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朱熹对天文现象的思考很早就已开始。他曾说：“某自五、六岁，便烦恼道：‘天地四边之外，是什麽物事？’见人说四方无边，某思量也须有个尽处。如这壁相似，壁後也须有什麽物事。其时思量得几乎成病。到而今也未知那壁後是何物？”这不禁使我们想起当代着名科学家爱因斯坦曾在16岁时也有一个奇想：倘使一个人以光速跟着光波跑，那麽他就处在一个不随时间而改变的波场之中。爱因斯坦说：“这是同狭义相对论有关的第一个朴素的理想实验。”与爱因斯坦由此最终创立相对论一样，朱熹早年的奇想也促使他长期从事天文学研究，并有所建树。
一
朱熹在天文学上的突出贡献是明确提出了以“气”为起点的宇宙演化学说。他曾经说：“天地初间只是阴阳之气。这一个气运行，磨来磨去，磨得急了便拶许多渣滓；里面无处出，便结成个地在中央。气之清者便为天，为日月，为星辰，只在外，常周环运转。地便只在中央不动。不是在下。”这里描绘了一幅宇宙演化的途径图景。在朱熹看来，宇宙的初始是由阴阳之气构成的气团。阴阳之气的气团作旋转运动，由於内部相互磨擦发生分化；其中“清刚者为天，重浊者为地”，重浊之气聚合为“渣滓”，为地，清刚之气则在地的周围形成天和日月星辰。
将宇宙的初始看作是运动的气，这与近代天文学关於太阳系起源的星云说有某些相似之处。1755年，德国哲学家康德提出了太阳系起源的星云说：1796年，法国天文学家拉普拉斯也独立地提出星云说。星云说认为，太阳系内的所有天体都是由同一团原始星云形成。然而，在他们之前600年，朱熹就提出了类似的说法；尽管尚缺乏科学依据，但其思辩能力则是超前的。
对此，英国科学史家梅森在其《自然科学史》一书中记述：“宋朝最出名的新儒家是朱熹。他认为，在太初，宇宙只是在运动中的一团浑沌的物质。这种物质是漩涡的运动，而由於这种运动，重浊物质与清刚物质就分离开来，重浊者趋向宇宙大漩涡的中心而成为地，清刚者则居於上而成为天。……”
朱熹提出以“气”为起点的宇宙演化学说，不仅指出了宇宙的发生发展过程，而且还为他建立以地为中心的宇宙结构奠定了基础。
二
在宇宙结构上，朱熹认为，地处於宇宙的中央，天包着地。他说：“天以气而依地之形，地以形而附天之气。天包乎地，地特天中之一物尔。天以气而运乎外，故地榷在中间，隤然不动。”又说：“地之四向底下却靠着那天。天包地，其气无不通。”这就是说，地悬空在宇宙的中央。
关於地如何悬空在宇宙中央？古代早期的浑天说认为：“天表里有水，……天地各乘气而立，载水而浮。”但是，当天半绕地下时，日月星辰如何从水中统过？这是困扰古代天文学家的一大难题。朱熹并不赞同地载水而浮的说法，而是认为地的悬空是由於宇宙中气的运转。他说：“天运不息，昼夜辗转，故地榷在中间。使天有一息之停，则地须陷下。惟天运转之急，故凝结得许多渣滓在中间。”又说：“地则气之渣滓，聚成形质者；但以其束於劲风旋转之中，故得以兀然浮空，甚久而不坠耳。”宇宙中气的运转使得地能够悬空於宇宙中央。朱熹的解释克服了以往天文学家关於宇宙结构学说的弱点，把传统的浑天说发展到了一个新水平。
朱熹赞同以往所谓地有四游之说。这是一种大地平移的地动说。朱熹说：“今坐於此，但知地之不动耳，安知天运於外，而地不随之以转耶？”认为地随着天的运转，也会发生平移。
关於地之外的天，朱熹说：“天无体，只二十八宿便是天体。”又说：“星不是贴天。天是阴阳之气在上面”；“天积气，上面劲，只中间空，为日月来往。地在天中，不甚大，四边空，”这显然是吸取了传统宣夜说所谓“天了无质，……日月众星，自然浮生虚空之中，其行无止，皆须气也”的思想。
朱熹认为，天空中的日月众星皆顺天绕地左旋。他说：“盖天行甚健，一日一夜周三百六十五度四分度之一，又进过一度。日行速，健次於天，一日一夜周三百六十五度四分度之一，正恰好。比天进一度，则日为退一度。二日天进二度，则日为退二度。积至三百六十五日四分日之一，则天所进过之度，又恰周得本数；而日所退之度，亦恰退尽本数，遂与天会而成一年。月行迟，一日一夜三百六十五度四分度之一行不尽，比天为退了十三度有奇。进数为顺天而左，退数为逆天而右。”又说：“天行较急，一日一夜绕地一周三百六十五度四分度之一，而又进过一度。日行稍迟，一日一夜绕地恰一周，而於天为退一度。至一年，方与天相值在恰好处，是谓一年一周天。月行又迟，一日一夜绕地不能匝，而於天常退十三度十九分度之七。至二十九日半强，恰与天相值在恰好处，是谓一月一周天。”《朱子语类》说到朱熹的门人在阐释所谓“天左旋，日月亦左旋”时说：“此亦易见。如以一大轮在外，一小轮戴日月在内，大轮转急，小轮转慢。虽都是左转，只有急有慢，便觉日月似右转了。”朱熹赞同此说。对此，英国着名科学史家李约瑟说：“这位哲学家曾谈到‘大轮’和‘小轮’，也就是日、月的小‘轨道’以及行星和恒星的大‘轨道’。特别有趣的是，他已经认识到，‘逆行’不过是由於天体相对速度不同而产生的一种视现象。”因此李约瑟认为，不能匆忙假定中国天文学家从未理解行星的运动轨道。
三
在对天文学的研究过程中，朱熹对许多天文现象都曾作过解释。在解释月有盈缺时，朱熹说：“月体常圆无阙，但常受日光为明”；“月无盈阙，人看得有盈缺”。他认为，月亮因受日光而明；在阴历的月初，月与日同一方向，日在月上，月受日光的那一面朝天，朝地的那一面因没受日光而无光亮，所以人们看不见月亮；而後，月与日相错开，月朝地的那一面的侧面受日光，所以看起来月有缺；至阴历初七、初八，月朝地的那一面有半面受日光，所以看到上弦月；至阴历十五，月与日正好相对，月朝地的那一面完全受日光，因而看到满月；随後，月朝地的那一面所受日光的面逐渐减少，人们又看到了月有缺；至阴历廿二、廿三，月朝地的那一面只剩半面受月光，所以看到下弦月；直到阴历的月底，月与日再处同一方向，人们又看不到月亮。
在解释日食和月食的现象时，朱熹说：“日所以蚀於朔者，月常在下，日常在上，既是相会，被月在下面遮了日，故日蚀。”这种解释是正确的。但对於月食的解释，他说：“望时月蚀，固是阴敢与阳敌。”这种解释固然是非科学的。而在解释月中的暗影时，他却说：“到十五日，月与日正相望。到得月中天时节，日光在地下。迸从四边出，与月相照，地在中间，自遮不过。”“所以日光到月，四伴更无亏欠；唯中心有少压翳处，是地有影蔽者尔。”这种解释也是不对的。
除了解释月亮的盈亏、日食与月食以及月中的暗影之外，朱熹还对天球的北极与南极、各行星的不同亮度、日月运行轨道的变化等做出解释。
四
从现代天文学的观点来看，朱熹有关天文学上的见解和解释除某些属於合理的推测外，多数是欠妥当的。但是，他毕竟对一些天文现象作了科学的研究，他的不少见解尽管不妥当但的确代表了当时天文学的水平，并有所创新和超前。不少科学史的着作凡论及中国古代科学史，都对朱熹在古代天文学上的贡献予以肯定，并给很高的评价。因此，朱熹当属中国古代重要的科学家、天文学家。
就朱熹研究天文学的方法而言，其最根本的方法是：研读前人的科学着作，在以往的理论框架内，通过亲身的观察、经验的类比和思辩的推理论证、说明、修正和发挥。从近代科学的角度看，这种研究方法有明显的局限性。现代科学以观察、实验为前提和基础，注重理论创新，不只在说明已知的现象，更在於预知未来。但毫无疑问，朱熹的研究方法内含有现代科学方法的因素，尽管也含有在现代科学看来属於非科学的东西；关键在於，朱熹依照这样的研究方法取得了超越前人的重要科学成果；因而姑且称之为古代的科学研究方法也未尝不可。所以，不能简单地把朱熹的天文学研究成就视作哲学思辩的结果，把其天文学的研究视作哲学本体论的研究。
朱熹一生，或者说大多数时间，都致力於理学的研究；他研究天文学的目的或许是为了建立它的理本体论。尤其是，他在天文学研究中当涉及本体论问题时，就时而不时地从他的理本体论出发，认为理先气後。然而，当他设定完本体论前提进入天文学领域时，他的确是一位科学家、天文学家。在这一领域中，他更多地是讲理气不可分。当有人问及理先气後之说时，他说：“不消如此说。……然以意度之，则疑此气是依傍这理行。及此气之聚，则理亦在焉。盖气则能凝结造作，理却无情意、无计度，无造作。只此气凝聚处，理便在其中。且如天地间人物草木禽兽，其生也，莫不有种，定不会无种子白地生出一个物事，这个都是气。若理，则只是个净洁空阔的世界，无形迹，他却不会造作；气则能酝酿凝聚生物也。但有此气，则理便在其中。”这纯粹是在讲属於自然科学的东西，这里的“理”并不是作为本体论的理，而是自然规律。
在朱熹的理本体论中，“气”也属抽象概念。他说：“天地之间，有理有气。理也者，形而上之道也，生物之本也。气也者，形而下之器也。”气是生物之“具”，即形成万物的材料。然而，在进入天文学领域时，他的“气”则是一种具体的物质，既是构成天地万物的原始物质，也是充满虚空并通过旋转使大地与日月星辰得以悬空於宇宙之中的物质之气。这里虽有哲学思辩的东西，但却是可证实的或可证伪的科学假说。
西方近代科学史上的牛顿是具有里程碑意义的科学家。然而，当涉及科学所无法解决的问题时，他从上帝那里寻找到原因；但这并不能否定他是科学家。同样，也不能因为朱熹的天文学研究带有某些本体论的色彩而归之於他理学体系；而应当根据他是否从事过天文学研究以及所取得的成就加以断定，并据此给予在中国古代天文学史上以一定的地位。朱熹是古代的大哲学家，他在天文学上所做的工作和成就比之於其理学显然要少得多，对後世的影响也更小，但并不能因此否认他在天文学上做出了卓越的贡献而成为当时重要的天文学家。
（提供：马来西亚朱氏联合会?作者：乐爱国）
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