中國(guó)古代曆法詳解——楊景磐
寒來(lái)暑往的周期是一年，一年的長(zhǎng)度在先秦時(shí)期是365.25日；月盈月虧的周期是一個(gè)朔望月，一個(gè)朔望月的長(zhǎng)度在先秦時(shí)期大約是29.53日。年、月、日構(gòu)成了曆法的三個(gè)基本要素。曆法的主要任務(wù)就是合理地安排年、月、日三種周期，以使它們成為整數(shù)，這樣不但便於記憶，也便於使用。
曆法編算有三種：一是只考慮太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的陽(yáng)曆。最先使用陽(yáng)曆的人大約是古埃及人，他們根據(jù)尼羅河的泛濫周期，把一年定為365天，一年分為12個(gè)月，每月30天，在12月之後加入5天假日，湊成了365天。後來(lái)，羅馬人的統(tǒng)治者愷撒把這五天分別插入了不同的月中，還從他們認(rèn)為不吉利的2月抽出兩天，也插入了其他的月份中，這樣一來(lái)，一年就有7個(gè)31天的月，4個(gè)30天的月，一個(gè)28天的月。羅馬時(shí)期，天文學(xué)家已經(jīng)知道一個(gè)回歸年有365.25日，如果只按照這種規(guī)則安排，每四年就要差出一天來(lái)。於是，他們就把多出的一天加在了2月。根據(jù)月相變化製定的曆法叫做陰曆，現(xiàn)在使用陰曆的國(guó)家已經(jīng)不多了，只有少數(shù)阿拉伯人使用的「伊斯蘭曆」按照陰曆方法編製。
中國(guó)的陰陽(yáng)合曆
中國(guó)的陰陽(yáng)合曆是第三種編算方法，它不僅考慮月亮的圓缺變化，而且要考慮到太陽(yáng)的周年視運(yùn)動(dòng)。據(jù)考證，中國(guó)大約從殷商時(shí)期就已經(jīng)開始使用陰陽(yáng)曆了。
陰陽(yáng)曆的平年有6個(gè)30天的月，6個(gè)29天的月，加起來(lái)是354日，與一年的長(zhǎng)度365日差11天。如果總是這樣安排的話，那麼，每三年就會(huì)差出一個(gè)多月。於是古人就想出了每三年加一個(gè)月的辦法，這個(gè)多加的月就叫做閏月。但是，後來(lái)人們發(fā)現(xiàn)三年加一個(gè)月太少，不能補(bǔ)上三年差出的33天；五年加兩個(gè)閏月太多，又超出了五年差出的55天，如果在19年中加上7個(gè)閏月就能得到滿意的結(jié)果。 19個(gè)回歸年是6939.75日。19年有228月加7個(gè)閏月是235個(gè)月，235個(gè)月合計(jì)是6939 .55日，與19個(gè)回歸年的日數(shù)6939.75只差0.2天，也就是差不到5個(gè)小時(shí)。
陰陽(yáng)曆基本上能保持月份和氣候的冷暖相一致，不會(huì)像陰曆那樣，甚至在六月也可能出現(xiàn)下雪的天氣。
二十四節(jié)氣
二十四節(jié)氣依次指立春、雨水、驚蟄、春分、清明、穀雨、立夏、小滿、芒種、夏至、小暑、大暑、立秋、處暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒，其中奇數(shù)序叫節(jié)氣，偶數(shù)序的叫中氣。二十四節(jié)氣究竟有什麼意義，是怎樣編排進(jìn)日曆中的呢？
二十四節(jié)氣實(shí)際上是把太陽(yáng)周年視運(yùn)動(dòng)劃分成24等份。按照中國(guó)古度一周天為365.25度，每一等份就是15度多一點(diǎn)。中國(guó)古人在很長(zhǎng)一段時(shí)間認(rèn)為太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)是均勻的，而且一天走一度，那麼每一等份就相當(dāng)於15天多。古人根據(jù)實(shí)際觀測(cè)得出某年冬至發(fā)生的時(shí)刻，然後就從這個(gè)時(shí)刻開始累加，冬至累加15天多得到小雪，小雪累加15天多得到大雪，依此類推就可以得到全年的節(jié)氣。
由於二十四節(jié)氣描述的完全是太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，那麼它就和氣候變化緊密相連；而自然界中物候的變化、農(nóng)民春播秋種的時(shí)間又是由氣候的直接決定的，因此二十四節(jié)氣就多以物候變化和農(nóng)作物的生長(zhǎng)來(lái)命名，如「驚蟄」就是指春雷響動(dòng)，驚動(dòng)了蟄伏在地下冬眠的小動(dòng)物，它們將出來(lái)活動(dòng)；「芒種」就是有芒的作物開始成熟，此時(shí)也是秋季作物開始播種的時(shí)候了。安排二十四節(jié)氣也是中國(guó)古代曆法的重要內(nèi)容。
結(jié)繩記日刻木相會(huì)
生活在現(xiàn)代的我們，隨時(shí)都可以知道今天是何月何日。因?yàn)槲覀兊臓澤?、桌子上、手錶上、電腦上處處都有日曆。它們?cè)谖覀兊纳钪惺侨绱似椒财胀?，以至於我們?duì)它們已經(jīng)熟視無(wú)睹了。
可是在遠(yuǎn)古時(shí)代，人們根本沒有日曆用來(lái)記日。他們?cè)撛觞N辦呢？一個(gè)人要離家外出，他怎樣知道自己離開家有多少天了？為了解決這個(gè)問題，古人想出了一個(gè)「結(jié)繩記日」的辦法。當(dāng)一個(gè)人要出遠(yuǎn)門時(shí)，就在自己腰間繫一根繩子，過一天在繩子上打一個(gè)結(jié)。到達(dá)目的地後，數(shù)數(shù)繩子上的結(jié)，就知道他走了多少天。往家返時(shí)，過一天就解一個(gè)結(jié)，等所有的結(jié)解完了，差不多人也就到家了。這種方法，中國(guó)的一些少數(shù)民族甚至在二十世紀(jì)四、五十年代還在使用。
如果兩個(gè)人約好在十天後再見面，他們就會(huì)在一個(gè)小木片或者小竹片上刻上十道刻痕，然後從中間劈開，各拿一半，每過一天，兩個(gè)人都削去一道刻痕。當(dāng)竹片上的十道刻痕削完了，他們?cè)僖娒娴娜兆右簿偷搅?，這就是「刻木相會(huì)」。
甲骨片中的歷法
殷商時(shí)代的帝王和貴族常常要向占卜人詢問：近期天氣怎樣？今年農(nóng)業(yè)收成如何？發(fā)生在某年某月某日的日食或月食，是吉兆還是兇兆？占卜人就會(huì)用青銅刀把這些問話刻在龜甲上，然後用燒紅的青銅簽燙龜甲的內(nèi)面。灼熱的青銅簽會(huì)讓龜甲裂出不同的紋路，占卜人就是根據(jù)這些紋路來(lái)回答問詢者。這些刻在龜甲上的文字就成了我們漢字最古老的祖先：甲骨文。
在河南安陽(yáng)殷墟出土的幾塊甲骨片上，整整齊齊地刻著六十干支表。這些甲骨片不像其他那樣有灼痕，顯然不是占卜用的，後人推測(cè)它們可能在殷商時(shí)期起著日曆的作用，是專門用來(lái)記日的。干支記日法就是用十個(gè)天干：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸和十二地支：子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥依次相配，以六十為一周期。如果假設(shè)某一天為甲子日，那麼第二天就是乙丑日，第三天就是丙寅日，依此類推，循環(huán)往復(fù)。干支記日法是中國(guó)古人的一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)造。關(guān)於殷代曆法，人們普遍認(rèn)為它是以干支記日、月亮的月相變化記月、太陽(yáng)的周年運(yùn)動(dòng)記年。平年十二個(gè)月，閏年13個(gè)月，閏月加在一年的年尾稱為十三月。月有大小之分，大月30天，小月29天，大小月間隔，有連大月。
占星術(shù)
讓我們從一個(gè)占星術(shù)的故事，以大致了解一下中國(guó)古代的占星家是如何占星的。南北朝時(shí)期北魏的崔浩不僅是皇帝的御前顧問，而且是著名的占星家，經(jīng)常以占星的方式參與國(guó)家大事的決斷。有一次，太史令向皇帝報(bào)告，在匏瓜星官中的火星不知何時(shí)失去了蹤跡，可能下到了某個(gè)國(guó)家，要給那個(gè)國(guó)家?guī)?zāi)難?；实勐犃撕芎ε?，立即詢問大臣火星到哪里去了。
安徽阜陽(yáng)出土的漢28宿圓盤
崔浩就根據(jù)火星失蹤兩天的干支：即「庚午」和「辛未」判斷說，按照十二分野庚和午都是秦國(guó)的分野，所以火星肯定去了後秦（與北魏同時(shí)的一個(gè)小國(guó)家）。當(dāng)時(shí)，朝中的大臣沒人相信崔浩的話。結(jié)果，過了八十天後，火星果然在秦的分野井宿中出現(xiàn)，而且停在井宿不動(dòng)。那一年，後秦國(guó)中發(fā)生了嚴(yán)重的旱災(zāi)，謠言四起，民心浮動(dòng)。第二年，國(guó)王死了，他的兩個(gè)兒子互相爭(zhēng)鬥，沒有幾年國(guó)家傾滅了。這次星占被時(shí)人稱為神占，事實(shí)上，崔浩知道火星在運(yùn)行中有順行、逆行、還有留，只要略加推算，他就能夠知道火星去了哪裡；而且作為皇帝的御前顧問，他掌握了很多後秦社會(huì)政治方面的情況，因此他對(duì)後秦國(guó)家命運(yùn)的判斷並沒有什麼神秘可言。
分野
春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，分封出來(lái)的諸侯國(guó)多不勝數(shù)。這就為星占學(xué)家提出了一個(gè)問題：天下如此之大，分封出的諸侯國(guó)又是如此之多，而天只有一個(gè)，如果天上發(fā)生某種天象，警告的應(yīng)該是哪一國(guó)、哪一地區(qū)呢？古代中國(guó)人的解決辦法就是讓地上的州、國(guó)瓜分天球，這樣一來(lái)某一天區(qū)出現(xiàn)的天象，就對(duì)應(yīng)到了某州、國(guó)的頭上，這就是分野之說。
《晉書?天文志》記載了一份兗州、豫州、幽州、揚(yáng)州、青州、并州、徐州、冀州、益州、雍州、三河、荊州十二州，鄭、宋、燕、吳越、齊、衛(wèi)、魯、趙、魏、秦、周、楚十二古國(guó)瓜分十二次、十二辰和二十八宿的完整資料。對(duì)於二十八宿，由於二十八不是十二的整數(shù)倍，且二十八宿佔(zhàn)據(jù)天空的範(fàn)圍有寬有窄，星占家們就把某些宿次分割開來(lái)，讓同一宿分屬不同的州和諸侯國(guó)。
從《晉書?天文志》中記載的十二國(guó)分野的名稱來(lái)看，作為占星術(shù)基礎(chǔ)的分野之說可能定型於春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，但是早在《周禮》中就有：「以星土辨九州之地，所封封域，皆有分星，以觀妖祥」的字句，這幾乎涉及到了分野之說的所有要點(diǎn)。
歲星紀(jì)年法
歲星即木星，它的公轉(zhuǎn)周期為11.86年。在古人看來(lái)，大約十二年之後，木星又會(huì)在同一天區(qū)出現(xiàn)。於是，人們把赤道帶均勻地劃分成十二等分，從冬至點(diǎn)開始自西向東依次叫做星紀(jì)、玄枵、娵訾、降婁、大梁、實(shí)沈、鶉首、鶉火、鶉尾、壽星、大火、析木。這種劃分方法叫做「十二次」。當(dāng)一些重大的歷史事件發(fā)生時(shí)，記下木星在十二次中的位置就說明了事件發(fā)生的時(shí)間。例如《國(guó)語(yǔ)》記載周武王打敗殷紂王的年代就說：「武王伐紂，歲在鶉火」。這種紀(jì)年法叫做歲星紀(jì)年法。
十二辰十二次
黃赤交角
地球有公轉(zhuǎn)也有自轉(zhuǎn)，它的公轉(zhuǎn)軌道面向外延伸和天球相交形成的大圓叫做黃道；自轉(zhuǎn)軌道面向外延伸和天球相交形成的大圓叫做赤道。黃道面和赤道面並不重合，它們之間有一個(gè)24度左右的夾角，叫做黃赤交角，中國(guó)古代稱為黃赤大距。
渾儀是中國(guó)古代測(cè)量日月五星位置的主要儀器，它測(cè)出的資料是天體的赤道座標(biāo)；而我們都知道太陽(yáng)在黃道上運(yùn)行，其他的月亮和五大行星也在黃道附近運(yùn)行，所以古人在編算曆法時(shí)，就要經(jīng)常把赤道座標(biāo)換算成黃道座標(biāo)。而要做這樣的換算，就不可避免地要用到黃赤交角的資料。漢代人一般認(rèn)為黃赤交角約為誤差約1分左右。唐代徐昂測(cè)得誤差為37秒，達(dá)到了相當(dāng)高的精確度。
《周髀算經(jīng)》中記載了一個(gè)很簡(jiǎn)單的用八尺圭表測(cè)量黃赤大距的方法。冬至正午測(cè)得表的影長(zhǎng)是一丈三尺，夏至影長(zhǎng)是一尺五寸，又知道測(cè)量的地理緯度，利用最基本的天文知識(shí)和三角知識(shí)就可以求得黃赤大距。
歲差
歲差是由於太陽(yáng)、月亮和行星對(duì)地球赤道突出部分的吸引，使地球自轉(zhuǎn)軸的方向發(fā)生變化而產(chǎn)生的。很多人小時(shí)候都玩過一種叫做陀螺的小玩具，自轉(zhuǎn)軸不斷發(fā)生變化的地球就像一個(gè)傾斜旋轉(zhuǎn)的大陀螺，它一面繞自轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)，同時(shí)自轉(zhuǎn)軸也在天空中轉(zhuǎn)圈圈，不過速度沒有玩具陀螺那樣快罷了。地球自轉(zhuǎn)一周需要一天時(shí)間，而它的自轉(zhuǎn)軸在空中轉(zhuǎn)一圈卻需要約兩萬(wàn)六千年，這種緩慢的移動(dòng)就是歲差。歲差在天文觀測(cè)上表現(xiàn)為兩個(gè)方面：一是黃道和赤道的交點(diǎn)：春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)沿黃道向西移動(dòng)；一是北天極在恒星背景中不斷地變換位置。
歲差成因圖 春分點(diǎn)西移
公元330年，東晉的虞喜把他觀測(cè)得黃昏時(shí)某恒星過南中天的時(shí)刻，與古代記載進(jìn)行比較時(shí)發(fā)現(xiàn)，春秋分點(diǎn)、冬夏至點(diǎn)都已經(jīng)向西移動(dòng)了，因此他得出了一個(gè)很重要的認(rèn)識(shí)：太陽(yáng)在恒星背景中的某一位置運(yùn)行一圈再回到原來(lái)的位置所用的時(shí)間，並不等於一個(gè)冬至到下一個(gè)冬至的時(shí)間間隔。於是，他提出了「天自為天，歲自為歲」的觀點(diǎn)，這就是歲差的概念，同時(shí)他還給出了冬至點(diǎn)每經(jīng)五十年沿赤道西移一度的資料，成為中國(guó)古代對(duì)測(cè)定歲差值日趨準(zhǔn)確的開始。
