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把宇宙作为一个整体，探讨我们所居住的大地在其中所处的位置，即天和地的关系，叫作宇宙结构理论。在中国古代，天体学说有所谓论天六家：盖天说、浑天说、宣夜说、昕天说、穹天说、安天说。其中主要有三家：盖天说、浑天说、宣夜说。“昕天说”基本上属于“盖天说”体系，“穹天说”是“盖天说”的翻版，“安天说”则是“宣夜说”的发展。

 

盖天说

 

“盖天说”出现于殷末周初，其主要观点为天在上，地在下，天为一个半球形的大罩子。南北朝时期鲜卑族歌手斛律金的《敕勒歌》中有“天似穹庐，笼盖四野”两句词，这是对“盖天说”的形象化说明。“盖天说”一共有两种：

 

第一种“盖天说”即“天圆地方说”。《晋书·天文志》中说：“周髀家云：‘天员（圆）如张盖，地方如棋局。’”关于方形的大地，战国时代阴阳家齐人邹衍解释说，上有九个州，中国是其中之一，叫作赤县神州，每个州四周环绕着一个稗海。九州之外，还有一个大瀛海包围着，一直与下垂的天的四周相连接。穹庐般的天穹有一个“极”（这个极实际上是地球自转轴正对这一点），天就像车轱辘一样绕着这个“极”旋转不息。“天圆地方说”的最大破绽，就是半球形的天穹和方形大地之间不能吻合。这迫使人们将其修改为：天并不与地相接，而是像一把大伞一样，高悬在大地上空，有绳子缚住它的枢纽，周围有八根柱子支撑着。天空有如一座顶部为圆拱的凉亭。《列子·汤问》篇中所说的共工触倒的那个不周山，就是八根擎天柱之一，所以女娲便出来炼石补天。“天圆地方说”提出的宇宙模型，只是凭感性的观察，又掺入了许多假想规定，但在我国历史上却有广泛影响，因为它符合儒家关于“天尊地卑”的说教，在封建王朝的天地理论体系中占据正统地位。如北京的天坛，是圆形的；地坛，是方形的。这是“天圆地方”的象征性模型。

 

第二种“盖天说”将方形大地改为了拱表大地，即《晋书·天文志》中所说的“天象盖笠，地法覆盘”。第二种“盖天说”已经有了拱形大地的设想，为以后球形大地的认识奠定了基础。但它仍然不能解释天体的运行，如太阳的东升西落和月亮的盈亏等问题。

 

浑天说

 

“浑天说”主张大地是个球形，外裹着一个球形的天穹，地球浮于天表内的水上。汉代天文学家张衡在其《浑天仪图注》中说：“浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤居于天内，天大而地小。天表里有水，天之包地，犹壳之裹黄。天地各乘气而立，载水而浮……天转如车毂之运也，周旋无端。其形浑浑，故曰浑天。”“浑天说”始于战国时期，战国人慎到、惠施都提出过关于球形大地的设想。关于球形大地如何悬在空中，最早的“浑天说”认为天球里盛满水，地球浮在水面。半边天在地上，半边天在地下。日月星辰附在天壳上，随天周日旋转。后来一些浑天论者纷纷反对地球浮于水面的说法。明代章潢的《图书编·天地总论》中说：“《隋书》谓日入水中，妄也。水由地中行，不离乎地，地之四表皆天，安得有水？谓水浮天载地，尤妄也。”

 

随着“元气体论”的发展，“浑天说”改为地球浮于气中，与气天相似。宋代张载的《正蒙·参两篇》中说“地在气中”。“浑天说”比起“盖天说”来，无疑要进步得多。“浑天说”与球面天文学的基本出发点完全一致，对于观测天文学来说，也能充分满足要求。但是，作为宇宙结构理论来说，“浑天说”则是不符合事实的。天球的概念完全是个臆想的概念。

 

宣夜说

 

“宣夜说”认为“天”并没有一个固定的天穹，而只不过是无边无涯的气体，日月星辰就在气体中飘浮游动。关于“宣夜说”的得名，是因为观测到星星常常闹到夜半不睡觉。如清代邹伯奇说：“宣劳午夜，斯为谈天家之宣夜乎？”但“宣夜说”的历史渊源，可上溯到战国时代的庄子。《庄子·逍遥游》即有：“天之苍苍，其正色邪？其远而无所有至极邪？”用提问的方式表达了自己对宇宙无限的猜测。“宣夜说”自然观的基础是“元气”学说。战国时代的宋尹学派，把宇宙万事万物的本源归结为“气”，这“气”可以上为日月星辰，下为山川草木。在这方面，“宣夜说”有重大发展。三国时代的“宣夜说”学者杨泉在其《物理论》中说：“夫天，元气也，皓然而已，无他物焉。”他还进一步论证说：“夫地有形而天无全。譬如灰焉，烟在上，灰在下也。”

 

“宣夜说”的进一步发展，还牵涉到天体的物理性质问题。据《列子·天瑞》篇记载，有位杞国人听说日月星辰是在天空飘浮的，便“忧天地崩坠，身无所寄，废寝食者”。这便是成语“杞人忧天”的由来。为此，劝杞人的人，提出了不但天空充满气体，连日月星辰也是气体，只不过是发光的气体。后来的“宣夜说”学者又进而提出地球会坏，天地也会坏，但是用不着担忧。

 

就宇宙结构理论来说，“宣夜说”确实达到了较高水平，它提出了一个朴素的无限宇宙观。但是，从观测天文学的角度来看，“宣夜说”却不如“浑天说”的价值大。“浑天说”能够近似地说明太阳和月亮的运行，“宣夜说”只能指出它们运行的不同，却没有探讨其运行的规律性。古人修订历法时，“浑天说”有很重要的实用意义，“宣夜说”却仅仅具有理论意义。但在人类认识宇宙的历史上，“宣夜说”无疑也有其重要意义。