無論是哥倫布向西遠航,或是迪亞士、達·伽馬等向南探航,還是麥哲倫環球航行,其所以能進行,並非純粹冒險行為,而是和他們本人及其資助者確信大地是球形分不開的。但是在中國,地平的大地觀卻根深蒂固。
歐洲傳統的大地球形觀念,產生於古希臘。它最早由畢達哥拉斯學派和帕爾門尼德創立,其後阿納克薩哥拉斯提出經驗性證明,最後亞裏士多德進行了全麵的論證。他根據月食時地球投射到月球上的影子輪廓呈弧形,觀測者地(海)麵位置的移動引起恒星位置變化,物體都下墜,墜下的直線與通過墜下點的切線相交構成同一角度等,精辟地證明了大地是球體。從此,球形大地說在希臘和希臘化世界得到確立和普遍承認。與此同時,亞裏士多德又確立以球形大地為中心,而有許多同心天球環繞的宇宙模型。古希臘人的宇宙觀和地球觀是相互支持的。誠然,歐洲中世紀黑暗時期,古希臘科學的宇宙觀、地球觀被聖經所闡述的觀念所取代,地平的觀念占統治地位。但是,這並不是說早已受到理論和經驗證明的球形大地觀就完全被征服。球形大地觀並未完全銷聲匿跡,甚至一些教士也沒有完全忘記它。中世紀有關“對蹠點”是否存在的激烈爭論也說明球形大地觀是不易被完全征服的。
西歐到中世紀中期,由於經濟文化的發展和阿拉伯人、拜占庭人作媒介,又有少數學者重提大地球形說。其中最著名的有13世紀的英國哲學家羅吉爾·培根,13至14世紀的意大利詩人但丁。培根堅信亞裏士多德的學說,並認為從西班牙橫渡大西洋到印度去的路程不會太遠,途中沒有大陸。但丁在《神曲》中設想,北半球為陸半球,南半球為水半球,淨界和耶路撒冷在南北半球彼此對蹠;地理的周長為24萬羅馬裏。這些設想不斷發展,最後鼓舞了地理大發現的勇士們闖入神秘的大西洋。
明代中國占統治地位的宇宙理論已是渾天說。張衡《渾天儀圖注》指出:“渾天如雞子,天體圓如彈丸,地如雞中黃,孤居於內,天大而地小。天表裏有水。天之包地,猶殼之裹黃。”由此看來,渾天說似乎主張大地是球型的,因而有利於地理大發現。其實不然。
中國古代地理視野狹小,當時周圍地區文明程度又遠比中原地區低,因此中國古代統治者習慣把中原地區作為世界中心,把以中原為中心建立的國家稱為中國,也稱為中華。皇帝自認為是天子,而視周圍世界為蠻荒之地,並依離王都遠近分劃世界。《國語》、《禹貢》分世界為五服,《周禮》則分為九服。這與古希臘把地球劃分為赤道熱帶、回歸溫帶、極圈寒帶等若幹個氣候地帶是根本不同的。中國古代也常稱周圍世界為四海。中國封建統治者認為自己對世界負有教導、開化的使命。與這種把中原作為世界中心的政治觀念相適應的是地平的大地觀。中國古代最早流行的宇宙理論是蓋天說,它起源於周初。蓋天說先後有兩種,一種為“頭之圓也像天,足之方也像地”;一種為“天像蓋笠,地法覆盤”。盡管它們彼此在大地形狀上說法略有不同,但都不認為大地是球形的。蓋天說宇宙觀和地平大地觀也是相互支持的。唐代以後,渾天說完全取代了蓋天說,到清朝中期哥白尼學說傳入以前,它一直是我國關於宇宙結構的權威學說。
如果說渾天說包含著球形大地觀,那麼其間的宇宙觀和大地觀也是相互支持的。但即使這樣,渾天說與古希臘的宇宙理論和大地球形觀仍有本質的不同。渾天說中的球形大地半個浸在水中,隻半個在水上。因為“天表裏有水……天地各乘氣而立,載水而浮”。也就是說水中的半球並非人世,航行是永遠無法到達的。它隻是為了解釋大地之所以能靜居宇宙不致下墜而引進的一個實體和參照物。因此渾天說中的人類世界實際上還是個半球,和第二蓋天說中的拱形大地倒有相似之處。因此,中國古代也從來沒有像歐洲中世紀那樣的有關對蹠人、對蹠地的爭論。由此可見,渾天說與蓋天說一樣,同樣也不會引導人們去討論航海西行可以東達、或東行可以西達的問題,也不會去討論環球航行問題。相反,隻會證明,為此而進行的遠航是根本徒勞的。
其實不管渾天說中的大地形狀是平的還是球的,也不管後期渾天說中的地球是浮在水上還是懸在氣中,中國古代所有關於大地形狀的地理科學,如測量、地圖、航海、潮汛等,都是從地平觀念來提出問題、討論問題和解決問題的,都似乎從來不考慮球形,甚至連拱形也不予考慮。元初有個阿拉伯一伊斯蘭科學家劄馬魯丁製造並進獻了一個地球儀,直觀地表示了球形大地。“其製以木為圓球,七分為水,其色綠;三分為土地,其色白。畫江河湖海,脈絡貫穿其中。畫作小方井,以計幅員之廣袤,道裏之遠近。”但這件事仍沒有在中國地理科學(乃至天文學)中產生影響,隻是作為一件趣事而載入史冊——《元史·天文誌》。這是一件令人深思的憾事。