【典籍里的中國科技】

習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)：“要把優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的精神標(biāo)識提煉出來、展示出來，把優(yōu)秀傳統(tǒng)文化中具有當(dāng)代價(jià)值、世界意義的文化精髓提煉出來、展示出來?！?/p>

今開設(shè)【典籍里的中國科技】欄目，旨在從簡牘中探尋中華民族的科學(xué)精神與創(chuàng)新基因，為加快建設(shè)科技強(qiáng)國、實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)厚植歷史底蘊(yùn)與文化自信。

本期，請與中國科協(xié)之聲一道從《尚書·堯典》出發(fā)，探尋古代歷法的故事。

往古來今謂之宙，四方上下謂之宇

古人觀測天象

通過空間變化逐步得到時(shí)間的觀念

日升日落，便有了一天的觀念

月圓月缺，便有了一月的觀念

寒來暑往，便有了一年的觀念

歷法是推算日、月、年，并使其與相關(guān)天象對應(yīng)的方法。今天是24節(jié)氣的最后一個(gè)節(jié)氣——大寒。農(nóng)諺有云：“過了大寒，又是一年”。大寒節(jié)氣接近春節(jié)，開始充滿辭舊迎新的喜悅與歡樂。這種時(shí)節(jié)氛圍，從側(cè)面也反映了我國歷法與民生民俗的深厚聯(lián)結(jié)。

《尚書·堯典》中提到堯帝命羲和兄弟制作歷法的故事。

欽若昊天，歷象日月星辰，敬授民時(shí)。

意思就是堯帝命令羲和，按照太陽、月亮和五星運(yùn)行的自然規(guī)律，測定節(jié)候，并將歷法賦予百姓，使知時(shí)令變化，不誤農(nóng)時(shí)。這種通過觀測宇宙間日月運(yùn)行規(guī)律，并在自然規(guī)律下從事生產(chǎn)生活，是人類適應(yīng)自然、融入自然，讓人類活動(dòng)與自然相適應(yīng)的發(fā)展思路，體現(xiàn)了“天人合一”的哲學(xué)思想。

古代先民制定歷法不僅有《尚書·堯典》的文字記載，還有歷史遺存予以佐證。

在山西陶寺村的史前遺址中，考古工作者于王級大墓里，發(fā)現(xiàn)了一根漆桿，用紅、綠、黑漆漆成刻度線。這根漆桿就是我國最早發(fā)現(xiàn)的圭表測影工具。漆桿上面的刻度都與時(shí)節(jié)對應(yīng)。這說明除了觀測日出等自然現(xiàn)象之外，在夏代之前的新石器時(shí)代晚期，中國先民已經(jīng)掌握了圭表測影等主要的天文學(xué)觀測方法。

陶寺史前天文臺(tái)及圭表 來源：《文明的積淀——中國古代科技》

那當(dāng)時(shí)一年有多少天呢？

《尚書·堯典》中提到：

期三百有六旬有六日，以閏月定四時(shí)成歲。

大意是說，一年三百六十六天，用閏月來調(diào)節(jié)四時(shí)節(jié)氣，形成一年的歲時(shí)?！伴c”的本義是余數(shù)。南北朝時(shí)期編寫的《千字文》中“閏余成歲”正是來源于此，即積累數(shù)年的閏余并成一個(gè)月，放在閏年里。

為什么古人早早便發(fā)明了閏月的概念？

根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)，我們知道這是因?yàn)榈厍蚬D(zhuǎn)的時(shí)間既非365天，也非366天，而是365天5小時(shí)48分46秒。我們自古以農(nóng)立身，若長期使用固定日數(shù)比如《尚書·堯典》記載的366天的年歷，久而久之便與實(shí)際季節(jié)之間產(chǎn)生較大誤差，非常影響生產(chǎn)生活。于是設(shè)立閏月協(xié)調(diào)天文觀測與生產(chǎn)生活需求。這種兼顧月相與太陽周期的陰陽合歷，體現(xiàn)了古人順應(yīng)自然規(guī)律、調(diào)和陰陽節(jié)律的系統(tǒng)思維，彰顯了追求自然與社會(huì)和諧的思想。觀象授時(shí)的實(shí)踐，標(biāo)志著中國古代天文學(xué)已邁入早期發(fā)展階段。

到了漢代，因舊歷誤差日益明顯，漢武帝劉徹決定改歷?！稘h書·律歷志》記錄了改歷的具體工作：

乃定東西，立晷儀，下漏刻，以追二十八宿相距于四方，舉終以定朔晦分至，躔離弦望。

歷法的基礎(chǔ)便是測。中國最古老的天文儀器是“表”“圭”“日晷”等。這些儀器觀測方法在漢初已普遍應(yīng)用，但當(dāng)改歷進(jìn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)歷法還是制定不出來。于是皇帝就征召民間天文學(xué)家：

乃選治歷鄧平及長樂司馬可，酒泉候宜君，侍郎尊及與民間治歷者，凡二十余人。方士唐都、巴郡落下閎與焉，都分天部，而閎運(yùn)算轉(zhuǎn)歷。

由此可見，從巴郡征召上來的落下閎受到重用并運(yùn)算轉(zhuǎn)歷。從民間征召天文學(xué)人才的舉措，可以看出古代舉全國之力制定歷法的決心，也是官方靈活用人的非常之舉，是古代科技進(jìn)步的重要?jiǎng)恿ΑＷ詈笾贫ǖ臍v法正是由鄧平和落下閎等人制定的“八十一分法”歷法，即《太初歷》。

太初改歷過程中取得的成就是多方面的，其中之一就是把二十四節(jié)氣納入歷法計(jì)算，建立了中國的“陰陽合歷”的歷法體系。即以朔望月紀(jì)月，把回歸年分成二十四節(jié)氣，然后用置閏月的辦法來協(xié)調(diào)太陽年和太陰年，使得季節(jié)與月份大體上保持同步。而在閏月的安排上，太初歷首次提出了“無中氣置閏”的規(guī)則，這樣就把季節(jié)和月份的關(guān)系協(xié)調(diào)得十分合理，這個(gè)方法在農(nóng)歷中一直沿用至今。

《太初歷》一改之前十月為歲首的習(xí)俗，確立“以孟春正月為歲首”的歷法制度。即正月初一為一年的開始。“春節(jié)”之名誕生不過一百余年，但春節(jié)這個(gè)節(jié)日，從太初改歷后在我國卻流傳了數(shù)千年。為了紀(jì)念，后世將主持太初改歷的落下閎稱為“春節(jié)老人”。

落下閎故里四川閬中的銅像和渾儀

1280年，郭守敬、王恂等人在前人研究的基礎(chǔ)上，集各歷之精華，經(jīng)“四海測驗(yàn)”和大規(guī)模恒星觀測而獲得精確數(shù)據(jù)，運(yùn)用宋代以來的數(shù)學(xué)最新成就，加上自己的創(chuàng)新，編制出我國古代最優(yōu)秀的歷法——授時(shí)歷，把古代歷法體系推向高峰。其繼承了南宋楊忠輔統(tǒng)天歷的成果，定一年的長度為365.2425日，與理論值僅差23秒，和現(xiàn)今世界通用歷法《格里高利歷》所使用的回歸年長度值相同。

渾儀（左）和簡儀（右）現(xiàn)存放于紫金山天文臺(tái)

明末大儒顧炎武說：“三代以上，人人皆知天文?！币馑际窍纳讨苤埃藗兙推毡榫哂斜匾奶煳闹R了。今天，仍有一群人在為我們堅(jiān)守“時(shí)間的秩序”：在中國科學(xué)院國家授時(shí)中心——其名正源自《尚書·堯典》中的“敬授民時(shí)”——所授的時(shí)，便是我們耳熟能詳?shù)摹氨本r(shí)間”。

編者手記

撰寫此文時(shí)，耳邊不時(shí)回響起童蒙讀物《千字文》開頭的幾句話：“天地玄黃，宇宙洪荒。日月盈昃，辰宿列張。寒來暑往，秋收冬藏。閏余成歲，律呂調(diào)陽。”先民時(shí)期就用歷法指導(dǎo)生產(chǎn)生活，一千多年前將之作為孩童開蒙的基礎(chǔ)常識，這種“順應(yīng)自然、天人合一”的理念是中華文明刻入基因的生活智慧與生存哲學(xué)，并通過代代相傳，塑造了中華民族獨(dú)特的時(shí)空觀，也成為我們認(rèn)知世界、探索自然的底層邏輯。

中國科協(xié)之聲編輯 張慧凱

參考資料：

1.《文明的積淀——中國古代科技》孫小淳著 中國科學(xué)技術(shù)出版社2024年1月第1版

2.科普時(shí)報(bào)《陰陽歷法：自然和諧，敬授民時(shí)——中國古代重要科技發(fā)明創(chuàng)造（三十一）》王渝生

3.光明網(wǎng)《光明文化周末：閏余》

4.光明日報(bào)《拜謁“春節(jié)老人”落下閎》

5.北京大學(xué)歷史學(xué)系公眾號《北大史學(xué)|郭津嵩：<太初改歷始末考>》