古代观星史丨二十八宿怎么来的?一年不是365天?「观象授时」02

栏目:高等教育  时间:2023-02-06
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  点这里→古代观星史丨羲和观星?二十八宿怎么来的?一年不是365天吗?

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  上回说到,及少皞之衰也,九黎乱德,民神杂糅,民不聊生,于是颛顼帝命南正重司天以属神,命火正黎司地以属民,是谓绝地天通。(上期在这→绝地天通以前,人真的能上天?探寻天文历法的源头「观象授时」01)

  听着怪神奇的,但通过上期的一顿分析,我们已经知道这所谓的绝地天通,很有可能只是在讲天文历法。南正重观测参宿,火正黎观测大火星,观象授时从观物象变成观星象,天文历从此替代了物候历,这便是“绝地天通”。

  

  但实际上,这应该不是古人第一次观星象定时节。更早更早以前,人们首先注意到的跟四季密切联系的星象,应该是斗转星移。就像之前讲到的北斗指向,斗柄东指,天下皆春;斗柄南指,天下皆夏,北斗就能方便地定季节。

  刚开始也许这样就够了,在对农时有了更高要求后,人们就开始观察特定的某几颗亮星来制定更准确的历法,正如南正重观测参宿,火正黎观测大火星,这种能作为观象标准星的就叫“大辰”。#星座#

  

  听说古埃及也有这样的标准星,每年尼罗河水泛滥时,天狼星就会和太阳一起升起,河水灌溉良田后,农民们就开始耕种了。所以古埃及人就把每年的这天定为新年第一天,还把天狼星奉为神灵。

  诶巧了,我们不也把观测大火星的火正黎,也就是祝融(颛顼氏有子曰犁为祝融《左传》),奉为“火神”嘛!

  

  但是,要确定精准的历法,只有一两颗大辰星是远远不够的。

  其实重黎绝地天通的故事还有后续,到了帝尧时代,三苗又像当年的九黎乱德,于是尧请出了重、黎的后人,也就是羲氏、和氏,历象日月星辰,敬授民时。

  这时候就不只看参宿和大火星了,羲和的后人羲仲、羲叔、和仲、和叔被分布四方,以东南西北、春夏秋冬分叙所观测到的日月星象,而他们所主观的星宿就是著名的“四仲中星”。

  

  每天黄昏后向南看,星宿南中天时,就是春分,大火星南中天时,就是夏至,虚宿南中天时,就是秋分,昴宿南中天时,就是冬至,这四颗位于四象心腹的中星,刚好对应二分二至的时节,所以称“四仲中星”。

  

  其实无论是一颗还是两颗还是四颗,星体的运行只是表象罢了,要想制定更准确的历法,得先明白到底是什么决定了四季。

  夏至日光直射北回归线,阳光几乎垂直照射北半球中纬度地区,而且这时候北半球白天比夜晚长,总体接受的热量多,所以夏天热;到了冬至日光就是斜射北半球了,白天也比晚上短,所以冬天冷。

  

  而这一切都是地球的公转和自转造成的,具体表现就是太阳在天球上的运行,也就是太阳的视运动轨迹,所以,要想制定最准确的历法,还是得知道太阳在天球上的位置。

  正如上期讲到的《山海经》里的七座日出日入之山,那时的人们就是通过太阳的位置来定时令。但是太阳这么亮,每天看眼睛都要瞎了,所以人们发明了看日影的办法,这就是之前讲到的圭表。

  

  日影最长的那天就是冬至,最短的就是夏至,由此就能分出四季,这是圭表最基础的用法。更高级的用法,是测回归年。

  古人把冬至作为每年的岁首,所以只要测出两次相邻的冬至时刻,就能得出一回归年的时间长度,这叫“岁实”。《尚书》里说,羲和那会测出的岁实是366日,这样的话就比实际时间长了半天多。

  

  为什么误差会这么大呢?实际上,圭表测的日影都是正午时刻的影长,而冬至时刻,也就是太阳直射南回归线的时刻,不一定就是当地的正午时刻呀!要想算得准确,还得拉长时间线,多算几年平均一下。

  《后汉书》中记的就是这个方法,古人发现,隔一年后的冬至正午影长,和上一年的是不一样的,大概四年后才会和原来一样,所以就以四年为周期,测出这段周期的总日数为1461日,再除以4,就得出了365?日的岁实。这样的数据,四年之后误差才有0.0312日,不到45分钟,已经相当精确了。

  

  有了这个数据,朔望月的长度就能依此算出,四分历的名字也是由分数部分?而来的,甚至连一周天的度数都直接设为了365?度,跟西方的一周360度就完全不同。可以说,365?的岁实,就是中国古天文的基石。

  当然,只用冬至时刻和岁实编出的历法,还不能算完整的历法,别忘了我们最初的目的,是要求太阳在天球上的位置,其中最重要的是每年起点的位置,也就是冬至时刻太阳的位置,这就叫冬至点。

  

  那么该如何标识太阳的位置呢?我们现在可能会说经度多少纬度多少,古时候也有类似的叫赤道坐标系。

  纬度就是“去极度”,以北天极为参考点, 只要测出天体和北天极的角度距离就能算出了。那经度呢?经度该以什么为参考点呢?这时候就该我们的二十八星宿登场了。

  二十八宿正好就在黄道附近绕天一周,只要以此为参考点,测出天体与相邻星宿的距离,也就是“入宿度”,就能完整地标出天体的位置了。

  

  当然,这二十八星宿也不是一下就有的。从最初的北极星,到大火星和参星,再到四仲中星,人们认识的星体是随着生活需求慢慢增加的。

  比如立冬前后农事结束,准备从事土木建筑的时候,人们就把当时南中天的星星取名为“定”,也就是营室星,这正是“定之方中,作于楚宫”;

  

  再比如月亮一靠近就会刮大风的箕宿,和一靠近就会下大雨的毕宿,这正是“月离于箕风扬沙,月离于毕雨滂沲”;

  还有标志二月二龙抬头的角宿、象征牛郎织女的斗宿,中国的星官体系就是如此演变积累而成,最终在这样一个要标识日月及各大行星位置的强烈需求下,完整的二十八星宿终于正式诞生了。(关于二十八宿的部分请看→探寻东方苍龙!仰望飞龙在天!七月流火啥意思「星空帝国系列」6)

  战国石申的《天文星占》就记载了二十八宿距星的距度,有了这套数据,就能求冬至点,也就是冬至时刻太阳的位置了。

  

  具体怎么做呢?最简单的逻辑,就是直接等到冬至时刻就去看太阳在哪,但首先,太阳太亮难以观察,其次,冬至时刻一年就一次,要这么去看也太难了。所以古人都是用的推算法。

  第一步,随便选个天气晴好的夜晚面向南方,然后等夜半时刻一到,就看哪颗星到了正南方,这就是此时的中星。

  要知道,黄道它是一个环,太阳下山后到夜半零点时,肯定正好就在我们的脚底下,也就是刚好在中星对面,这样就能立马推出这天太阳在二十八宿的哪个位置了。

  然后,再算算这天离冬至日相隔多少天,按照太阳每天走一度的速度,就能算出冬至时刻的太阳位置了。

  

  也许你要问为什么太阳每天走一度?这就是古人的聪明之处了,刚刚说一回归年,也就是太阳走完一周天需要365?日,那么把一周天的度数直接设为365?度,不就是每天走一度了吗?

  所以啊,相比西方的360度,虽然现在中国古度看起来怪怪的,但在以前是很有道理的。

  

  讲到这里,我们终于能求出冬至点了,战国四分历的冬至点定在了牵牛初度,这就说明那时的冬至时刻,太阳刚好走到了牛宿。这个冬至点被写入历法后一直流传,以致于“牵牛初”甚至都成了冬至点的别名。

  但我们知道还有个东西叫岁差,也就是说,经过一年之后,冬至点并不会回到牵牛初度,而是每年都差一点,70.64年就差了一度,过个一两百年就很明显了。

  可作为一个封建官僚机构,古代的太史官相当保守,即使到东汉的误差已经大到影响朔望和节气了,但官老爷们还是来了一句“虽之不合,而不能易”。直到后汉四分历,冬至点才终于被艰难地修正为斗宿21?度。

  

  然而,有了冬至点的数据,历法只能算是有了起点,要想指导农时还是远远不够的,所以下期我们就从冬至出发,看看完整的二十四节气是怎么来的吧。

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  温馨提示:本文为原创系列【中国天文史】之观象授时第2篇:古代观星史。本文视频版的解析更直观清晰哦!放在开头啦!

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