现代天文学思想的这些相通之处，不仅仅是表面上的简单契合，它更多地体现了我国古代劳动人民在探索自然、追求自我认识过程中表现出来的科学的求知态度和高度的智慧。

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编辑 | 陈枳佑

校对 | 付会军

审核丨黄迎光

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