中国天文学发展的历史是悠久的。到汉代已有盖天、宣夜和浑天等学派。盖天说认为,天如盖,盖心是北极,天盖左旋,日月星辰右转。宣夜说认为天无定形,日月星辰"自然浮生虚空之中",并不附着于"天体"之上。浑天说认为天如蛋壳,地如蛋黄,天地乘气而立,载水而行。
宣夜说后来不幸失传了,盖天、浑天两说并行,竞相争鸣,比较科学的浑天说渐占上风。同时,观测天象的仪器也不断出现,如武帝时洛下闳制造了浑天仪,宣帝时耿寿昌又造了浑天仪,和帝时崔瑗的老师贾逵更制造了黄道铜仪。
喜帕恰斯(约前190年-前120年)(可能在1世纪斯特拉波的《地理学》一书里提到,喜帕恰斯著作皆失传)将位发明表示天球的浑象归功于希腊人埃拉托斯特尼(前276年-前194年)。然而,汉朝(前202年)大司农耿寿昌于前52年***发明了浑象,而东汉学者张衡(78年-139年)是位将一组由水车传动复杂齿轮用于驱动浑像这种动机付诸实现的科学家。这种水车的动力是由流入的水钟提供持续不断的压力产生。后来张衡在储水器与流入容器间加了个额外的补偿水箱改进了水钟。
历史记载制造浑象的是耿中丞,即耿寿昌,他是西汉宣帝时的大司农中丞,大概是因为农业生产同天象变化关系密切,他对天文学也有研究。
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浑象示意图
也不同于盖天说。古书上记载为"宣夜之学",通称为"宣夜说"。"宣夜"这个名字很怪,初看不知为何义,历来也无解释,直到清朝末期邹伯奇(1817-1867)才说:"宣劳午夜,斯为谈天家之宣夜乎?"这是一种望文生义的解释,但在没有任何说法的情况下可聊备一说,即宣表示喧嚣达旦,夜就是整个夜里,表示天文学家整夜忙于天文观实际上山并非青色,深谷并非有实体,以此证明苍天既无形体,也非苍色。第四,日月众星自然浮生虚空之中,依赖气的作用而运动或静止。第五,各天体运动状态不同,速度各异,是因为它们不是附缀在有形质的天上,而是漂浮在空中。无可否认,这些看法是相当***的,它同盖天浑天说本质的不同在于:它承认天是没有形质的,天体各有自己的运动规律,宇宙是无限的空间。这三点即使在今天也是有意义的。或许正因为它的***思想离开当时人们的认识水平太远