【摘要】古代將觀象、制歷、明時(shí)、施政的理念貫穿進(jìn)了三千多年的政治統(tǒng)治與社會(huì)管理之中。發(fā)端于《尚書(shū)·堯典》的“觀象授時(shí)”是古代天文歷法的核心，其將歷法的制定與天象聯(lián)系起來(lái)，是古代最重要的科學(xué)活動(dòng)。《尚書(shū)·堯典》“四仲中星”、陶寺遺址觀象臺(tái)、陶寺遺址出土的漆桿揭示了古人所進(jìn)行的天文觀測(cè)活動(dòng)，是上古時(shí)期人們觀象授時(shí)的重要手段。

【關(guān)鍵詞】“觀象授時(shí)” 天象 歷法 【中圖分類(lèi)號(hào)】P1-092 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

《尚書(shū)·堯典》與觀象授時(shí)傳統(tǒng)

《尚書(shū)·堯典》開(kāi)篇即描寫(xiě)了堯帝任命天文官員，觀測(cè)四方天象，指導(dǎo)民眾從事民事和人事活動(dòng)的場(chǎng)景，開(kāi)宗明義則曰：“欽若昊天，歷象日月星辰，敬授人時(shí)。”《尚書(shū)》專(zhuān)家劉起釪解釋其為：“把對(duì)日月星辰所作觀察活動(dòng)得到的天象節(jié)令知識(shí)傳授給人民，以便于民間從事農(nóng)事的安排。”①學(xué)者們對(duì)這里究竟是“敬授人時(shí)”，還是“敬授民時(shí)”，存有爭(zhēng)議，進(jìn)而引發(fā)了中國(guó)古代天文學(xué)是為農(nóng)業(yè)服務(wù)，還是為占星術(shù)服務(wù)的爭(zhēng)辯②。其實(shí)，無(wú)論是“民時(shí)”還是“人時(shí)”，都?xì)w結(jié)于“時(shí)”上，本質(zhì)上是人類(lèi)的一切活動(dòng)都與時(shí)空關(guān)聯(lián)。天空和天體的運(yùn)動(dòng)喚起了人類(lèi)對(duì)時(shí)空與宇宙秩序的感知，進(jìn)而形成時(shí)空觀念與秩序感。

我國(guó)古代以農(nóng)為本，農(nóng)業(yè)以天時(shí)為準(zhǔn)。自堯帝命官授時(shí)開(kāi)始，歷朝歷代的治國(guó)理政者將“欽天授時(shí)”作為“立國(guó)之本”，“協(xié)時(shí)正日”視為“國(guó)政之大端”。他們?cè)趪?guó)都營(yíng)建司天臺(tái)，建造大型天文儀器從事觀測(cè)，朝堂內(nèi)設(shè)置各級(jí)天文官，組織歷法的改革與修訂、歷書(shū)的編纂與頒布，這樣的傳統(tǒng)一直延續(xù)到清末。曾經(jīng)為明清兩代欽天監(jiān)的北京古觀象臺(tái)，其紫微殿內(nèi)依然懸掛著乾隆皇帝御筆親提“觀象授時(shí)”的匾額。因?yàn)橛辛斯俜降闹匾暸c支持，我國(guó)古代天文歷法才能綿延三千年而未中絕，保存了三千多年天象記錄，制定和頒布過(guò)上百部歷法，建造過(guò)水運(yùn)儀象臺(tái)、渾儀、簡(jiǎn)儀等大型天文儀器，提出和發(fā)展了“蓋天說(shuō)”與“渾天說(shuō)”、“左旋說(shuō)”和“右旋說(shuō)”的宇宙理論。

英國(guó)學(xué)者李約瑟認(rèn)為《尚書(shū)·堯典》是“近三千年中國(guó)天文學(xué)的基本憲章”③。除了上述開(kāi)創(chuàng)歷史傳統(tǒng)的意義之外，對(duì)于古代歷算學(xué)，它還具有思想和方法論意義。由“欽若昊天，敬授人時(shí)”簡(jiǎn)化引申而來(lái)的“觀象授時(shí)”觀念是古代歷算學(xué)的“靈魂”，它“把歷法的制定與對(duì)天體的觀測(cè)直接聯(lián)系起來(lái)，是‘觀象授時(shí)’時(shí)代樸素的、鮮明的歷本觀念的體現(xiàn)”④。這一觀念貫穿于古代的天文歷法實(shí)踐活動(dòng)中。

古人最容易觀測(cè)和掌握的天象是由太陽(yáng)的東升西落而引起的白天黑夜的交替變化，由此形成“日”的概念；其次是月亮的晦朔弦望變化，由此掌握了29.5天的朔望月周期。長(zhǎng)期觀測(cè)又使他們從星空背景中識(shí)別出了五顆行星，認(rèn)識(shí)到它們的遲、疾、留、退視運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象和相應(yīng)的周期。與農(nóng)業(yè)緊密相關(guān)的是地球上寒來(lái)暑往的季節(jié)變化，它是太陽(yáng)公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的直接結(jié)果，周期即為回歸年長(zhǎng)。年、月、日構(gòu)成了歷法三要素，是最基本的常數(shù)（圖一）。古代歷法中所采用的天文數(shù)據(jù)總計(jì)不少于33種，包括日月五星周期、歷元、歷應(yīng)、歲差常數(shù)、黃赤交角等值，它們是歷法推算的基礎(chǔ)，取自于天且精度隨著天文觀測(cè)技術(shù)的進(jìn)步而提高。

歷法誕生之前，古人把天空看作一架天鐘，通過(guò)直接觀測(cè)天象以確定季節(jié)。后世發(fā)明歷法與計(jì)時(shí)儀器模擬天鐘并可以方便地讀取時(shí)間，兩者之間必須保持同步，所以歷法需要校驗(yàn)，計(jì)時(shí)儀器需要校準(zhǔn)，這是古今天文授時(shí)遵循的基本原理。前輩學(xué)者正是在這個(gè)意義上強(qiáng)調(diào)：“觀天授時(shí)是中國(guó)古代最古老、最重要的科學(xué)活動(dòng)”，“‘歷象日月星辰，敬授人時(shí)’，利用天象確定時(shí)間、歷法和地理位置，幾乎是中國(guó)古代天文學(xué)全部科學(xué)目標(biāo)。”⑤

歷法推算的基礎(chǔ)“數(shù)”，歷法推步的數(shù)學(xué)方法“法”，判斷歷法優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)或者真值“天”，三者形成的互動(dòng)關(guān)系是推動(dòng)古代天文歷法進(jìn)步的內(nèi)在動(dòng)力，是古代歷算家們執(zhí)著于“疏”“密”之辨，形成“歷本之驗(yàn)在于天”“明歷興廢，以天為節(jié)”“當(dāng)順天以求合，非為合以驗(yàn)天”歷法思想的根本原因。北魏李業(yè)興說(shuō)：“夫造歷者，節(jié)之與朔貫穿于千年之間，閏余、斗分推之于毫厘之內(nèi)。必使盈縮得衷，間限數(shù)合，周日小分，不殊錙銖，陽(yáng)歷陰歷，纖芥無(wú)爽。”天文學(xué)史家陳美東先生認(rèn)為這是古代造歷者追求的“最高境界”。這種遠(yuǎn)超農(nóng)業(yè)、占星需求的精度追求，其原因在于天文歷算家對(duì)時(shí)間測(cè)量本質(zhì)的洞察，而農(nóng)業(yè)、占星的需求以及時(shí)代技術(shù)水平是影響其發(fā)展的外在因素。為了達(dá)到這種最高境界，“歷代歷法檢驗(yàn)的手段日趨多樣化，先后出現(xiàn)了朔、氣、交食、五星等驗(yàn)歷方法，綜合之驗(yàn)是主要的方法”⑥。驗(yàn)歷的標(biāo)準(zhǔn)也日趨嚴(yán)格，每遇新歷頒布，往往進(jìn)行持續(xù)數(shù)年的校驗(yàn)以判斷其優(yōu)劣。頻繁的驗(yàn)歷活動(dòng)和嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)了歷法精度的日益提高。

到了宋代，在沈括“深索物理”、朱熹“即物窮理”思想的影響下，興起了對(duì)天象背后所存在的“理”的討論。元太史院校書(shū)郎楊桓說(shuō)：“時(shí)在于天，術(shù)何以得？制器求之，乃見(jiàn)天則。”天象是時(shí)間的指示，“天則”是天體運(yùn)動(dòng)背后的“理”。明代朱載堉在《律歷融通》（卷四）中說(shuō)：“夫有理而后有象，有象而后有數(shù)。理由象顯，數(shù)自理出。理數(shù)可相倚而不可相違。凡天地造化，莫能逃其數(shù)。”在明末清初興起的西學(xué)東漸風(fēng)潮中，這些討論為中國(guó)學(xué)者接受和理解西方天文學(xué)奠定了一定的思想基礎(chǔ)。清代王錫闡的歷算學(xué)研究反映著一種“因數(shù)立法，以法溯理”的思想。王錫闡的代表作《曉庵新法》構(gòu)建了一個(gè)包含上百個(gè)數(shù)據(jù)的常數(shù)系統(tǒng)作為其歷法推算的基礎(chǔ)，創(chuàng)建了推算日月五星位置的統(tǒng)一的幾何模型；他的另一部著作《五星行度解》在第谷體系的基礎(chǔ)上，第一次完整地解釋了行星運(yùn)動(dòng)的視現(xiàn)象及其物理機(jī)制⑦。

“觀象授時(shí)”對(duì)古代天文歷法產(chǎn)生的影響，陳美東先生作了精辟的總結(jié)：“以觀測(cè)實(shí)踐為基礎(chǔ)，又不斷接受實(shí)際天象的檢驗(yàn)，是貫穿始終的一條主線。這些實(shí)踐與檢驗(yàn)，在廣度和深度兩個(gè)方面都隨著時(shí)間的推移而不停頓地?cái)U(kuò)展，這就給歷法提出了日趨嚴(yán)格的要求，使其數(shù)、法、理愈來(lái)愈充實(shí)與嚴(yán)密，這是促進(jìn)歷法進(jìn)步的重要?jiǎng)右颉?rdquo;

古人的天文觀測(cè)活動(dòng)

《尚書(shū)·堯典》不僅開(kāi)創(chuàng)了古代天文學(xué)“觀象授時(shí)”的傳統(tǒng)，而且保存了珍貴的“四仲中星”記錄，即“日中星鳥(niǎo)，以殷仲春；日永星火，以正仲夏；宵中星虛，以殷仲秋；日短星昴，以正仲冬”。這是我國(guó)最早的中星觀測(cè)記錄。近年來(lái)，山西襄汾陶寺遺址天文考古發(fā)現(xiàn)了陶寺遺址觀象臺(tái)，它可能是中國(guó)現(xiàn)存唯一的地平歷系統(tǒng)；還出土了據(jù)推測(cè)可能為圭表測(cè)影之圭尺的漆桿。“四仲中星”研究與陶寺遺址天文考古共同揭示了上古時(shí)期人們所進(jìn)行的天文觀測(cè)活動(dòng)，是人類(lèi)進(jìn)入歷法時(shí)代之前觀測(cè)天象以獲知時(shí)間的重要手段。

《尚書(shū)·堯典》“四仲中星”的記錄使得東晉虞喜發(fā)現(xiàn)了歲差現(xiàn)象，并且估算了比西方更為精確的歲差常數(shù)。清中葉以后，各國(guó)學(xué)者對(duì)“四仲中星”觀測(cè)年代進(jìn)行了考證，盡管無(wú)法給出準(zhǔn)確的年代，但是大致推算在公元前2000年前后。這在一定程度上佐證了堯命官授時(shí)的可能性。

“四仲中星”觀測(cè)方法，學(xué)者們大體認(rèn)同是在黃昏時(shí)刻觀測(cè)某顆或者某幾顆恒星過(guò)南中天來(lái)確定冬至、夏至和春分、秋分時(shí)刻。這一方法后來(lái)發(fā)展成《禮記·月令》中的昏旦中星法，也擴(kuò)展成其他時(shí)刻的中星觀測(cè)，它的廣泛使用產(chǎn)生了不少中星圖、中星表和中星譜。宋代蘇頌所繪制的《四時(shí)昏曉中星圖》是春秋分、冬夏至昏旦中星圖；明代《天文節(jié)侯躔次全圖》則是二十四節(jié)氣之夜，初更到五更的中星圖。中星觀測(cè)是中國(guó)古代天文觀測(cè)的創(chuàng)舉。近代天體測(cè)量的主要方法也是中星觀測(cè)，因?yàn)橛辛司嫉闹行莾x和計(jì)時(shí)儀，中星觀測(cè)的優(yōu)勢(shì)得到了充分發(fā)揮。

除了“四仲中星”觀測(cè)，古人還通過(guò)觀測(cè)其他恒星組來(lái)獲知時(shí)間，沈括就注意到：“天事以辰名者為多。”這里的“辰”被解釋為用以分辨季節(jié)的星象，古人據(jù)“辰”以觀象，憑象以定季節(jié)。隨著用以“觀象授時(shí)”的天象越多，“辰”字的使用也越頻繁，涵義也更廣泛。顧炎武在《日知錄》里說(shuō)：“三代以上，人人皆知天文。‘七月流火’，農(nóng)夫之辭也；‘三星在天’，婦人之語(yǔ)也；‘月離于畢’，戍卒之作也；‘龍尾伏辰’，兒童之謠也。”這反映了三代以上普通人對(duì)星空的熟悉程度。

《尚書(shū)·堯典》記載的是堯帝的事跡，而堯都平陽(yáng)據(jù)考證就是現(xiàn)在襄汾陶寺遺址所在地。在這個(gè)王都遺址的東南角有一片祭祀?yún)^(qū)，考古學(xué)家在那里發(fā)掘出了一座呈多半圓形的大型夯土建筑。半圓弧長(zhǎng)約19.5米，由13個(gè)夯土柱地基排列而成，相鄰柱間留有狹縫，縫寬平均為15—20厘米。在距離圓周10.5米處的中心，考古還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)圓形夯土基礎(chǔ)，可以看作觀測(cè)點(diǎn)。學(xué)者們認(rèn)為，這一夯土建筑兼具觀象和祭祀雙重功能，是一座利用觀測(cè)日出地平方位來(lái)判斷季節(jié)的觀象臺(tái)⑧。觀測(cè)點(diǎn)、柱縫、當(dāng)時(shí)可能存在的建筑以及遠(yuǎn)處山巒上的標(biāo)志點(diǎn)構(gòu)成了一套龐大的天文觀測(cè)系統(tǒng)——地平歷系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)精確測(cè)量和多次模擬觀測(cè)證實(shí)，如果考慮到黃赤交角4000多年的變化，在堯時(shí)通過(guò)觀測(cè)太陽(yáng)落入2號(hào)和12號(hào)柱縫，可以精確判斷夏至和冬至?xí)r刻⑨。太陽(yáng)落入其他柱縫可以用來(lái)觀測(cè)和判斷其他時(shí)節(jié)。陶寺遺址觀象臺(tái)存在的時(shí)間與英國(guó)巨石陣相差不遠(yuǎn)，兩者功能相近，都是遠(yuǎn)古時(shí)期人們祭祀和觀測(cè)太陽(yáng)確定季節(jié)的場(chǎng)所。

在陶寺城址中期王墓中還出土了一根長(zhǎng)173厘米，被黑、綠、粉色漆相間涂成不同長(zhǎng)度色段的漆木桿。學(xué)者們將該漆桿與《周髀算經(jīng)》記載的冬至和夏至影長(zhǎng)聯(lián)系在一起，推測(cè)漆桿是測(cè)量影長(zhǎng)的圭尺，時(shí)代為陶寺文化中期（公元前2100—公元前2000年）⑩。圭表測(cè)影用途廣泛，可以定方位、定時(shí)辰、定節(jié)氣、測(cè)量回歸年長(zhǎng)和冬至點(diǎn)位置與時(shí)刻，它是古代最普遍的天文測(cè)量方法，圭表也是古代最重要的天文觀測(cè)儀器。元代郭守敬創(chuàng)制四丈高表，發(fā)明景符進(jìn)行日影觀測(cè)，建造與高表合而為一的登封觀象臺(tái)，編制出了代表古代天文歷法最高成就的《授時(shí)歷》。

《尚書(shū)·堯典》“四仲中星”觀測(cè)、陶寺遺址觀象臺(tái)與太陽(yáng)方位觀測(cè)、陶寺遺址漆桿與圭表測(cè)影，三者不約而同指向公元前2100年堯帝生活的時(shí)期，揭示了在堯都平陽(yáng)古人所進(jìn)行的天文觀測(cè)活動(dòng)。中星觀測(cè)、圭表測(cè)影后來(lái)成為古代天文學(xué)的重要觀測(cè)方法，影響深遠(yuǎn)。

作為中國(guó)古代天文學(xué)“基本憲章”的《尚書(shū)·堯典》，它建立了歷朝歷代“觀象授時(shí)”的歷史傳統(tǒng)，奠定了古代天文歷法的思想基礎(chǔ)和方法論?！渡袝?shū)·堯典》“四仲中星”記錄、陶寺遺址天文考古依稀展示了上古時(shí)期人們“觀天授時(shí)”的場(chǎng)景，從這里可以探尋古代歷法進(jìn)步的內(nèi)在動(dòng)力，追溯古代中星觀測(cè)、圭表測(cè)影的源頭。

（作者為中國(guó)科學(xué)院大學(xué)人文學(xué)院教授）

【注釋】

①顧頡剛、劉起釪著：《尚書(shū)校釋譯論》，北京：中華書(shū)局， 2005年，第 34頁(yè)、36—37頁(yè)。

②宣煥燦：《從〈尚書(shū)·堯典〉看中國(guó)早期歷法的功能：與〈天學(xué)真原〉一書(shū)的一點(diǎn)商榷》，《中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)年刊》，1999年第20 期。

③徐鳳先：《從大汶口符號(hào)文字和陶寺觀象臺(tái)探尋中國(guó)天文學(xué)起源的傳說(shuō)時(shí)代》，《中國(guó)科技史雜志》，2010年第4期。

④陳美東：《中國(guó)古代天文學(xué)思想》，北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社， 2007年，第533頁(yè)。

⑤劉次沅、馬莉萍：《中國(guó)古代天象記錄文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)與校勘》，西安：三秦出版社，2021年，第96頁(yè)、83頁(yè)。

⑥陳美東：《觀測(cè)實(shí)踐與我國(guó)古代歷法的演進(jìn)》，《歷史研究》，1983年第4期。

⑦寧曉玉：《王錫闡與第谷體系》，《自然辯證法通訊》，2013年第3期。

⑧劉次沅：《陶寺觀象臺(tái)遺址的天文學(xué)分析》，《天文學(xué)報(bào)》，2009年第1期。

⑨武家璧、陳美東、劉次沅：《陶寺觀象臺(tái)遺址的天文功能與年代》，《中國(guó)科學(xué)（G輯：物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)）》，2008年第9期。

⑩何駑：《山西襄汾陶寺城址中期王級(jí)大墓ⅡM22出土漆桿“圭尺”功能試探》，《自然科學(xué)史研究》，2009年第3期。

責(zé)編/銀冰瑤 美編/楊玲玲

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