中国古代的天文历法——阴历与阳历
作者:东部笑笑生
历法是推算年、月、日,并使其与相关天象对应的方法,是根据天象变化的自然规律,计量较长的时间间隔,判断气候变化,预示季节来临的法则。
关于历法一词,《汉书·律历志上》中有这样的记载:” 至周武王访箕子,箕子言大法九章,而五纪明历法。”
历法的制订离不开天文学基础,中国古人很早就掌握了天文学方面的一些先进知识,并将其用于历法制订工作。
相传夏禹曾“颁夏时(夏历)于邦国”。《史记·夏本纪》:“太史公曰:孔子正夏时,学者多传《夏小正》云。”《礼记·礼运》载:“孔子曰:我欲观夏道,是故至杞,而不足征也;吾得夏时焉。”
中国古代的历法随着历史的发展,也在不断进步。西汉的《太初历》是中国古代第一部比较完整的汉族历法,也是当时世界上最先进的历法。
纵观古今中外的天文历法,就其基本原理而言,不外乎三种:即太阴历(阴历)、太阳历(阳历)和阴阳合历。目前世界上通行的“公历”是一种太阳历,而中国古代传统历法,可以看作是一种阴阳合历,或者是一种深受阳历影响的阴历。
远古的朴素历法几乎都是阴历,中国古代后来的历法在阴历的基础上,又增加了24节气等阳历的概念。
二十四节气是根据太阳在黄道上的运行位置变化制定的。(实际上,是地球在围绕太阳作圆周运动,古人当时所观察的是太阳相对于地球的运动。地球围绕太阳运动,公转周期是365天5时48分46秒,这个数值,接近360,也是24的倍数。)东周春秋战国时代,人们根据日月运行位置、气候变化和动植物生长规律等自然现象以及它们之间的相互联系,把一年时间二十四等分,并且给每个等份取了专有名称,这就是二十四节气。西汉初年,《淮南子·天文训》篇中就已经出现了与现代完全一致的二十四节气名称。
日这个字,在中文里面,既可以指太阳,也可以是计时单位,指一昼夜,一天时间,即太阳从初升到下一次初升的间隔时间(实际为地球围绕太阳运动,地球自转一圈的时间),如《诗·邶风·泉水》:靡日不思。月这个字,在中文里面,既可以指月亮,也可以是计时单位,在古代指阴历的一个月时间,即月亮从初次月圆到下一次月圆的间隔时间(接近月球围绕地球运动,月球公转一圈的时间),如《庄子·养生主》:族庖月更刀。
很多研究人员将中国古代称为阴阳历或者阴阳合历。笔者则相对更倾向于认为,中国古代实行的主要还是阴历,即中国古人使用阴历历法计时(日、月、年),但同时不仅不否认和排斥阳历,并且还把阳历(24节气)也摆在重要位置,将阳历看作是对阴历历法的重要补充和校正(特别是关于年的校准)。
为何早期的远古历法会以阴历为基础呢?因为在当时的历史条件下,朔望月较之回归年易于观测,简单说,采用肉眼观测,看月亮计日月,尤其是月,比看太阳更简单易行,以对月概念的计量为例,一年当中的每一个月,如欲观测太阳运行(太阳运行并非准确概念,此文为简化说明太阳-地球相对运动关系,暂时采用此词语,下同)变化,要看太阳与地面所成的角度变化,这个角度变化很小,相对难以辨识;而观测月亮运行变化,则可以看月亮的盈亏变化,从初一到十五到三十,月亮的盈亏变化极易辨识,对于广大的普通百姓而言,相对更为简便易行。
月亮是古人的极为简便可行的天文观测对象,古人望月咏怀的诗歌也是非常之多。苏轼《水调歌头·丙辰中秋》感叹月亮的盈亏变化和人间的聚散离合:“月有阴晴圆缺,人有悲欢离合”。
至于观测某些太阳系几大行星的运行变化,这倒是也跟太阳历有关。中国古代天文学发达,中国古人很早就进行过这样的观测。《诗经·国风·豳风·七月》:七月流火,九月授衣。七月流火,《左传·昭公三年》:“火中寒暑乃退”,就是说大火星(心宿二)清晨出现在正南方时,寒就退了,大火星晚上出现在正南方时,暑就退了。这就说明至少早在春秋时期,古人就已经注意到了火星的运行与时间和节气变化的关系。但是这些行星普遍相对较小、亮度较低,观察不易,观测这些行星,对于普通百姓来说,难成气候。
生物物候(包括农业生产)跟节气,跟太阳的四季运行关系密切,但是由于异常天气现象会影响动植物的生长,比如造成植物过早开花或者延迟开花,使农作物早熟或晚熟等。以观察到的物候变化,来简单推测节气变化和天文时间的流转,也不确切。
以现代天文学知识,我们知道,地球是太阳的行星,地球围绕太阳运动,进行公转和自转,而古人在很长的时间段内,尚不清楚这一问题,一直认为是太阳在围绕地球转动,这种不正确的认知,显然也影响了对地-日实际相对运动关系的观测和理解,从而也间接影响了太阳历的使用。而月球是地球的卫星,月球围绕地球运动,月球在自转,地球本身也在自转。以地球为参照物,观测和理解月球的相对运动,则相对合理一些。
以上这几点因素,都在一定程度妨碍了中国古代太阳历的使用。所以,中国古代的历法仍以阴历为基础。
但是,反过来讲,由于农业生产在中国古代社会经济中占有特殊重要地位,是人们赖以生存的重要基础,而农业生产,与光热条件密不可分,深受一年四季太阳运行(节气)的影响,所以,24节气概念(阳历)在中国古代历法中也具有重要意义。
而且,另外来说,年(地球围绕太阳公转一周的时间)的概念形成,同太阳的运行更是密不可分。所以,中国古人以在阴历基础上增置闰月的方式来解决年的校正问题,用以保证阴历年相对阳历年的回归,使得阴历与阳历历法能够吻合起来。
因此,中国古代的天文历法以太阴历为基础,但是同样无法摆脱太阳历的影响。
中国古代,阴历主要用于历史记载、节日确定等重要事务,比如现在中国的重要传统节日春节、中秋节等,都是根据阴历时间确定的。而阳历(含24节气),主要用于完成对年的校准(包括由此产生的阴历中的闰月概念)、确定农时等,也很重要。
从中国古人对于历法中所用阴历与阳历的关系的合理安排可以看出,中国古代历法设计十分精妙,在相当长时间内,一直处于世界领先水平。
历法的制订水平,归根到底,主要取决于人们对于太阳-地球-月球三者之间的相对运动规律的认知程度。
当然,随着时代的进步,各种天文观测手段日益发展,在现代科学技术条件下,使用太阳历(但不仅指公历)历法计时(纪年)即可。
天干地支与干支纪元法
作者:东部笑笑生
中国古代有干支纪元法。天干地支,简称干支,以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸为十天干,以子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥为十二地支。
十天干实际上就属于一种典型的十进制计数系统,而十二地支则属于十二进制计数系统。十天干和十二地支按固定顺序依次相配,可以组成六十个基本单位,在中国古代被用于进行干支纪元。
干支纪元法在中国古代曾经被用来纪年、纪月、纪日,甚至纪时等。用干支纪年的历法叫做干支历 。
中国古代的十二生肖,又称属相,是与子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二地支相配的十二种动物,包括鼠、牛、虎、兔、龙、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪等。十二生肖的起源,与中国古代纪元法,十二地支概念,显然关系紧密。
天干地支以及干支纪元法的缘起和发展,与中国古代天文、气象观测技术发展,尤其是对于太阳系中太阳、月亮、木星等天体与地球之间的相对运动观测,以及对地球物候变化等的观测的发展,密不可分。
地球绕太阳运动,公转周期是365天5时48分46秒,这个数值,接近360,而360是12的倍数。木星的公转周期是11.86 年,这个数值接近12,古人把天赤道带十二等分, 每一等分取一个名称,以木星在天上的位置来表示年度,所以,木星又叫岁星,古人用来纪年。
从殷墟出土的甲骨文残片看,至少早在殷商时代,就已经出现了天干地支概念,并已经将天干地支用于干支纪元法。
笔者认为,干支纪日概念的出现,比干支纪年和纪月概念的出现,意义更重要。现代天文学观测研究表明,地球自转一周,即“一“天””,耗时23小时56分,约每隔10年自转周期会增加或者减少千分之三至千分之四秒,如果认为在一定的时间内,比如10000年内,地球自转周期的改变,也遵循这个规律,那么,现在地球的自转周期与10000年前相比,最多也不过仅相差3至4秒。所以说,一“天”的实际时间长度,在中国古代时期,就已经相当确定了。
中国古代干支纪日概念的出现,极有意义。目前可以确认的中国古代完整连续的干支纪日始于春秋时期鲁隐公三年二月己巳日,即公元前720年2月20日,史书《春秋公羊传》载:“三年,春,王二月,己巳,日有食之。”从那一天开始,中国古代历史文献上的干支纪日再未出现过间断或错乱现象。干支纪日法,对于核查中国古代历史史实具有重要价值。中国古代的干支纪日法也成为全世界准确纪日时间最长的纪日法。
不过,由于科技、政治、文化等诸多方面历史发展的影响,干支纪元法出现后,对干支纪元法包括干支纪年、纪月、纪日的具体使用,尤其是纪年方法,在中国古代,并不是连续的一成不变的。比如《公羊传》载:“三年,春,王二月,己巳,日有食之。”三年,春,王二月,己巳,即鲁隐公三年(公元前720年),春季,周历二月,己巳日(可推算出为公历当年的2月20日),此处显然是以鲁国国君在位时间纪年,以周历纪月,以干支纪日。而另一方面,春秋战国时期,诸侯割据,王命废弛,各诸侯国的人们为了避免相互之间交流产生混乱,广泛使用干支纪元法,包括干支纪年法。
地支在中国古代也被用于纪时,古人将一天划分为十二个时辰,每个时辰为现在的两个小时,地支纪时,是以十二地支来表示一昼夜十二时辰的变化,以子时表示今天的23点至1点,然后依次类推。