世界古代中期科技史-第10章
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有损它的光辉。原子论在科学史和哲学史上占有重要的地位，它的巨大
影响体现在后人的工作上。17世纪，化学上采纳了原子的概念；19世纪，
科学原子论建立了。原子论学说历经2000多年，终于由自然哲学假说发
展成为一种确定无疑的科学理论。
5。中国的五行说、元气论与原子论
在春秋战国时期百家争鸣的形势下，各个自然哲学学派都力求从总
体上说明和理解自然，在自然的本质或宇宙万物本原的问题上，就出现
了各种不同的说法。
殷周时期已经产生的阴阳和五行学说，仍然是这一时期关于宇宙万
物本原的重要学说。“五行”最早源于“五材”，即把水、火、金、木、
土看作是人们赖以生存的五种基本材料。《国语·周语下》记载了公元
前572年的一段话说：“天六地五，数之常也”。这就把阴、阳、风、
雨、晦、明这“六气”与“五行”上升为普遍的自然规律（“数之常也”）。
到公元前六世纪末，五行即被推广到各个方面，并被看作是“礼”所依
据的基本原则之一。在可能是战国人所写的 《尚书·洪范》中，则进一
步概括说：“五行，一曰水，二曰火，三曰木，四曰金，五曰土。水曰
润下，火曰炎上，木曰曲直，金曰从革，土爰稼穑。润下作咸，炎上作
苦，曲直作酸，从革作辛，稼穑作甘。”这里把五行提升为构成宇宙万
物的五种基本元素，并对它们的性质和作用作出了规定。
西周末年，还产生了物质为“气”的说法，用对立的阳气和阴气的
相互作用来解决天地分离、四季变化、万物盛衰等各种自然现象；认为
两种气的协调交感作用，生成万物和天地的秩序；二气不和，就会引起
自然界的灾异变化。到战国时期，几乎各家都把“阴阳”看作是自然界
两种对立并存的力量。《老子》中说：“万物负阴而抱阳，冲气以为和”，
即阴阳蕴涵于万事万物之中，在看不见的气中得到统一。在孔子及其弟
子所编的《易经·系辞传》中提出“一阴一阳之谓道”，“阴阳合德而
刚柔有体”，“刚柔相推，变在其中矣”。这是说一阴一阳，一刚一柔，
相互推移，即生变化，在这种对立统一的作用之下，就发生了万物的演
化。这一时期，阴阳说与五行说开始被结合起来，形成了“阴阳五行说”；
它和元气论的结合，又构成了中国古代元气一元论的自然观。
在战国时期，已有一些学者宣扬自然界是气的世界的观点。在 《管
子·内业》篇中，提出了一种“精气”学说：“凡物之精，此则为生；
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。”
这是说世界上的一切事物得到了精气就存在，五谷、列星都是精气产生
的。这里把精气看作是构成宇宙万物的最根本的本原，它的流行变化形
成了一切事物 （包括精神现象在内）。稷下学派还以精气说对《老子》
中的“道”作了积极的发展，说：“精也者，气之精者也。气，道乃生，
①
生乃思，思乃知，知乃止矣”，用精气说明“道”之生，克服了对“道”
① 《管子·内业》。
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的理解上的神秘性和不确定性。
“气”和“阴阳”的结合，构成了中国古代自然观的核心。“气”
的概念，既包含了最基本的对立——阴和阳的意义，又包含了宇宙万物
本原的意义。可以把这种与阴阳说结合在一起的“气”生成万物的自然
观，称为气的一元论自然观，它一直深深影响着中国两千年来科学认识
的发展。
中国古代有没有原子论思想，至今仍存在着争论。但从人类思想发
展的同一性来看，似乎应该作出肯定的回答。实际上，在墨家的论述中，
也可以找到类似古希腊原子论的观念。 《墨经》中提出：“端，体之无
②
厚而最前者也”；“端，无间也”；“非半弗■则不动，说在端”。这
是说，“端”是物体的起始，是把物体分割到“无厚”而留下的最原始
的质点；它是没有间隙的，即无内部结构的；“端”是不能再分为两半
的东西了，所以是不能毁坏，不能变化的了。这是关于原始的、物质最
小单位的概念，实质上是十分朴素的、揭示了物质的不连续性和物质最
小单位不可分割的思想，可以看作是中国古代原子论的萌芽思想。四、
古代天文学
1。巴比伦、埃及和印度的古老天文知识
古人注意天象变化并有意识地去进行天象观测，是从实际生活的需
要出发的。特别在农业生产发展起来之后，人们更认识到了掌握季节变
化的重要性。此外，对于生存能力低下的古人来说，一切罕见的天象如
流星、日月食和替星等，都会引起恐惧的心理。这都促进了古人对天象
变化的观测和天文知识的积累。
古埃及人的天文知识比较粗糙，因为他们面对的问题要简单一些。
古埃及人的生产和生活与尼罗河的水情变化息息相关。在尼罗河三角洲
地区，人们发现，每当看到天狼星与太阳同时在地平线上升起时，尼罗
河的汛期就到来了，因为这时尼罗河上游地区的雨季到来了，新的一个
农业季节也就要开始了。所以埃及人就把这一天定为一年的开始。对于
这个现象不断进行观测，大约在公元前4000年，他们已经发现这个周期
平均为365日，这也是太阳在繁星间复回到相同方位所需的时间。埃及
人的天文观测记录未被保存下来，从古代棺柩盖上的铭文和所画的天象
图可知，古埃及人将天球赤道带上的星分为36群，将一年分为以10天
为周期的36段；每当一个星群在黎明前恰好升到地平线上时，就标志着
一个新的10天的开始。他们把一年分为三季，共12个月，每月30天，
年终再加5天作为宗教节日。这样，一年就是365日，这是世界上最早
的太阳历。由于实际上一年即地
1
球围绕太阳运动一周的时间约为365 日，因而每隔4年天狼星
4
与太阳同时从地平线上升起的日子就要差一天，120年就要差一个月，直
到365X4=1460年后，才会又在同一日子看到天狼星与太阳同时从地平线
上升起。这样，埃及人便逐渐采取了一些置闰的方法，特别是发现了1460
② 据高亨著 《墨经校诠》引述，科学出版社1958 年版，条号为62 条和160 条。
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这个“天狼号周期”或“索特周期”（埃及人称天狼星为索特）。现在
的公历的前身“儒略历”就是儒略·恺撒（公元前102—前44）在公元
前46年采用埃及历增加闰年而来的。
除历法外，古埃及人在利用天文方法测定方向上有很高的成就。早
期修建的几座金字塔，其东西南北方位精确到几度，后期的几座精确到
几十分之一度；大金字塔北面的主要隧道指向天龙座a星，这颗星当时
（公元前3400年）为极星。这很可能是 利用天文知识定出一个方位，
再运用几何知识定出正方形的四个直角。有的神庙里的神像被安置得恰
到好处，以使每年白昼最长的夏至日的阳光能直接射入神庙照亮祭坛上
的神像。这表明古埃及人在天象观测上已经积累起了相当丰富的经验知
识，并能够在实践中加以利用了。
古巴比伦人在天文学方面取得了更大的成绩。古巴比伦人是用太阴
历制订历法的。月亮的盈亏是很容易观察的。早在苏美尔城邦时代，他
们就把月黑后第一个新月 （蛾眉月）到下一个新月之间的天数定为一个
1
月。他们注意到这个周期约为29 日，因此把大月定为30天，
2
小月为29天，大小月相间；一年为12个月，共354
1
天。这个日数比实际的一个回归年要少11 天，这就出现了如
4
何使阴历符合季节的这个复杂问题。当时他们的一年是从春分日开始
的，一月分是以金牛座命名的，因为在公元前4700年左右春分时太阳在
金牛座。为了把岁首固定在春分前后，需要用加设闰月的办法来调剂这
个差额。经过长期摸索，在公元前383年，巴比伦人终于确定了19年7
闰制。这样，235个阴历月才与19年相等。他们还逐年算出了夏至的时
间，然后用相等分段方法定出冬至、春分和秋分的时间。这种历法为犹
太人、希腊人所沿用，直到公元前46年采用儒略历为止。
除月份之外，巴比伦人还制订了另一个时间周期，即“星期”。在
亚述帝国和新巴比伦时期，他们就根据月相变化，将每个月分为4个星
期，每星期7天。他们用太阳、月亮和五大行星的名字来称呼一个星期
中的7天；即由日、月、水、火、木、金、土7个星神各主管一天，这
个制度后来为世界各国所采用。巴比伦人按黄道12宫把一昼夜分为12
个时辰，每个时辰分为60分，每分分为60秒。我们现在沿用的就是这
个计时法，不过一天分为24小时，分和秒也都缩短了一半。
古巴比伦发达的天文学，除了生产的需要外，还与两河流域的地理
环境、宗教观念有密切关系。两河流域的河水泛滥不象尼罗河那样有规
律，意想不到的洪水会吞没一切；无天然屏障保护的居民随时会被蛮族
的入侵杀掠一空。这种种无常的自然风云和人间灾祸给那里的人们带来
了沉重的精神压力，使占星术在那个地区十分活跃。他们认为天上的神
灵对人类一般是仇视的，天象的变化预示着人间的吉凶祸福，因此对天
象的观测就十分频繁而认真，并成为寺庙中祭司和僧侣们的一项重要活
动，这在客观上促进了巴比伦天文学的进展。在他们所进行的天文观测
中，最精确和令人钦佩的要算行星的运动了。虽然从公元前700年前后
的亚述时代开始，这种观测数据才被系统地记录下来，但从尼内微废墟
里所发现的亚述石碑和苏美尔泥版中的农用历书可以断定，那个地区至
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迟在公元前1700年以前就已经有了比较发达的天文学和天象观测记载；
其上还刻有行星的运动、月相和太阴历。巴比伦人很早就能够将行星与
恒星区别开来。早在公元前2000年，他们就注意到金星在8年中有5次
回到同样的位置。他们的天象记录中有日食、月食、行星的出没、偶见
的彗星和流星等，这就使他们在公元前1000年后能够对天文学上的一些
主要周期现象算出正确的平均值，从而对天文现象作出比较准确的预
测。在一件泥版中，记载了行星会合周期 （即行星、太阳和地球的相对
位置复原一次的时间），相对误差都在1％以下，如他们测得土星的会合
周期为378。06日，今测值为378。09日；木星的会合周期为398。96日，
今测值为398。88日。美索不达米亚人还发现了“沙罗周期”，即发现每
过223个朔望月，也就是大约每隔18年，日、月、地三者又回到原先的
相对位置，于是一个周期以前的日食、月食会再次相继出现。因此到新
巴比伦时期（公元前626—前538），他们就已经能够据此预测到日月食
和行星的会冲现象。到公元前四世纪，他们还发现了用一种代数方法能
将复杂的周期性天文现象分解成许多简单的周期组合，如发现太阴历每
月平均是29天多，而对于这个平均天数的偏离也是有周期性的，从而创
造了19年7闰制。后来希腊人把这种方法表现为几何形式，长时间里成
为分析天体运动现象的主要方法。巴比伦人对恒星也进行了精确的观
测，绘成了世界上最早的星图。他们早就知道了黄道带里的星座了，不
过直到公元前419年的一个文件中，才首次出现黄道带的名称。他们把
黄道附近的星群划分为若干星座并作出命名，如狮子座、双子座、天秤
座、天蝎座、巨蟹座等。古巴比伦的这些天文学成就，后来都为希腊人
所继承。
古印度很早也产生了天文学。早在吠陀时代，他们已经有了不少天
文历法知识。据现存最早的印度古文献《梨俱吠陀》记载，印度大约在
公元前一千多年前，就把一年定为360日，分为12个月，每月30天，
每隔五年增加一个闰月。他们对恒星也作了细致的观测。成书于公元前
一世纪上半叶的《耶柔吠陀》和《阿闼婆吠陀》中，把黄道附近的星分
为27或28个星宿。“宿”是梵文“月站”、“月宫”之意，显然是用
来表明月亮每天在天穹上所处的不同位置。
古人对宇宙结构已有了某些原始的看法。在希腊时期以前，美索不
达米亚人尚未用几何方法来解释天体运动现象，因此他们对于宇宙的空
间特性的看法，同他们的科学知识是相互分离的。他们设想天和地是两
个扁盘，地浮在水上，天则覆在上面；天穹上面是更多的水，水外面是
诸神居住的地方。太阳和其他天体都是神，他们每天从自己的住处出来，
在不动的天穹上走过特定的轨道。
埃及人则把宇宙想像为一只长方形的盒子，呈凹形的大地为盒底，
天为盒顶，被大地四角耸起的四座大山支撑着；宇宙之河环绕在大地周
围，尼罗河就是宇宙之河从南边分出的一条支流，流过大地的中央。宇
宙之河的河面低于支撑天空的山顶，供太阳神所乘的船每天从河中驶
过，这就是日出和日落。由于太阳船总靠近大地这边，所以在尼罗河泛
滥时太阳离大地的距离就比冬天近些，这就是季节变化的原因。
印度古人在吠陀时代就提出，天地的中央是一座名为须弥山的大
山，日月都绕此山运行，太阳绕一周为一昼夜。在公元一世纪以后出现
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的一部天文历法著作《太阳悉檀多》（据
