中国古人论证“地圆说”：元朝时成功论证，比古希腊更科学

教科书告诉我们，在对地球形状认知上，古希腊走到了前面，毕达哥拉斯认为圆形最为完美，于是就认为地球是圆的，亚里士多德总结了三个科学办法论证地圆说，而中国却一直认为“天圆地方”，直到明末才从西方传教士那里获悉地球是圆的。

然而鲜为人知的是，教科书讲述得并不准确，中国古人很早就在探索地球形状，经过数千年的艰苦探索，一步一个脚印，清晰可见，最终在元朝时发现地球是圆的。更为重要的是，中国古人论证的“地圆说”，要远比古希腊的更为科学、更为可信！

春秋时期，中国人已有“天圆地方”的概念，但“天圆地方”不是“地平说”，不是七年级地理教科书中所说的“地面是平的，天空是倒扣着的一口巨大的锅”，而是阴阳学说的一种体现。

孔子晚年的弟子曾子说过：“如诚天圆而地方，则是四角之不掩也。”换言之，如果真的是天是圆的、地是方的，那么四个角就盖不住了。

于是，曾子解释：“天道曰圆，地道曰方，方曰幽而圆曰明。”因此，天圆地方探讨的是天之道、地之道，探讨宇宙自然规律，其中“天圆”是指“天时”如六十甲子一般周而复始，“地方”是指描述方位的“东南西北”的“四方”观念。

战国时期，中国天文学进一步发展，其中最为著名的代表人物是魏国石申与齐人甘德，他们绘制了世界上最古老的恒星表，一共记载了八百颗恒星的名字，测定了一百二十颗恒星的方位，还提及日食、月食是天体相互掩食的现象，汉朝时将两人成就汇编成《甘石星经》。

星表非常重要，不仅提供了研究体系，而且还留下了战国时恒星位置图，对后世影响深远，也给后世留下了珍贵的天文观测资料。

东汉时期，中国人对地球形状的认知又进了一步，东汉张衡提出“浑天说”，他在《浑天仪注》记载：“浑天如鸡子。地如蛋中黄，孤居于内，天大而地小。”其中，“地如蛋中黄”指地球犹如蛋中之黄。（下图，张衡浑天仪）

当然，无论是教科书，还是各种专业书籍，都认为张衡浑天说并没有明确认识到地球是圆形的。客观地说，张衡没有给出地圆说的理由，因此浑天说不能作为“地球是圆的”的证据。

唐宋元时，中国古人对地球认知达到顶峰，最终发现“地球是圆的”。

新旧唐书的天文志记载，唐朝僧人一行奉命制定《大衍历》时，在13个点观测了北极星的高度，最南端在林邑（今越南境内），最北段在铁勒（今俄罗斯境内），发现两者之间相差30多°，由此发现了纬度。

《元史》记载，郭守敬奉命制定《授时历》时，在27个点观测北极星高度，最南端在南海，最北端在北海，发现两者之间相差50°，不同地点北极星高度存在差别，由此再次确认纬度存在。

确认纬度差别，并不足以论证地球是圆的，但元朝还有一项天文观测，即对经度的观察，由此确认地球是圆的。

《元史》记载，为了制定《西征庚午元历》，耶律楚材同时测量了寻斯干城和开封城的月食，发现寻斯干城的月食比开封的早了约1更半，由此发现了经度的存在。

经度存在差别，维度存在差别，再结合其他现象，理论上足以证实地球是圆的了，这也是麦哲伦环游地球实证“地圆说”之前最科学的验证办法。

赵光义十三世子孙赵友钦（见下图）在《革象新书》中指出，“测北极出地高下（纬度差异），及东西各方月食之时刻早晚（经度差异），皆地体浑圆，地度上应天度之证。”其中的“地体浑圆”，不是“地圆说”又是什么！

在此基础上，元朝制作了世界上第一台地球仪。《元史》记载：“其制以木为圆球，七分为水，其色绿，三分为土地，其色白。画江河湖海，脉络贯串于其中。画作小方井，以计幅圆之广袤、道里之远近。”

或许，元朝地球仪还比较原始，但确确实实是世界上第一台地球仪！

以上就是中国人探索地球形状的过程，历经数千年，贯穿数个王朝，耗费无数人力物力，一步一个脚印。更为重要的是，中国人通过确定经纬度的差别，实现对地圆说的论证，明显要比古希腊的更科学。

古希腊文明对地圆说的论证，主要成就来自亚里士多德，他总结出三个科学方法来证明大地是球形：“桅杆证地圆”、“越往北走，北极星越高，越往南走，北极星越低”、“月食证地圆，即地球反映在月球上的影子是弯曲的”。

其中，“桅杆证地圆”不可信，上海电视台曾做过相关试验，因为人的视力有限，很难看清远处的桅杆。而且，元朝赵友钦也指出这种方法不靠谱。因此，亚里士多德的“桅杆证地圆”之说，极有可能是望远镜被发明之后西方人的杜撰。

至于后两种方法，实际上也不能确定地球是圆的，原因很简单，如果地球是圆柱体的话，一样会出现这两种现象。因此，中国对地圆说的论证，显然要比古希腊的更科学。

令人不解的是，在纬度探索上，唐朝、元朝任命顶级科学家，耗费大量人力物力，使用很多当时的精密仪器，才发现维度的差别，不同地区的北极星高度不同，但亚里士多德凭借一双凡胎肉眼、短时间内就能发现南北北极星高度差别？何人、何时、何地、用何观测，观测数据何在？另外，在2000多年前，古希腊人怎么知道“月食是由地球的阴影造成的”？

总而言之，亚里士多德论证的地圆说，结论没有问题，但过程却充满谜团，仿佛是看到答案之后的拼凑论证过程，相比之下中国古人通过经纬度的差别论证地圆说，无疑更为可信、更为科学。

最后笔者认为，虽说长期以来，中国古代主流观点是“天圆地方”，但又的确论证了地圆说，且方法比古希腊的更科学，因此教科书上在介绍人类探索地球形状时，或许应该加入相关内容，而不是让西方独享论证地圆说的荣誉。