元朝天文学：华夏与波斯文明碰撞出的幻妙火花
中国是全世界天文学起步最早的国家之一，不仅有悠久的历史，并做出了巨大的贡献。到了元朝，古代天文学的发展迎来了新的高峰。
不仅涌现出了以郭守敬为代表的杰出天文学家，并创造出了当时世界上最先进的历法——《授时历》。
授时历
之所以能取得如此巨大的成就，主要归功于拥有的“较以前任何一个朝代所不及”的先进天文仪器。
这些先进天文仪器的出现，很大程度上有赖于伊斯兰天文学家的帮助。要知道，不少仪器甚至是直接从以波斯为代表的伊斯兰国家传入进来的。
华夏与波斯，两大悠久的文明在天文学领域的碰撞，会擦出什么样的火花？
伊斯兰天文仪器的传入与影响
元世祖至元四年（1267年），波斯天文学家扎马鲁丁，受伊尔汗国（了解伊尔汗国，戳☞远在波斯的“忠实小弟”伊尔汗国，为什么和元朝关系这么铁？ ）国王旭烈兀的委派，在元大都（北京）建立观象台，并创制了七种天文仪器。
- 咱秃哈喇吉（即浑天仪），观测太阳运行轨道的仪器；
- 咱秃朔八台（即方位仪），观测星球方位的仪器；
- 鲁哈麻亦凹只（即斜纬仪），是用来观测日影，定春分、秋分的仪器；
- 鲁哈麻亦木思塔余（即平纬仪），观测日影，定夏至、冬至的仪器；
- 苦来亦撒马（即天球仪/浑天图），天文图像模型；
- 苦来亦阿儿子，即地球仪；
- 兀剌都儿剌不定（即星盘），观察昼夜时刻的仪器。
扎马鲁丁
值得注意的是，地球仪和星盘，是过往历任朝代所没有的。
新型天文仪器的出现，对我国古代天文学的发展有着极其深刻的意义。最明显的，无疑是我国天文仪器的创制工艺得到了“进一步迭代”。
1276年，元朝太史院以郭守敬为首制造了简仪、仰仪、闚（通“窥”）几、星晷定等13种天文仪器。以简仪为代表的的天文仪器，受到了伊斯兰天文学的直接影响。
郭守敬
郭守敬发明的简仪，正是古中国浑天仪的“2.0版”。
浑天仪是我国古代研究天文、测定天体方位唯一的仪器，经过一千多年的发展，可以测定黄道经纬、赤道经纬、地平经纬等数据。
不过，当时浑天仪的结构极为复杂，观测过程中经常发生“环与环相互阻挡视线”的现象。针对这些缺点，郭守敬进行了重大改革。
- 去掉了白道环和黄道环，并将地平经纬、赤道经纬、日晷三器合而为一；
- 仪器北高南低、倾斜地架在支架上，让赤道环平行于天球赤道，四游环穿过一根垂直于赤道环的轴转动起来，正好和天球转动的方式一样。
简仪
简仪无疑是古中国天文仪器创造史上的一次重大飞跃，更是当时世界上最先进的天文观测仪器。欧洲直到1598年，才由丹麦天文学家第谷发明了与之类似的装置。
实际上，简仪的横空出世，离不开伊斯兰天文学的“助力”。因为支撑简仪创制理论的弧三角法，正是郭守敬从伊斯兰天文学家那里习得的。
运用弧三角法，可以直接脱开那些繁杂的仪器，间接通过三角函数计算求得相关数据。否则，不仅黄道部件无法去掉，日晷三器也是没法合并。
坦诚说，跟其他文明古国相比，我国古代数学的发展远未及发达的程度，尤其在几何学领域极为薄弱。正如德国数学家康托尔所言：
几何学在中国数学上是最脆弱的一环，中国人关于几何学的应用，可以说只限于直角三角形（勾股形）的最基本的命题。….元朝郭守敬首先采用的弧三角学….似乎只是阿拉伯弧三角学的汉文译本。
康托尔
李约瑟则认为，早在十二世纪中叶，伊斯兰天文学家贾博·伊本·阿弗拉发明的“黄赤道转换仪”，与郭守敬的简仪原理一致、作用基本相同。
郭守敬的简仪，可以看做是黄赤道转换仪的简化品，是在黄赤道转换仪的基础上改造而成的。
当然，郭守敬的简仪“是否是黄赤道转换仪的简化品”，我个人认为没必要在此纠结。知识和文化本身是流动的，过于讲究追根溯源反倒是舍本求末、毫无意义了。
对于先进的知识和文化，我们除了要有足够的认识，更要懂得谦虚地学习，并努力将之“据为己有”，并发扬光大。
伊斯兰历法的传入与影响
中国古代天文史，一定程度上可以看做是“中国古代历法史”。
从“古六历”中的《黄帝历》，到太平天国的《天历》，一共诞生了一百零二种历法。没有哪个国家，能像我们的祖先这般重视历法。
在西历传入我国之前，中外学者们一致认为，元朝的《授时历》最为精确。
譬如魏源就曾说过，“有元一代制度，莫善于历，历出于郭守敬，全凭实测，不事虚算，故西洋来至以前, 唯授时历为无弊。”
魏源
而被历代所称道的《授时历》，其基础和蓝本正是《庚午元历》和《万年历》。《庚午元历》和《万年历》的修订，深受伊斯兰天文学的影响。
清俞正燮著《癸巳存稿》卷八指出：“先是耶律文正（耶律楚材）麻答把法，增益庚午元法，万年法，而为授时所本。”
《庚午元历》（又名“麻答把历”），是耶律楚材随成吉思汗西征时所修订的。在修订过程中，他曾参考伊斯兰历法。
英国汉学家伟烈亚力认为，“耶律楚材随成吉思汗西征中央亚细亚时，曾从事于日月食的计算，他与波斯的天文家交游之际，曾获得许多天文知识”。
伟烈亚力
至于《万年历》，则是扎马鲁丁亲自主持制定的。至元四年（1267年），“西域札马鲁丁撰进《万年历》，世祖稍颁行之”。
元廷召集郭守敬等人着手编撰《授时历》，从“立项”到最终著成，仅用了四年时间。
以当时的条件，用四年的时间观测出《授时历》所需要的一系列的数据，无异难如登天。我们可以猜测，《授时历》的编撰团队，大概率参考甚至直接引用了伊斯兰历法中可参考的准确数据。
小结
以波斯为代表的伊斯兰天文学家们，不仅把先进的仪器和完善的历法传入中国，像以扎马鲁丁为代表的的伊斯兰天文学家，深度参与并主持了我国的天文工作。
《元史》卷四十记载：
- 司天监，秩正四品，掌凡历象之事。提点一员，正四品；司天监三员，正四品；少监五员，正五品；丞四员，正六品….
- 而“掌观象衍历”的回回司天监，也是“秩正四品”
由此可见，在元廷工作的伊斯兰天文学家们，基本上都有着很高的地位。
同时，我们也应该注意到，以郭守敬等为代表的中国天文学家们，在治学和工作过程中，一直秉承着勤奋、严谨和谦逊的态度。
他们不仅谦虚地学习伊斯兰天文知识，并举一反三、不断创新，最终让元朝天文学在当时的世界大放异彩。
这种对外来先进文明包容的态度，即便放在今天，也是值得我们学习的。