中國是世界上天文學發展最早的國家之壹。由於生產生活的需要,人們從古至今都在觀測天文現象,通過壹代又壹代人的不斷努力,積累了越來越多的天文知識,逐漸形成了內容豐富、風格獨特的天文體系。中國古代天文學在許多領域長期處於世界領先地位,在世界天文學和中國文化史上寫下了輝煌的篇章。
中國古代天文學最重要的組成部分是歷法。換句話說,歷法是中國古代天文學的核心。中國古代的歷法不僅僅是關於歷法體系的安排,還包括太陽、月亮和土、木、火、金、水五大行星的運行和位置的計算。恒星位置的計算;下午計算影子的長度和晝夜的長度;日食預報等廣泛的話題。從某種意義上說,中國古代歷法的編纂相當於現代天文歷法的編纂。為此,中國古代天文學家開展了壹系列的觀測和研究活動,如紀元的選擇、天文概念的闡述、天文常數的計算、天文表的編制、具體計算方法、天體測量方法和數學方法的選擇和改進等。這些構成了中國古代歷法的基本框架和主要內容。
當然,中國古代天文學還包括更廣泛的內容,如中國古代特有的精密天文儀器的設計和制造,宇宙理論的探討,以及對壹系列天象特別是奇異天象的長期系統觀測和記錄。它們和歷法壹起構成了中國古代天文學的壹個非常豐富多彩的體系。
中國古代天文體系經歷了發生、發展、完善、衰落的漫長演變過程,最終融入現代天文學。下面我們分六個階段簡單介紹壹下(即以下六個板塊)。
西周以前的天文知識
這是天文知識開始萌芽並初步積累的壹個漫長的歷史時期。由於生產生活的需要,從觀測星星的出現和日月的運行開始,人們逐漸形成了年、月、日等與這些需要密切相關的時間長度概念,進而產生了最初的歷法系統。由於占蔔活動的需要,人們十分關註天象的變化,特別是異常天象的出現,也刺激了人們對天文觀測的重視,從而逐漸形成了天文記錄的傳統。這些都對後世的發展產生了深遠的影響。
第壹,觀察圖像的時期和時機
我們的祖先生活在遼闊的中國大地上。人們在自己的生產生活實踐中,逐漸發現日月星辰的興衰、自然界的寒冷天氣、獵物的存在、植物的榮衰等自然現象都與人類的生存息息相關。因此,有意識地觀察和認識這些自然現象,以順應自然,謀求自身發展,成為我們的祖先感興趣的問題之壹,從中逐漸萌發了天文知識的萌芽。
太陽對人們來說無疑是至關重要的。古人是日出而作,日落而息,這是作息時間表的客觀依據。太陽的進出所造成的明暗交替規律壹定給了先民很深的感受,所以以太陽的進出為周期的“日”應該是他們最早意識到的時間單位。
自然,月亮的盈虧變化是另壹個明顯而重要的天文現象。它意義重大,因為明亮的月光是安排人們夜間活動的關鍵因素。經過長期的觀察和計數,人們逐漸發現月亮的圓缺周期約為30天,這又導致了更長時間單位“月”的出現。
理解更長的時間單位“年”比理解“日”、“月”要困難得多,但它卻是對人們生產生活意義更大的循環,因為寒暑、雨旱、漁獵、采集甚至農業生產活動都與它有關。為此,人們進行了長期不懈的探索。從觀察物候開始——植被枯萎,動物遷徙,出入等。,這大約是探索壹年長度的最早方法,隨後是對壹些恒星的觀測。後者的結果比前者更準確。
相傳在顓頊帝時代,設立“火正”(1)觀測大火星(心宿二,天蠍座α星),大火星在黃昏剛從東方地平線升起時,就是壹年的開始,也就是今年春天的來臨。不難推導出壹年的長度。這是中國古代觀察圖像和計時的早期形式。據考證,這大約是公元前2400年。
據《尚書·堯典》記載,在傳說中的姚笛,“受命尊天如日月星辰,以教人者,乃xi何也”。具體觀測方法和結果如下:“太陽裏的星星在殷仲春”、“太陽永遠發著火花,在盛夏”、“夜晚的星星是空的,在殷鐘秋”、“太陽裏的星星是短的,在盛夏”,即觀測鳥、火、虛、龍四星在黃昏南的日子據計算,這大約是公元前2000年的實際天象。
從上面的記載中,我們也可以推斷出當時出現了原始標準表,否則人們就無法確定壹顆恒星的南中天問題。這個時候標準表只是用來確定方位,還沒有用來確定日影的長度。觀測恒星南中天確定季節,可以減少折射和光線滲出對地平線的影響,其精度自然高於觀測恒星的外觀。此外,從“在正午”、“在半夜”(指晝夜等分)、“在永恒的壹天”、“在短暫的壹天”(分別指最長和最短的壹天)的表述中,可以知道當時已經應用了某種計量時間的儀器(這壹點也可以從下文《夏·鄭瀟》中的相關記載中得到證明)。這些都說明,此時已經進入了壹個相當發達的觀察圖像和計時的時代。它的標誌是觀測的恒星由壹顆增加到多顆,觀測的恒星由東升變為南中天,並使用了壹些儀器。
更值得註意的是,姚典還描述了人們采用了“三百六十年有六天,閏月將年齡定在四點”的初始歷法。在這裏,壹年是366天,這是人們計算恒星壹年運動周期的結果。因為壹年的長短和壹個月的長短沒有整數倍的關系,所以最初的歷法已經通過放置閏月進行了調整,這顯然是壹種陰陽歷,也是中國古代長期使用的陰陽歷的最早記錄。
在《夏鄭瀟》壹書中,包含了壹年中各月的物候、天象、氣象、農事等內容。它整合了物候日歷、觀測時間和初始日歷。據說是夏使用的歷法。就授時方法而言,是基於觀測幾顆星(弓、參、龍、南門、火、織女、銀河等)的時間。)黃昏時在南方相遇、墜落或過境,北鬥的鬥柄方向作為壹年中某月的起始標準。有人認為“夏”是壹種初始歷法,壹年10個月,每月36日,5-6日為農歷大年初壹。(2)據夏記載,正月“鬥柄初懸”,六月“鬥柄初懸”,中間五個月為半年;五月“有天養”,十月“有夜養”,也是半年五個月。有些人認為夏仍然是壹個陽歷,壹年有十二個月。從這個角度來看,《夏鄭瀟》是壹部不考慮月相變化的純陽歷,是可信的。
《尚書·堯典》和《夏鄭瀟》的記載都反映了觀察圖像和計時方法的重要成就,同時也反映了夏朝出現的兩種不同歷法(陰陽歷和陽歷)的雛形。它們是從觀察時間向具有壹定規範的初始歷法過渡的兩種不同形式,具有重要意義。
第二,商周歷法
從甲骨文中可以看出,商代使用的歷法是陰陽歷。
首先,年分兩種:平年12月,閏年13月,閏月放在壹年的末尾,稱為三月。此時,年初已經基本確定,季節與月份名稱的關系也已經基本確定。但甲骨文中偶有四月甚至五月的記載,說明此時人們還不能把握年月的長短關系,閏月的多少也沒有壹定的規律,多是通過規律的觀察來確定。當發現季節與月份名稱相反時,就加上閏月進行調整,相當隨意。這種情況壹直持續到西周。
甲骨文中有“至日”、“南日”或“南日”的記載,都是指冬季的至日(春秋時期人們也稱之為“南日至日”)。其中壹個神諭說:“下午,幫幫忙,打土堆,太陽南,下雨?”到了中午這壹天,甄人幫忙占蔔,舉行祭奠儀式,迎接太陽南歸。會下雨嗎?)在《李周·官純·達·樂思》中,有這樣的記載:“冬天的至日日,在地上的圓頂上演奏”以迎接神靈。他們談論的是同壹個祭祀活動,這證明“日南”就是“冬天的至日”③。這說明殷商時期通過標準表觀測到了日影長度的變化,並由此確定了冬季至日。如果知道冬季至日和回歸年的長度,就不難計算出它們的長度。
其次,殷商歷法以新月開始,新月包括大月和小月,其中30日為大月,29日為小月。最初只有大小月交替排列,說明人們認為壹個新月的長度等於29.5天。後來甚至出現了大月亮,也就是連續兩次大月亮排列在幾個大小月亮之後,證明人們已經知道壹次新月的長度應該略長於29.5天,這是計算新月長度的壹大進步,盡管此時新月的放置並沒有壹定的規則。
再次,殷商時期明確使用了分支守日的方法,建立了壹系列不間斷的日期記錄,為準確探索月、年等更長的時間單位提供了重要依據,也為歷史斷代提供了重要依據。樹幹和樹枝順序循環的歷法壹直持續使用到今天,幾乎沒有中斷,成為世界上最長的歷法。
其次,在商朝,壹天被分成幾個不同的時間段。甲骨文中的時間段專名有:明(旦)、大才、大石、中日、小食、蔡曉、昏(暮)等。這是壹種將壹天平均分成六個時間段的方法。有人認為把壹天分成幾百個小時的制度也是從那時開始的。(4)
以上是商代歷法對年、月、日、時的大致安排,西周歷法與之類似。在金文中,也有不少三月的記載,壹月初是“新月”,就是證明。但《十月之交瀟雅》詩中有記載:“十月之交,新月高照,日有食糧”。據考證,這應該是指公元前735年165438+10月30日發生的壹次日偏食。(5)這是中國典籍中對新的壹天最早的記述。由此看來,西周晚期就有以朔為正月而非朔的嘗試。因為沒有具體的天文現象對應新月,必須測量新月的確切長度後計算得出,所以新月概念的建立和應用是歷法史上的壹大進步。
此外,青銅器銘文中往往有四個名字:楚姬、生霸王、望霸王、死霸王。古今說法不壹。壹種是定點月相理論,認為它代表了每個月的特定壹天或兩三天。在過去的兩千年裏,人們已經說過很多次了。壹種是四弦月相說,認為在西周時期,壹個月被分為四部分,每部分約為七天,楚吉等依次為各部分的專名。這是近代王國維首次提到的,也曾被歷史學家廣泛接受。到了四五十年代以後,新的理論又上來了。現在有了壹個比較合理的解釋:第壹個吉日是指第壹個吉日,即每個月上半月的吉日;現有霸和死霸分別指每個月的上半月和下半月;希望是指滿月或滿月後的壹兩天。(6)這些解釋是對是錯,需要進壹步論證。
三。天文現象的觀察和記錄
自古以來,人們就重視對天象的觀測,尤其是奇異的天象。在殷商時期的甲骨文中,我們看到了古人關於天文現象的真實記錄,這些記錄往往與預言人的厄運等占蔔活動有關,它們涉及到日食、日珥和新星等異常天文現象。
“真,天天有飯吃”;“貴由甄每天都吃壹遍,只是如果。桂友珍天天又吃,土匪像“土匪”。這是日食的記錄。”六日□午晚,月有食”;庚申,月球上有食物”長日漫漫,月有食糧”等。這是日食的記錄。都是對公元前13世紀以前的交媾現象的記述。
“毛毅許諾是明亮的,而且■,三勺食物是大星星”,這意味著在日全食期間,人們不僅看到了明亮的星星,還看到了三團火焰在黑暗的太陽邊緣升起,這是日珥的記錄。
“辛沒有■新星”;“七天過去了■,又有新的大明星火了。”這是新星的記錄。
此外,也有人認為甲骨文中有太陽黑子和彗星的記載,有待進壹步研究驗證。
總之,甲骨文中有豐富的天文記載,說明中國古代重視天文觀測和記錄的傳統最晚形成於殷商時期,對後世的發展影響很大。
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春秋戰國時期天文歷法體系的建立
春秋戰國時期是中國古代由奴隸制向封建制過渡的社會大變革時代。這個時候生產力得到了很大的發展,推動了包括科技在內的古代文化的大進步。就天文歷法而言,進步的步伐也是清晰可見的,主要表現在對天文現象的觀察和描述從定性到定量的轉變,農歷的定型,關於宇宙的理論的出現,這些都為中國古代獨特的天文歷法體系奠定了基礎。隨著的衰落和諸侯的崛起,少數天文學家壟斷周代天文歷法的局面被打破。由於農業生產的發展和政治需要,各諸侯國都非常重視天文歷法的研究,這給流散子弟提供了壹個施展才華的好機會。這壹時期出現了壹批著名的天文學家,“陸有子沈(活躍於公元前550年左右)、金有不言(活躍於公元前650年左右)、鄭有弼棗(活躍於公元前500年左右)、宋有子魏(活躍於公元前480年左右)、齊有幹德、褚有棠梅、趙高、魏有士沈復(活躍於公元前480年左右)。(7)它們或相繼或同時並立,在天文歷法領域形成了壹家獨大、百家爭鳴的局面,進壹步推動了天文歷法的發展。