天文历法的演进——西周及以前的天文学知识

这是一个天文学知识开始萌芽和初步积累的漫长历史时期。由于生产和生活的需要，从对星辰出没、日月运动的观测中，人们逐渐形成了与这些需要密切相关的年、月、日等时间长度的概念，进而产生了初始的历法系统。由于占卜活动的需要，人们对天象变化、尤其是异常天象的出现，极为关注，这也刺激了人们对天象观测的重视，并由此逐渐形成了天象记录的传统。这些都给后世的发展以深刻的影响。

一、观象授时时期

我们的祖先，生息在中国辽阔的土地上，人们在自己的生产和生活实践中，逐渐发现日月星辰的升落隐现，自然界寒来暑往，猎物的出没和植物的荣谢等自然现象，对于人类的生存有着密切的关系。所以有意识地观察和认识这些自然现象，以期顺乎自然，求得自身的发展，便成为先民们感兴趣的问题之一，从中也就逐渐萌发出天文学知识的嫩芽。

1987年，考古工作者在河南省濮阳市西水坡发现了一座蚌塑龙虎、北斗墓，（图14—1）经测定其距今约六千年。墓主人头居南、足向北，其东、西分别为蚌塑龙、虎图像，其北则为一蚌塑三角形和人的两根胫骨构成的图案。据考证，它们应是代表在后世得到进一步完善的，东苍龙、西白虎的恒星组合以及北斗的图像。说明当时的先民对恒星观测的重视，以及对恒星区划所取得的初步成果。

太阳对人们无疑是至关重要的。古人日出而作，日入而息，就是以太阳的出入作为作息时间的客观依据。太阳出入造成的明暗交替出现的规律，必定给先民们以极深的感受，于是以太阳出入为周期的“日”，应是他们最早认识到的时间单位。

自然，月亮的圆缺变化，是又一明显的和意义重大的天象。说它意义重大，是因为月亮的亮光对于人们夜间活动的安排是关键的要素。经过长期的观测和计数，人们逐渐发现月亮圆缺的周期约为30日，这便进而导致一个较长的时间单位“月”的产生。

对于更长一些的时间单位“年”的认识，要较“日”、“月”困难得多，但这是对于人们生产和生活的意义更为重大的一种周期，因为寒暑、雨旱，以及渔猎、采集乃至农业生产活动无一不与它有关。所以，人们对它进行了长期不懈的探索。由物候——草木枯荣、动物迁徙、出入等的观察入手，大约是探索一年长度的最早方法，随后才是对某些星象的观测。后者所得结果要较前者来得准确。

据传说，在颛顼帝时代，已设立“火正”专司对大火星（心宿二，天蝎座α星）进行观测，以黄昏时分大火星正好从东方地平线上升起时，作为一年的开始，亦即这一年春天的来临。由此不难推得一年的长度。这是我国古代观象授时的早期形态。据研究，这大约是公元前2400年的事。

又据《尚书·尧典》记载，在传说中的尧帝时，“乃命羲和，钦若昊天，历象日月星辰，敬授人时”。其具体的观测方法与结果是：“日中星鸟，以殷仲春”，“日永星火，以正仲夏”，“宵中星虚，以殷仲秋”，“日短星昴，以正仲冬”，即以观测鸟、火、虚、昴四颗恒星在黄昏时正处于南中天的日子，来定出春分、夏至、秋分和冬至，以作为划分一年四季的标准。其具体的年代，学界至今众说纷纭，它大约是公元前2000年前后的天象。

由上述记载，我们还可以推知，当时已有原始圭表的出现，否则人们就无从确定某星辰南中天的问题。这时的圭表还仅用于厘定方位，尚未用于测定日影的长度。观测星辰南中天来确定季节，可以减少地平线上的折射和光渗等的影响，其精度自然要比观测星辰出没来得高。此外，从“日中”和“宵中”（指昼夜平分）、“日永”和“日短”（分别指白昼最长和最短的日子）等说法，可知其时已应用了某种测量时间的器具（这一点由下述《夏小正》的有关记载亦可证）。这些都说明，此时已进入观象授时比较发达的时代。其标志是：所观测的恒星已由一颗增加到多颗，由观测恒星东升改为南中天，并已使用了某些器具。

更值得注意的是，《尧典》还记述了这时人们已经采用了“朞三百有六旬有六日，以闰月定四时成岁”的初始历法。这里以一年为366日，大约是人们对恒星周年运动周期的测算得到的结果。由于一年的长度与月的长度不存在整数倍的关系，该初始历法已采用了置闰月的方法予以调整，这显然是一种阴阳历，是我国古代长期使用的阴阳历的最早记载。

在《夏小正》一书中，则载有一年中各月份的物候、天象、气象和农事等内容，它集物候历、观象授时法和初始历法于一身，相传它是夏代行用的历日制度。就观象授时法而言，它是以观测黄昏时分若干恒星（鞠、参、昴、南门、大火、织女、银河等）的见、伏或南中天的时日，以及北斗斗柄的指向，作为一年中某一个月份起始的标准的，是一种分一年为12个月的恒星历。也有人认为，《夏小正》乃是一种分一年为10个月，每月36日，另有5至6日为过年日的太阳历。看来，《夏小正》乃是一种不考虑月相变化的纯阳历的见解，当是可信的。

《尚书·尧典》和《夏小正》的记载，都反映了观象授时法的重要成果，同时又反映了夏代出现的两种不同系统的历法（阴阳历和阳历）的雏形。它们是由观象授时向有一定规范的初始历法过渡的两种不同形态，都具有十分重要的意义。

二、商周历法

由甲骨文的有关卜辞，我们可以知道殷商时期行用的历法乃是阴阳历。

首先，年有平年、闰年之分，平年12个月，闰年13个月，闰月置于年终，称13月，是为年终置闰法。这时的岁首已基本固定，季节和月名有了基本固定的关系。但在甲骨卜辞中还偶有14月甚至15月的记载，这说明这时人们还不能较好地把握年月之间的长度关系，对于闰月设置的多少，还没有一定之规，多半是由经常性的观测来决定，当发现季节与月份名相悖时，便加进一个闰月加以调节，带有较大的随意性。这种状况一直延续到西周。

在甲骨文中有“至日”、“南日”或“日南”的记载，它们指的都是冬至日（春秋时期人们还称冬至为“日南至”）。其中有一块卜辞说：“壬午卜：扶，奏丘，日南，雨？”（壬午这一天，贞人扶占卜，举行奏丘的祭仪，迎接太阳南至，会下雨吗？）在《周礼·春官·大司乐》中则有这样的记载：“冬至日，于地上之圜丘奏之”，以迎祭天神。二者说的是同一祭祀活动，可证“日南”即为“冬至”。这说明殷商时期已使用圭表观测日影长度的变化，并由之确定冬至日。已知冬至日，一回归年长度的数值便不难算得。

其次，殷商历法是以新月为一月的开始，月有大月和小月，大月30日，小月29日。起初仅以大、小月相间安排历日，这表明人们以为一朔望月长度等于29.5日。后来，更有连大月的出现，即在若干个大、小月相间的月份后，安排两个连续的大月，这证明人们已经知道，一朔望月的长度应略大于29.5日，这是对朔望月长度测算的一次重大进步，虽然此时对连大月的安置尚无一定的规则。

再次，殷商时期已明确使用干支纪日法，（图14—2）建立起了逐日无间断的日期记录的系列，从而提供了较准确地探求月、年等更长的时间单位的重要基础，同时也为历史年代学提供了重要的依据。干支纪日法顺序循环，几乎没有中断地连续使用到今天，成为世界上最长的纪日方法。

再其次，殷商已将一天分为若干不同的时段，甲骨文中可见的时段专名有：辳、旦（或朝、明、大采、大采日）、大食（或大食日、食日）、日中（或中日、昼、督）、昃（或昃日）、小食（或郭兮、郭）、莫（或昏、小采、小采日）与——以上依次为天明到天黑的时段；晻（或、鼓）、小夜（或寐人、卮人）、中（或、三鼓）、夙（或五鼓）——以上依次为天黑到天明的时段。

这些便是商代历法对于年、月、日、时刻安排的大体情况，西周历法与之大同小异。在金文中，亦有不少13月的记载，并以“朏”（新月）为一月的开始，均为明证。但《诗·小雅·十月之交》有：“十月之交，朔月辛卯，日有食之”的记载，据研究，这当指公元前735年11月30日发生的一次食分很大的日偏食，是我国典籍中关于朔日的最早记述。由此看来，大约在西周后期已有以朔代替朏为月首的尝试。由于朔并无具体的天象与之对应，它必须在测知比较准确的朔望月长度后，以推算的方法求得，所以朔的概念的建立和应用，乃是历法史上的一大进步。

此外，金文中经常出现初吉、既生霸、既望和既死霸四种名称，对此，古今众说纷纭。一为定点月相说，认为它们分别代表每月特定的某一天或某二、三天，近两千年来人们多宗此说。一为四分月相说，认为西周时是将一个月均分为四份，每份约为七天，初吉等依次为各份的专有名称，此说起于近代王国维，一度广为史学界接受。20世纪四五十年代以后，新说又起。现在有一种比较合理的解释是：初吉与月相无关，大约指一个月的上半月；既生霸对应于新月初见到满月的时段；既望对应于满月到月亮出现亏缺的时段；既死霸对应于月亮出现亏缺到新月初见的时段。这些解释孰是孰非尚有待进一步论证。

三、对天象的观测与记录

从远古时期开始，人们就已经注意对天象特别是奇异天象的观测。在殷商时期的甲骨文中，我们看到了古人对有关天象的真切记录，这些记录往往是与预卜人事凶吉等占卜活动联系在一起的，它们涉及日月食、日珥、新星等异常天象。

“癸酉贞：日夕又食”等，这是关于日食的记录。“六日〔甲〕午夕，月有食”；“旬壬申夕，月有食”等，这是关于月食的记录。它们都是发生在公元前12世纪前后的交食现象的记述。

“乙卯允明，，三舀食日，大星”，有人认为，这是指在一次日全食时，人们不但看到了明亮的星星，还看到了在黑暗的太阳边缘上有三条火焰升腾而起，当是关于日珥现象的记录。也有人认为，此说并不可信。

此外，有人认为在甲骨文中还有太阳黑子、彗星等的记事，这还有待进一步的研究与认证。

总之，甲骨文中已经有相当丰富的天象记录，说明我国古代重视天象的观测与记录的传统，至迟在殷商时期就已见雏形，这对后世的发展产生了巨大的影响。