From Babylon come some things that belong to science: the division of the day into twenty-four hours, and of the circle into 360 degrees; also the discovery of a cycle in eclipses, which enabled lunar eclipses to be predicted with certainty, and solar eclipses with some probability. This Babylonian knowledge, as we shall see, was acquired by Thales.
——Bertrand Russell, A History of Western Philosophy, Chapter I
源自巴比倫的是一些屬於科學的事物。
巴比倫的學術活動依託在神廟體制之內,由受過訓練的書吏長期記錄天象與氣象,形成巴比倫天文學 (Babylonian astronomy)。這些紀錄以楔形文字書寫於泥板,內容涵蓋日出日沒時刻、月相、行星位置、異常現象與其對應的占驗條目。長期而規律的觀測,使他們能在缺乏幾何天文模型的情況下,透過統計與週期歸納建立實用的預測規則。
在數學表達上,巴比倫人採用六十進位,並發展出位值制。這套記數法使分割與換算變得便利,因為六十擁有豐富的因數集合。時間單位由此獲得層級化表達,時分秒的六十倍關係可追溯到這個傳統。角度也以六十進位分割,圓周的三百六十度成為實務標準,此數值與曆法月數及每月常用的三十日有關,便於推算天體於黃道上的位置。[註 1](此段適合加入示意圖:六十進位位值表、三百六十度圓周分割圖)
巴比倫天文學關鍵成果之一,是對月蝕與日蝕的週期性認知。他們以長期資料識別出一組約十八年又十一日又三分之一天的循環,即後世所稱沙羅週期 [註 2]。依循此週期,可相當可靠地預報月蝕的發生與大致性質。至於日蝕,因全蝕帶位置受地球幾何條件影響,預報的地域與時間誤差較大,不過週期辨識仍能提供發生日與月相的先驗指引。
除週期外,他們也建立了恆星與星官的彙編。《MUL.APIN》(𒀯𒀳)[註 3] 匯整恆星升落、曆法調整與行星可見性規則,提供觀測與推算的操作手冊。戰國至前五世紀之交,黃道被分為十二等份的帯區,對應十二宮,這種等份化有助於標定天體經度。對行星的視運動,他們以線性Z形函數(linear zigzag functions) [註 4] ,透過常數與斜率的表格,快速給出某段日期的近似位置,這種方法在當代術語中可視為分段線性插值。
這些科學成果透過政治與商貿網絡向西傳播。公元前六世紀,居魯士建立的波斯帝國統合了美索不達米亞與小亞細亞,伊奧尼亞的學者因而接觸到巴比倫的曆法與表格。後來,泰利斯 [註 5] 預報西元前五八五年的一次日蝕常被視為標誌事件。關於他如何做到,學界並沒有定論。大多數研究者認為,他掌握了來自巴比倫的天文資料與週期知識,特別是蝕季與長週期的表格,再結合在地觀測作出推算。伊奧尼亞早期自然哲學對外來數據與計算法保持開放,促成了希臘文明在時間與角度測度標準化與天象預測技術興起。
註解
[註 1] 六十進位與位值制:以六十為基數的計數法,數位位置代表不同的六十次方。角度三百六十度與時間六十倍關係可追溯此系統的便利性。
[註 2] 沙羅週期(Saros):約六五八五又三分之一日,等於二二三朔望月。適用於月蝕日期與型態的再發估計,日蝕之地域預測受地球自轉與幾何條件限制。
[註 3] 《MUL.APIN》:巴比倫恆星與曆法綜編,內容含升落時刻、節氣調整、行星規律等。
[註 4] 線性Z形函數(linear zigzag functions):以分段常斜率的線段逼近行星視運動的時間函數,配合係數表查算位置,屬表格化計算技術。參考資料:Methods for understanding and reconstructing Babylonian predicting rules。
[註 5] 泰利斯(Thales of Miletus, 約前624–前546) 提出「萬物皆水」的宇宙觀,被後世尊為「希臘哲學的始祖」。曾在前585年準確預測一次日蝕。傳說,這場日蝕終結了哈利斯河之戰,使呂底亞人與米底亞人締結和約。哈利斯河之戰因此被後世名為日蝕之戰。
資料來源:
Bertrand Russell, A History of Western Philosophy