嵩山是中國古代天文學的搖籃。唐代僧人一行在會善寺編修了《大衍歷》。元代天文學家郭守敬又在嵩山建觀星臺,他在此制定的《授時歷》居當時世界領先水平。
觀星臺是我國現存最古老的天文臺,是世界上著名的天文科學建筑物。它反映了我國古代科學家和勞動人民在天文學方面的卓越成就,在天文史和建筑史上有很高的價值。中國天文博物院就建在這里,現為國務院重點文物保護單位,是研究天文歷史和推廣普及天文知識及中原旅游對外開放的重要景觀之一。
觀星臺,位于登封市城東南十二公里的告成鎮周公廟內,距周公測景臺二十米。這里地處中岳勝地,周圍風光秀麗。據史書記載,“禹居陽城”,“夏都陽城”。它是我國進入階級社會以后,第一個朝代夏王朝建都的地方,是我國歷史上第一個農民起義領袖陳勝的家鄉,也是我國歷史上著名的女皇大唐天后武則天的避暑勝地。北依中岳嵩山,南臨箕山穎水,東南有石羊關,西北有軒轅關。是許昌、洛陽之間的咽喉,歷代軍事戰略要地。
以元代郭守敬觀星臺為代表的:中國古代遺留下來的天文遺址皆具有顯著的特色。西周時期的周公測景臺有3000多年歷史,是周公旦測日影、定歷法的天文設施,為中國現存最早的天文遺址。元代初年創建于嵩山腳下的觀星臺則是中國現存最完整、最古老的天文臺,距今已有約700年的歷史,也是世界上現存較早的觀測天象建筑之一,是天文學家郭守敬的杰作。當時世界上最先進的歷法《授時歷》就是根據觀星臺實地觀測而制定的,比歐洲通用的《格列高利歷》早300多年,但和《格列高利歷》分秒不差。但格列是1582年由羅馬教皇格列高利改革的歷法,比《授時歷》晚300多年。如與現代科學推算的回歸年周期(365天5時48分46秒)相比,《授時歷》僅相差26秒。西周時,周公姬旦在營建東都洛陽時,在中岳壘土圭、立木表,來測量日影,定出二十四節氣和歷法。日復一日,天天測影,把每天測量的影長數據記錄下來,根據每天中午日影的變化,找出季節的變化。周公把表影最長的那天定為“冬至”,這天中午,太陽直射南回歸線,北半球的白天最短;把表影最短的那天定為“夏至”,這天中午,太陽直射北回歸線,北半球的白天最長。把一年中日影最長的一天到下一年日影最長的一天的周期定為一個“回歸年”。把一年中兩個日影長度相等,晝夜時刻相同的日子分別定為“春分”和“秋分”,然后總結出二十四節氣,來服務于人類的生產活動。周公測影臺是中國天文發展史的實物見證。此外,嵩山的會善寺是唐代著名天文學家一行出家和進行天文活動的重要場所,在中國天文史上也占有重要地位。嵩山所遺留的天文遺跡反映了中國古代天文方面的卓越成就,是中國古代天文文化的代表。1961年,觀星臺被國務院公布為全國第一批重點文物保護單位。
“中國現存最早的天文臺”,“一座被命名為‘中國天文博物院’的院落”,“儒、道、佛三教包圍的科學陣地”——這些稱號的主角是相同的,那就是佇立在登封市城東南13公里處告成鎮的文化遺產勝地、始建于元代至元十三年(公元1276年)的嵩山風景名勝區八大景區之一的觀星臺。
最古老的天文臺
走進景點大門,展現在眼前的是一座面積不大卻十分雅致的庭院。院落的正前方有一高兩米左右的白色石柱,近觀上刻文字“周公測景臺”,這就是古代用以測量日影、驗證四時的儀器“表”。據說,這個表最初為周文王的第四個兒子姬旦修建,但原物不知何時毀壞,眼前之物為唐代著名天文學家于開元十一年(公元723年)所建。屈指算來,距今已有1000多年的歷史了。
周公祠兩側都有甬道,通向后院的觀星臺。沿著甬道向后院走去,一座城堡似的磚石建筑出現在眼前,這就是舉世聞名的天文觀測建筑——觀星臺。
沿著石階登上觀星臺臺頂,景點全貌一覽無余。觀星臺底部呈方形,墻體自下而上略有斜度,往上逐漸收小,形成覆斗式高臺。據解說員講解,日本帝國主義入侵中原時曾炮轟觀星臺,但由于觀星臺堅實無比,墻體巋然不動,幾個破損的彈洞向世人講述著那段歷史。
觀星臺頂北部建有兩個對稱的觀測室,臺底部的圍長66米多,從臺底到觀測室頂端的高度有十幾米。高臺北部壁中間有一個上下貫通的凹形直槽,槽上方兩個觀察室中間架有一金屬橫梁,下方南北橫臥青石砌的圭,俗稱量天尺,長達30多米,圭上有尺寸刻度及水槽,刻度以量日影長短,水槽以測水準。置身于觀星臺,看著它那恢弘的氣勢和精雕細琢的一磚一石,不能不對設計者和建造者肅然起敬。
天文史上的豐碑
觀星臺的設計者是元代著名科學家郭守敬,當時像登封觀星臺這樣的建筑在全國有27處,而歷經數百年滄桑,登封觀星臺成為碩果僅存的一座。據介紹,觀星臺是我國現存最古老的天文臺,也是世界上最著名的天文科學建筑物之一,它反映了我國古代科學家在天文學上的卓越成就,在世界天文史、建筑史上都有很高的價值,1961年3月4日被國務院公布為第一批全國重點文物保護單位。
科學貴在創新和發展,觀星臺的設計則達到了前所未有的水平。距今已有700余年歷史的觀星臺,其作用是晝測日影,夜觀極星,以正朝夕。郭守敬通過實地測驗,掌握了日月星辰和地球的運轉規律,測定出一年二十四節氣、夏至和冬至、春分和秋分的精確時刻,實行了當時世界最先進的歷法——授時歷,推算出一個回歸年為365天5時49分12秒,與現在的測定僅相差26秒,與世界上通用的“格里高利歷”分秒不差。但我們的授時歷比格里高利歷早300余年。
隨著科學技術的發展,觀星臺被后來更先進的天文觀測技術取代。然而,觀星臺是中國天文學史上的一座巍峨聳立的豐碑,永遠值得人們景仰。