《人类科学技术史-075》中国春秋战国时期的历法和宇宙论

中国春秋战国时期的历法和宇宙论
1.历法

春秋后期，产生了一种取回归年长度为365又1/4日，采用19年7闰为闰周的历法——"四分历"。这在当时的世界上是十分先进的。作为阴阳历基础的天文常数，是回归年和朔望月的日数，所以制定历法的第一步，即岁实(回归年）和策朔(朔望月）。中国古代把冬至作为一年之始，因此只要准确地连续测定两个冬至点的时间，就可以定出回归年的长度。据《左传》记载，中国最早的冬至时刻的测定，是在春秋时代鲁僖公五年(公元前655年）正月辛亥和鲁昭公二十年(公元前522年）二月巳丑两次，是用圭表测定的。所谓圭表，即直立于平地上的标竿(或石柱）。每天正午时刻标竿的影子，在正北方向，但每天正午时刻日影的长度是不一样的。夏至时太阳在北回归线，午时的日影最短；冬至时太阳在南回归线，午时的日影最长。这样，根据正午时表影的长度，就可以推定节气，从正午时表影长度的周期性变化，就可以确定出一个回归年的日数。通过连续测量若干个冬至日正午表影长度的方法，取其间隔日数的平均值，就可得出准确的回归年长度。到春秋末年，中国把岁实定为365又1/4日。这个数值与现代值365.2422日只长了11分钟，说明当时的观测已达到很精确的程度。月亮运行一周天大约需要29日多，春秋时期定朔望月的日数为29.5306日。由于朔望月的长度不是整日数，而在实际应用中每个月都以整日数计，所以就安排大月为30日，小月为29日，大小月交替排列；每相隔约17个月或15个月，还安排连续两个大月以消除误差。由于既以太阳的周年视运动为回归年，又以月亮的朔望变化周期为月，所以中国古代实行的是一种阴阳合历。实行这种历法，就会遇到如何使两种历法协调整齐的特殊问题，因此必须用置闰月的方法来加以调整。大约在公元前500年左右，鲁国已发现了19年7闰的方法；古希腊到公元前433年才采用这种置闰法。不过，若以365.25日为一年，用19年7闰的方法在日数上仍然带有一个小数(6939.69日），它的4倍(76年）极接近于27759日。所以又采用76年的周期，使大小月的安排以及闰月的插入都以76年为周期。这个方法在公元前360年战国中期的颛顼历中已经实行了。

使用二十四节气，是中国历法的重要组成部分，也是中国历法的一个显著特点。所谓二十四节气，即从冬至日开始，将一回归年等分为24分，大约15天多设置一个节气，以反映太阳在黄道上视运动的24个特定位置，从而反映出气候变化的情况。所以，二十四节气与阴历的朔望月周期毫无关系，而是一种反映太阳的回归年周期变化的纯阳历系统。这种系统始创于殷周时期，经春秋战国时期的发展完善，到公元前139年成书的《淮南子》中，二十四节气的名称和顺序已完全确定。二十四节气系统的制定，是中国古人一个十分杰出的创造。

2.宇宙论

中国古人在天象观测等长期的天文学实践中，逐渐形成了关于宇宙结构、天地关系和天体的运动和演化等方面的思想体系。

关于天地结构，中国古代主要有盖天、浑天和宣夜三说。其中盖天说的产生最为古老，在战国时期已趋于成熟。盖天说是从"天圆地方"的思想发展起来的。《周髀算经》卷上记载了周武王之弟周公和大夫商高的对话，其中谈到"方属地，圆属天，天圆地方"。《周髀》家进一步阐述说："天员(圆）如张盖，地方如棋局"，把天看作平面圆形，如张开的车盖，就像一张伞面一样；把地看作正方形的平面，就如棋盘一样。由于人们指出这样的圆形的天遮盖不住方形大地的四角，所以"天圆地方"又进一步改述为"天象盖笠，地法覆盘"。《晋书.天文志》更详细地阐释说："天地各中高外下。北极之下，为天地之中，其地最高，而滂沲四隤。三光隐映，以为昼夜"。这是说天和地都是拱形的，天穹有如一个扣在上面的斗笠，大地象一个倒扣于下的盘子；北极为最高的天地之中央，四周倾斜下垂；日月星辰在天穹上交替出没而形成大地上的昼夜变化。盖天说还进一步根据一些假设和圭表测影的数据，对天地结构作出了数量关系方面的说明，并对大地上不同地区气候的差异作出了较准确的解释。

盖天说由于其自身存在的不可克服的困难，在汉代以后便逐渐被浑天说所代替。但不论是浑天说还是另一种宣夜说，都可以从春秋战国时期找到它们的思想渊源。如公元前4世纪的慎到曾说："天体如弹丸，其势斜倚"。名家大师惠施(约公元前370-前310)也提出如下的辩题："南方无穷而有穷，今日适越而昔来，连环可解也。我知天下之中央，燕之北，越之南是也"。他们都提出了大地是球形的思想及关于宇宙无限，天是由元气组成的宣夜说。战国时代也出现了一些有价值的先期思想。《庄子.逍遥游》中有："天之苍苍其正色邪。其远而无所至极邪。"认为天色青青，深邃幽远，是辽阔无边的。惠施所说"至大无外，谓之大一"，也将宇宙看作是尺度无穷大的"大一"。《庄子.天运》篇还对大地静止不动的传统说法提出了质疑。战国末期的李斯在《仓颉篇》中更明确地提出："地日行一度，风轮扶之"。这是说大地在"风"的作用下运动着。这个"风"字当与元气学说有关。

中国古代思想家们还探讨了宇宙的起源和演化问题。战国时代的诗人屈原(约公元前340-前278)在《楚辞.天问》中就提出了这样的问题："遂古之初，谁传道之。上下未形，何由考之。冥昭瞢闇，谁能极之。冯翼惟象，何以识之。明明闇闇，惟时何为。阴阳三合，何本何化。圜则九重，孰营度之。惟兹何功，孰初作之。"这些疑问，实际上包含了在原始浑沌中，由于阴阳元气的作用而形成天地，造化出日月星辰，出现昼夜交替的思想。成书于公元前400年左右的《老子》(《道德经》）中称："道生一，一生二，二生三，三生万物"；又说："有物混成，先天地生，寂兮寥兮，独立而不改，周行而不殆，可以为天下母。吾不知其名，字之曰道。"这是说宇宙万物都是从"道"生成的，而"道"就是先于天地的、无形无象的"混成"之物，它是一种不生不灭而自身存在和运动着的混沌状态的"物"。从道家的"道"又衍生出"太极"、"无极"等概念。如战国时期出现的《周易.系辞上》称："易有太极，是生两仪，两仪生四象"，说天地和春夏秋冬四时都是从"太极"演化出来的。

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