暴坊將軍?不! 是天文將軍 (下) 黑船來臨前的深夜

  • 阿文開講
  • 撰文者:高崇文
  • 發文日期:2022-05-03
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上一回阿文介紹了高橋至時與他主導的寬政曆,最後還特別來賣了個關子,提到一本書改變了他的人生。那本書就是法國天文學家杰羅姆·拉朗德(Joseph Jérôme Lefrançois de Lalande  1732–1807)所寫的《天文學》(Astronomie,也稱為 Traite d'Astronomie)。這本書自法文原著出版以來一直廣受歡迎。拉朗德最著名的事蹟當屬預測哈雷慧星回歸時,為女天文學家Nicole-Reine Lepaute 仗義直言的故事。此外他在1769年透過觀測金星凌日得到地球與太陽的距離,有興趣的讀者可以參考一下阿文之前寫的科學史上最大一片綠葉:愛德蒙‧哈雷 (下) WHOSE NAME WAS WRIT IN SKY

這本《天文學》可說是十八世紀啟蒙時代的一個傑作,內容詳實,其中 1771 年出版的第二版(第 1 至第 3 卷)被荷蘭天文學家阿諾杜斯·巴斯蒂安·斯特拉布(Arnoldus Bastiaan Strabbe),翻譯成荷蘭文。斯特拉布是阿姆斯特丹校測量師和數學家,翻譯非常忠實於原文 。在日本,“拉朗德曆”一般指的是這個荷蘭語版本,而不是原始的法語版本 。這本書是從荷蘭的一艘商船上傳入日本的。 輸入的確切日期不詳 ,但粗略估計大約是 1800 年。 這本書是一名叫成瀨的人所有。 享和 3 年(1803 年),幕府的若年寄,堀田攝津守正敦,從所有人手上借來了這本書,並且將書交給高橋至時,下令進行調查。以下我們就稱它為《拉朗德曆》吧。

高橋至時拿到這本書後,如獲至寶,立刻注意到了這本書的優越性,尤其是『暦象考成後編』沒有處理的行星運動,看了這本書就豁然開朗了,因為這本書完全是以日心說為基礎,配合橢圓的行星軌道來處理行星運動。其實拉普拉斯的天體力學的巨著Mécanique céleste 早在1799年就出版了,日本的天文學界與最前沿的研究的距離還很遙遠。一來這是因為當時日本曆學家仰賴的教材是耶穌會來清教士撰寫的,再者,曆學家們對天體運動的物理本身沒有太多興趣,他們著重的是與觀測相關的技術,高橋至時無疑已經是日本曆學的佼佼者了,認得出《拉朗德曆》的價值。

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寬政曆(圖片來源:維基百科)

這本《拉朗德曆》是私人所有,借來十幾天後就必須歸還物主,但是高橋至時認為它是很重要的資料,所以他催促幕府趕快購買。到了1803年7月幕府的三名天文方就人手一本。考慮到江戶時期幕府緩慢到嚇人的行政效率,這事辦得還真快呢。拿到書後,高橋至時開始夜以繼日地繼續研究,著力撰寫《拉朗德曆書管見》。他以《拉朗德曆》為基礎,加入了自己的見解。 在此期間留下的研究手稿大約有上千頁!令人難以置信的是,據說至時不具備荷蘭語的解讀能力,《拉朗德曆書管見》中也有些地方他留下「我看不懂荷蘭語,無法理解」的紀錄。所以可以想見,他是從圖與算式去理解書中的內容的!雖說至時悟性極佳,聰明過人,但是書中有些內容,他還是無法理解,像是光行差,高橋至時花了一冊的《拉朗德曆書管見》試圖破解它,但是總無法掌握光速的概念,也無法理解光行差。 此外,高橋至時對拉朗德曆中牛頓力學部分完全不感興趣,當然也就沒有深入。

 

除了最關鍵的行星運動以外,另外一項收穫就是確認了伊能忠敬的測量數據。伊能忠敬打算調查日本全境的初衷是為了找到緯度1度對應的子午線弧長。 他在測量期間進行了測量,並在經線上獲得了28 里2分的結果。 但是,當時至並不相信忠敬得到的測量值,一來他認為測量可能會因為土地的高度差異而出現誤差,再來是因為這個值與他從書本上得到的值不同。 然而,當他後來得到拉朗德曆時,上面公佈的子午線1度的值與忠敬的測量值幾乎相同,在《拉朗德曆》中看到一個描述,緯度1度是25里格(League),1里格是2283土瓦茲或圖瓦茲(toise)。 當時,使用同一本書中描述的 pied、stadie 和 schreede 等單位進行轉換,併計算出 1土瓦茲對應於日本的 6 尺 4 寸 2 分。

1里格 = 2283×6.42尺 = 14656.86尺、緯度1度 = 25里格 = 14656.86 × 25尺 = 366421.5尺、1里是36町、1町是60間、1間是6尺、1里 = 36 × 60 × 6尺 =12960尺

所以

緯度1度 = 366421.5 ÷ 12960里 = 28.273…里

就這樣他確認了忠敬的勘測值與《拉朗德曆》的價值相差無幾。證實了忠敬測量的準確性。兩個人都很高興。

另一件也是至時讀了《拉朗德曆》才確認的事是地球並不是一個完美的球體,而是一個向南北方向坍縮的扁平球。其實在拿到《拉朗德曆》前。高橋至時就讀過 Egbert Buys (?-1769)的《新的和完整的藝術和科學詞典(Nieuw en Volkomen Woordenboek van Konsten en Weetenschappen)》(1775年出版)得知地球其實是略為扁平,不是完美的球形。“Woldenbutsk”列出了每個緯度對應1度緯度的距離差異,這在及時的書籍《拉朗德日曆管見》中也有引用。學者們相信他有時會看這張表,得知緯度1度的距離因地而異,由此他應該知道地球不是一個完美的球體。

此外,在“Woldenbutsk”中,赤道正下方的值設置為60英里,高橋至時指出“Woldenbutsk”中的 60 英里數是不正確的。 當時他自己計算了一下,說赤道正下方1度的緯度是59.479(實際值是59.49)。但是只有在《拉朗德曆書管見》中,至時明白地寫道:「地球ハ真円ニアラズシテハ、橢円ノ形ナリ。其形チ東西長ク南北短シ。」 據說這是在日本人第一次描述地球不是一個完美的球體的敘述。

此外,《拉朗德曆法》描述瞭如何利用伽利略衛星的食來求取經度。這是利用木星的衛星的軌道可以精準推算,木星衛星經過木星表面的時間也可以精準預測。由於經度是根據時間差計算的,所以如果比較事先以某個地點為基準算出木星的位置表與觀測結果,就可以決定觀測地點的經度了。至時雖然了解這種方法,卻來不及運用。在他死後,他的研究成果被間重富和高橋景保接管,並以此創建了一個木星衛星食的預測表。在文化二年(1805年)忠敬等人進行的西日本調查中,通過木星衛星的方法或月食的方法觀測得到經度。但是,由於天氣和觀測技術的問題,以及由於淺草天文台火災導致江戶觀測數據丟失,所以很難說他們的經度計算成功了。因此,忠敬繪製的大日本沿海輿地全図與現在的地圖相比,在經度方向比緯度存在較大的偏差。

總而言之,高橋至時在拉朗德曆上耗盡心力,熱心的研究讓他廢寢忘食,在他原本逐漸康復的時候,他的身體狀況又變得更糟了。 他太專注於破解這本奇書,廢寢忘食,使得病情加重,於文化元年(1804年)一月,即重獲《拉朗德曆》六個月後,他終於油盡燈枯,一病不起,享年只有41 歲。 遺體安葬在上野的源空寺。而他的學生伊能忠敬在至時死後繼續進行全國的測量,並在日本各地完成了各項測量。忠敬死於文政元年(1818 年)。在他的遺囑中,忠敬留下一句話,他希望他被埋葬在他的老師高橋至時附近,他們的墓現在比鄰而居。

至時過世後,高橋家仍然執日本曆算的牛耳。至時的長子景保在至時生前時就參與了《拉朗德曆》的翻譯業務和伊能忠敬的測量業務,至時死後他被幕府任命為天文方,但是由於當時景保年僅 20 歲,太過年輕,所以幕府召見了同時參與寬政曆法改革的間重富,讓他任職天文方,輔佐景保。間重富上任後,從頭開始翻譯拉朗德曆。翻譯工作是在熟悉荷蘭語的長崎翻譯馬場佐十郎(1787-1822)的協助下進行。馬場是長崎的商人出身,向荷蘭商人 Hendrik Doeff 學習荷語,法語。並向蘭學者志筑忠雄學習蘭學。1809年間重富回去大坂後,由高橋景保接手。間重富回去大坂以後,為北堀江和富田屋橋裝了英國製造的觀測設備,繼續進行天文觀測和陸地測量。他的兒子間重新也跟著進行了天文觀測,家族在大坂留下了許多觀測記錄,一直持續到明治維新。間重富於文化13年(1816年) 在大坂過世,享年六十。間重富的兒子間重新繼承家業,也繼承了父親的觀測事業,可惜,間富家在明治維新後就沒落了。

至於高橋至時的次男,高橋景佑(1787-1856)在父親去世後的文化二年(1805年),景佑也跟著伊能忠敬從事東海地區、紀伊半島和中國地區的勘測工作。1808年8月,他被天文學者澀川正陽收養,改名成為澀川景佑。次年養父隱居,他被任命為天文方。當時才23歲。澀川家從初代天文法的澀川春海開始就是一個主宰天文方的家族,但自從春海的長子昔尹之後,由於接連繼承人幾位都不幸早逝,逐漸失去影響力。為了挽回家族名聲,所以才從高橋家收養了景佑,希望能重振家門。景佑有兩個兒子渋川敬直(六蔵)、與渋川佑賢。天文方的職位後來由次男佑賢繼承。

1813年淺草天文台的大火燒毀了《拉朗德曆》和譯稿,迫使翻譯業務暫停。文化十二年(1815年),景保放棄了將《拉朗德曆》全文翻譯成日文的念頭,自文政元年(1818 年)起,高橋景保接替過世的伊能忠敬,一手挑起完成大日本沿海輿地全図的重擔,由景佑接手《拉朗德曆》的翻譯業務。1821年7月10日景保與景敬之子忠誨將完整的地圖呈獻給幕府,總算大功告成。但是這地圖卻也給景保帶來滔天巨禍。 1828年,荷蘭政府僱用的醫生西博德(Philipp Franz Balthasar von Siebold1796-1866)準備去爪哇時,隨身物品中被查出居然有日本地圖,而且正是景保製作的地圖!外國人擁有地圖被嚴格禁止的。高橋景保被逮捕後被關進傳馬町監獄,隔年三月病死獄中,連景保的兒子小太郎都遭到放逐到遠島的嚴厲處分,十年後才得到赦免。身為弟弟的景佑雖然逃過懲罰,但是這件事在他心中留下巨大的陰影。其後,景佑與足立信頭合作,繼續翻譯《拉朗德曆》,在《拉朗德歷管見》和重新獲得的《拉朗德歷》的基礎上,他們於1836年完成了40本《新巧曆書》和10本《新修五星法》,並提交給幕府。不過,《新巧曆書》並不是《拉朗德曆》的準確翻譯,而是以《拉朗德曆》為基礎的,它是一本以傳統形式製作,討論太陽、月亮、行星等位置的計算方法的書。 雖然《新巧曆書》中含有表示未來要翻譯《拉朗德曆》全文的文字,但沒有證據表明確實進行過這樣的工作,因此完成了天保曆。“拉朗德曆”的研究就告一段落了。

天保十二年(1841年)景佑奉命根據《新巧曆書》改曆。天保曆改曆工作就由澀川景佑和足立信頭兩人負責。 天保曆是江戶時代最後的曆法改革,一直使用到明治時代採用陽曆為止。天保曆與寬政曆最大的差異,在於寬政曆的節氣,採用的是定氣法,而非平氣法。平氣將太陽周年視運動(相當於地球繞日公轉)視為勻速,節氣之間的時間相等;定氣根據太陽的實際位置確定,節氣之間的黃道經度相等。此外,景佑也不使用父親最自豪的”消長法”。

天保 13 年(1842 年),他們獲得新的天文台址,位於九段坂上在九段設立天文台進行天文觀測,觀測紀錄後來作為『霊験候簿』共200冊,包含對月亮和月亮上五顆星的位置的觀察記錄。 它目前存放在內閣府。天保15年(弘化元年,1844年)正式改用天保曆。幕府製作了寛政暦天保暦並列的暦書。同年,完成了 35 卷的 『寛政暦書』(後來增加了 5 卷的續集),並於嘉永2年 (1852 年)與一山路諧孝一起完成了『新法暦書』 。安政元年(1854年),景佑根據英國航海曆,編制了日本第一部太陽曆與和曆對照的《万国普通暦》。

景佑不只是優秀的曆算家,也是當時最優秀的理論家之一,在江戶時代的天文學家中他留下了最多的著作。另外,自古流傳下來的與天文曆有關的史料,都整理了相當詳盡,其他書籍有關於測量的《遠見町見手引書》(弘化4年(1847年))、討論舊時系統的壷漏説,紀錄蝦夷地測量的《蝦夷地経緯度及び実測蝦夷沿海地図》、『新修彗星法』、『三統暦管見』、『明時館叢書』景佑也編纂了父親高橋至時與好友間重富的來往書信『星学手簡』,以及澀川家的家譜:渋川氏先祖書。此外,在《新法曆書》和續作中,他的理論是基於對吉雄權之助的《玄真新書》和《拉朗德曆》中所寫的引力等天體力學知識也有透徹理解。

但是很奇怪的是,景佑明明對西洋天文學的優越性了然於胸,卻仍然排斥日心說和陽曆,並強烈反對從根本上接受西方科學和曆法觀點,一個可能的解釋是他看到哥哥高橋景保的下場太過淒慘,所以強烈地想迴避可能與政治有關的問題的傾向。尤其到了十九世紀上半葉,異國船舶成了幕府最頭痛的問題,沾染上了洋人可是相當危險的事情。這種態度被他的兒子敬直(六藏)繼承下來。澀川敬直(1815-1851)年僅17歲的時候,就在父親手下成為天文學見習。 1842 年 10 月被授予書物奉行切米200俵。他不僅研究家族所傳的天文學和曆法,而且通曉日文、中西文,著有將英文語法書籍翻譯成荷蘭文的《英文鑑》。 此外,他還積極參與父親景佑的天保曆改革。 負責天保改革的老中,水野忠邦,非常欣賞敬直的才華,經常被問及對國家事務的意見,他與鳥居耀藏、後藤光亨(三右衛門)一起被稱為“水野的三羽鳥”。

1839年7月,敬直向忠邦提交了書面意見,他建議 オランダ風説書由長崎奉行直接送到江戶,嚴格禁止日本以外的相關訊息流向民間。他還規定加強對包括荷蘭語在內的西方書籍的審查和翻譯的限制,並完全禁止荷蘭語研究,但天文工作和研究蘭方醫除外。 據信,包括敬直在內的天文方試圖維持太陽陰曆並壟斷包括荷蘭研究在內的西方知識,以維持該組織。雖然這沒有立即得到承認,但在 1845 年 7 月,出版翻譯(如荷蘭語)的許可從町奉行轉移到了天文方。 弘化元年(1844年),他還負責翻譯荷蘭國王威廉二世獻給江戶幕府的國書,並建議開國。他的祖父要是在九泉之下有知,恐怕會氣到七竅生煙吧。據說敬直與鳥居耀藏一起參與製造蠻社之獄的陰謀,這段故事,說來話長,還請讀者去讀一下阿文之前的長文:先知的眼淚

但是,政局變換莫測,水野忠邦失勢被趕下台時,敬直也跟著倒了大楣,他在1845年10月3日被流放到豐後,交給臼杵藩主稻葉觀通監管。他的同夥後藤三右衛門被斬首,水也忠邦被迫隱居,藩主位子則交給了他的兒子忠精,水野家還被轉封到冰天雪地的出羽山形。可以說,敬直的靠山全垮了,景佑只好將他廢嫡,讓次子佑賢成為繼承人。六年後,敬直在流放中因病去世,年僅 37 歲。

兩年後,隨著黑船的到來,幕府被迫開國,幕府和諸侯都積極引進荷蘭學等西洋學。在這種情況下,景佑失意地病死了。 據天文台『天文台代々記』的記載,他於 1857 年 3 月 29 日獲准退休,但是從他被埋葬的記錄推斷(東海寺墓碑・過去帳)他其實早在安政三年就死了。據推測應該是他的繼承人隱瞞他的死訊直到正式繼承為止。他的天文方職位後來由次男佑賢繼承,但是佑賢在安政4年得急病死了,結果是由敬直的長子敬典(1838-1904)繼承,天文方在鳥羽伏見之戰後被取消,制定曆法的權力被朝廷的土御門家拿回去。明治3年(1870年)、天文暦道的権限移到東京的星学局,而渋川敬典後來就在星学局任職。高橋家祖孫四代的天文夢也就告一段落了。

西學東傳真的是件非常艱辛的道路,因為學問這個東西很難切成一塊一塊,只拿自己要的,不想要的就丟到一邊去。我們看到,即使要單純吸收天文曆算這樣高度專業化的技術,最後還是會遇到許多意想不到的阻礙。這個大題目留給各位看官細細思量了。不過,咱們熟悉的暴坊將軍,其實是挪開卡在西學東傳的路上那顆巨石的偉人,還是值得我們欽佩與讚賞的,您說是嗎?

參考資料:

(一) 中文 日文 荷文 法文維基相關條目

(二) 江戶時代の天文學(2) by 嘉數次人