【歷史探秘】上馬張硬弓下馬觀天文:被遺忘的清朝女天文家王貞儀

撰文:張心怡
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2019年4月10日,注定是將被記載於人類天文史上里程碑的一天:全球多地天文學家聯合發布了人類拍攝到的首張黑洞照片,這背後承載了諸多天文學家的付出。
中國近代史上,天文等科學一向被認為落後於西方,但在乾隆年間竟有一名名門女子,提出比西方科學家更有說服力的地圓說和日月食原理。她名叫王貞儀,她不僅通曉天文地理,還能騎馬射箭,一生如流星般璀璨而短暫,卻鮮為現今的世人所知……

《自然》的fb賬號曾介紹過王貞儀。(網絡圖片)
「人居地上,各以所居之方為正,遙觀異地皆斜立,其人立處皆當傾斜,而今不然,豈非首戴皆天,足履皆地。」(翻譯:就是我們生活在地上的人,看東西都是以自己為主,所以自己待的地方自然都是平的,反而是遠處的天,看起來是倒扣着的。)

為何地球是圓的,我們看到的遠方卻是傾斜著與地相接?接受過基本現代教育的人都可以回答這個問題,但在天文知識稀薄、女子無才便是德的古代,一名女性如此輕鬆簡潔地便解釋了地圓說,不得不承認這是令人驚異的。

王貞儀有如此學識眼界要從其身世講起。她出身江寧(今南京)世家,她家中藏書豐富,父親是當時著名學者,祖父更做過宣化知府。她的父親甚至傳授過她關於醫學、地理的知識。

出身江南名門的王貞儀,不僅接受過詩詞歌賦等古代基本學識教育,其祖父、父親甚至教過她醫學、地理、數學等自然科學。圖為外國明信片上的王貞儀。(網絡圖片)

在科舉盛行的大清,知識學者多是文人騷客,數學、自然科學是無人問津的門類。王貞儀卻對此頗有興趣,數學明初傳入中國,被稱為籌學。她翻讀清初數學家梅文鼎的書籍,寫出了《勾股三角解》《歷算簡存》《籌算易知》《象數窺餘》等,高度概括總結了西方的研究成果,又在數學方法和思想上有獨到見解:她在《象數窺餘》中表示,鑽研數學,務必要使其深入淺出、易學易用,要喚起普通民眾對數學的重視。

如果在古代說學習數學,只是「視以為艱深而難之」,學習天文學卻是「所禁例而不可以論」。自古以來,關於天象研究被視為是與天溝通,被帝王收禁於欽天監等皇家機構,私修天文甚至收藏有關天文的圖書儀器都是嚴重的罪行。

因此王貞儀對天文的研究都是小心翼翼地進行著,她自己動手製作一些簡陋的觀測儀器,常常偷偷藏在房間裡自己做實驗。有文章生動地記載著王母某次從門縫中偷窺到女兒做實驗的情形:燈懸掛在房梁上當作太陽,小圓桌放在燈下當作地球,王貞儀手持一面鏡子當作月亮,一邊移動,一邊觀察者日月地三者之間的位置。

這樣的觀察被她寫入《月食解》中,她清楚地闡述了光線沿直線進行傳播,月亮的陰晴圓缺是由於光線無法穿過實體、與日地的相對位置有關——這與現代天文學的日月食解釋原理完全一致。

那一年,她只有20歲。

王貞儀對天文、數學的研究絕對走在同時代世界頂尖水平,但可惜現代中國人鮮有知道她的人,反而是不少外國人了解她的事蹟。(網絡圖片)

王貞儀在那個時代是個「特立獨行」的女性,除了與她開明的家教有關,其早年四方遊歷造造就其開拓的眼界,也不無關係。

王貞儀十餘歲時,其父受官場風波,全家遷往吉林,她在當地師從一名蒙古將軍夫人,學會了騎射和武術。16歲時,又和父親遊歷陝西、湖北、廣東等地,這段旅程不僅開拓了她的眼界,也令她有機會結識各方學者。

直至25歲時,王貞儀才與安徽宣城世家之子結婚,在古代算是晚婚的女子。婚後的她甚至做出了更為「出格」的事——成立私塾,教收男學生!

王貞儀。(網絡圖片)

以現代人的眼光,王貞儀可能是個不折不扣的「女權主義者」,她曾在一首詩中表達自己的遠大志向和平權理念:《遊華山登雲台觀》中所說的那樣——「足行萬里書萬卷,嘗擬雄心勝丈夫」。

可惜這樣一位學貫中西、上知天文下知地理的才女,卻在29歲時患病離世。她一生無子女,臨終前將畢生所著手稿、作品交給好友蒯夫人。但這些著作幾經周轉、大量遺失,令人惋惜。