古代历法

国古代文化－－－－古代历法

什么叫历法？简单说来，就是人们为了社会生产实践的需要而创立的长时间的纪时系统。具体说，就是年月日时的安排。时间的计量单位也和长度、重量等计量单位一样，是人为规定的。但是，人们的实践告诉我们，利用和生产实践密切有关的自然现象的变化规律作为天然计量时间的尺度，这对人们计量时间的工作，将带来极大方便。于是，反映季节变化规律的“回归年”、反映月貌变化规律的“朔望月”和反映昼夜变化规律的“太阳日”，便组成三个大小合适的时间计量单位。这三种计量单位并用的历法，人们称作阴阳历（例如农历）；只考虑回归年变化的称作阳历（例如现行的公历）；固定十二个朔望月作为一年的称作阴历。

我国古代历法的起源是很早的。有原始的农牧业就应该有原始的历法。早期的历法现在只留下片言只语的传说，难以深入考究。成文的历法从周未到汉初的《古四分历》开始，经过多次的历法改革，在改革和斗争中不断进步和完善，达到了相当高的科学水平，取得了一个又一个成就。我国古代的历法大都使用传统的阴阳历，但是所包含的内容却不仅仅是年月日时的安排，还包括日月五星位置的推算、日月食的预报、节气的安排等。历法的改革，包括了新的理论的提出，精密天文数据的测定，计算方法的改进等。我国古代的历法成就，在世界天文学史上占有相当重要的地位。

中国古代文化-中国古代治历方法

中国古代以干支纪年：干支是天干和地支的总称。甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸叫天干，子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥叫地支。把干支顺序相配正好六十为一周，这就是俗称的六十甲子。古人常用干支纪法来纪年、纪月、纪日、纪时。一般认为从东汉建成三十年（公元54年）开始，我国使用干支纪年，延续至今从未间断。

中国古代治历注重天象的观察，圭表和日晷都是以太阳为观测目标的计时仪器，结构简单，是中国流传于世最古老的天文仪器。由于其创制年代久远，已不可考。现在一般人所言的圭表是由表发展而来，而日晷则是再由圭表演变而来。所谓的表，最初就是一根直立于平地上的竿子或石柱，，远古人们在生活中就发现太阳照射下的物体影子之方向和长短会随着太阳所在位置而有规律性变化。逐渐地，就有人想到用竹竿或石柱来专门作为观测影子变化的工具，于是产生了最古老的天文仪器表。表的结构虽然简单，但用途却很多，譬如可依据影子的方向和长短定出方向、节气、时刻、地域等。圭表是由直立于平地的表和一个正南北方向平放的尺（圭）所组成。大约最晚在春秋中叶，利用圭表测量日影，已经是制定历法的重要方法了，利用此法测定出回归年长度为365.25日。

中国古代所定历法，以夜半作为一日的开始，朔旦作为一月的开始，冬至作为一年的开始，所以规定冬至至次年冬至为一年，依此类推。先民治历注重历元，一定要以甲子那天恰好是夜半朔旦冬至，为起算的开始。于历元之外，还要求日月合璧(日月同升或对照)，五星联珠(金木水火土五星同于一方)，还要推算七政(日月五星)的周期，使它同时发生于历元，作为出发的起点，起算的开端，因此中国的历法实际上可说是上元的演算史。由于后来的人一直努力于周期的测验与星象的观测，促使天文学的进展，最显著的有以下三项：

（一）因为推算冬至朔旦同在一天，所以白天观测太阳影子，晚上观测中星，

遂把周天分为12次，来决定节气的早晚，又把星空分为28宿，来决定日月五星的行度。

（二）因为推算日月合璧，知道日月相交在朔则发生日食，相交在望则发生月食。后世都凭借着交食，来测定历法的疏密。

（三）因为推算五星联珠，知道五星运行的顺逆见伏(由西向东就是顺，见与不见叫做见伏)。中国古代称东有启明(早上金星在东)，西有长庚(夕晚金星在西)就是注意五星运行而发现的。

中国古代文化-节气

二十四节气是我国劳动人民的独创，从这点也可看出我国古代的生产和科学的发展水平是高的。世界上也有很多国家使用过阴阳历，但是他们最多也只知道有二分二至。这是我国古代历法优越的地方。我国古代的历法所使用的数据都是很精密的，太阳月和阳历年之间关系的调节也达到了比较好的程度，我国古代的历法成就是巨大的，是值得进行总结和发扬的。

根据太阳在春夏秋冬时在黄道上的不同位置，近一步区分成24种不同位置，谓之节气，先民将冬至到次年冬至整个回归年时间平分成12等分，每个分点称为「中气」，再将中气间长均分为二，其分点叫作「节气」。这十二中气和十二节气的统称为「二十四节气」。西洋的历法中，只分春分、夏至、秋分与冬至四个节气，对应太阳在黄道上，两次穿越赤道与最北与最南的四个时刻，作为四季的中心。而我国农历里则把节气分得很细，定出了二十四节气，相邻两节气对应太阳在黄道上运行15度。节气的名称大都反应物候、农时或季节的起点与中点，明显是以方便农耕为考量，可说是太阳位置的反映，也是气候寒暖的反映。最迟在春秋时代就产生这样的概念。

地球绕椭圆轨道公转，在近日点附近(冬至)的运行速度较快，而在远日点(夏至)附近运行速度较慢，所以以地球的观点，太阳在黄道上运行的速度也是冬快夏慢，运行15度所须的时间自然有别，因此两节气之间所经历的时间长短也不同。冬天的节气较密，而夏季的节气较疏。二十四节气的划分完全按回归年的长度。

为了调合回归年(阳历)与朔望月(阴历)之间的差异，农历把二十四节气中，双数的叫中气，单数的叫节气，而且规定每一个中气标定在一个农历的月份中，例如雨水必定在正月，春分必定在二月，谷雨必定在三月，其余依此类推。另月名也必须和相对应的中气相合。

朔望月一般比太阳在黄道上运行30度的时间短，故经过数月后，按朔望月排出来的月份，就有一个轮不上任何中气，而这个月在农历里就定为「闰月」，由于它没有月名，所以仍沿用上一个月的月名，而称为闰某月， 1998年农历5月份之后的一个月内 (6月24日到7月22日) 只有「小暑」一个节气，于是就成为「闰五月」。右为二十四节气图：二十四节气的名称与其物候如下：

立春：立是开始的意思，春是蠢动，表示万物开始有生气，这一天春天开始。

雨水：降雨开始，雨水将多。

惊蛰：春雷响动，惊动蛰伏地下冬眠的生物，它们将开始出土活动。

春分：这是春季九十天的中分点，这一天昼夜相等，所以古代曾称春分秋分为昼夜分。

清明：明洁晴朗，气候温暖，草木开始萌发繁茂。

谷雨：雨生百谷的意思。雨水增多，适时的降雨对谷物生长很为有利。

立夏：夏天开始，万物渐将随温暖的气候而生长。

小满：满指籽粒饱满，麦类等夏热作物这时开始结籽灌浆，即将饱满。

芒种：有芒作物开始成熟，此时也是秋季作物播种的最繁忙时节。

夏至：白天最长，黑夜最短，这一天中午太阳位置最高，日影短至终极，古代又称这一天为日北至或长日至。

小暑：暑是炎热，此时还未到达最热。

大暑：炎热的程度到达高峰。

立秋：秋天开始，植物快成熟了。

处暑：处是住的意思，表示暑气到此为止。

白露：地面水气凝结为露，色白，是天气开始转凉了。

秋分：秋季九十天的中间，这一天昼夜相等，同春分一样，太阳从正东升起正西落下。

寒露：水露先白而后寒，是气候将逐渐转冷的意思。

霜降：见霜。

立冬：冬是终了，作物收割后要收藏起来的意思，这一天起冬天开始。

小雪：开始降雪，但还不多。

大雪：雪量由小增大。

冬至：这一天中午太阳在天空中位置最低，日影最长，白天最短，黑夜最长，古代又称短日至或日南至。

小寒：冷气积久而为寒，此时尚未冷到顶点。

大寒：寒冷到顶点。

二十四节气中以立春、春分、立夏，夏至、立秋、秋分、立冬与冬至等八节气最为重要。它们之间大约相隔46天。一年分为四季，「立」表示四季中每一个季节的开始，而「分」与「至」表示正处于这季节的中间。

象征气温变化的有：小暑、大暑、处暑、小寒、大寒。反映降雨量的有：雨水、谷雨、白露、寒露、霜降、小雪、大雪。标示农事活动的有：惊蛰、清明、小满、芒种。为了方便记忆，简记为以下：春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连；秋暑白秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。

中国古代文化-《授时历》

《授时历》是中国古代最优秀的历法，也是行用时间最长的历法。从元代颁布开始，历经整个明代，一直到清初的360多年中，行用的历法实际上都是《授时历》，只是名称有所变化而已。

《授时历》之所以沿用这么长时间，和它的计算精度非常高有很大关系。首先，它使用了当时世界上最为精确的天文资料，如它的回归年的长度365.2425日，这和现行的公历所采用的数值是一样的；其次，它吸收了《统天历》首先发现回归年的长度在逐渐变小的观点，规定一百年中回归年的长度减小0.0001日，虽然这个数值有点大，但它与《统天历》相比，还是要精确一些。

另外，《授时历》废除了沿用了上千年的上元积年和用复杂分数表示天文资料的办法，不仅大大简少了计算量，也保证了计算精度。《授时历》在计算方法上也有很大的创新，如为了对太阳、月亮的不均匀运动进行改正创造了三次插内插法；为了进行黄道和赤道宿度之间的转化以及太阳视赤纬的转化，而创立了类似球面三角法的数学方法。

中国古代文化-《大衍历》

《大衍历》，唐玄宗开元十五年（公元727年）张遂（683-727）作，后经张说（667-730）和陈玄景整理成文，开元十七年（公元729年）颁行，使用到天宝十年（公元751年）。

《大衍历》共有七章：「步气朔」讨论如何推算二十四节气和朔望弦晦的时刻；「步发敛」内容包括：七十二侯、六十四卦以及置闰法则等；「步日躔」讨论如何计算太阳位置；「步月离」章讨论如何推算月亮位置；「步晷露」计算表影和昼夜漏刻的长度；「步交会」讨论如何计算日月食；「步五星」介绍的是五大行星的位置计算。这七章编次结构合理、逻辑严密，成为后世历法编次的经典模式。

人在地面上观测天体位置和在地心观测天体位置是不同的，两者的差就是视差。对北半球的观测者来说，当月亮在黄道北时，视差使月亮更加靠近黄道，从而更容易发生交食；而在黄道南时，情况则相反。这个现象南北朝时期北齐的张子信就发现了，但是历算家们还不知道怎样把它考虑到交食计算中。一行在编算《大衍历》时发现视差对交食的影响同地理纬度、太阳和月亮在天空中的视位置有关系。他针对不同的地理纬度和太阳、月亮在天空中的位置创立了计算公式，虽然这些公式都是经验性的，却使日月食的推算向前迈了一大步。

中国古代文化-《大明历》

祖冲之（429至500），字文远，范阳遒郡（今河北涞水）人，是中国南北朝时期伟大的数学家、天文学家和机械制造家。很多人知道祖冲之的名字，是因为他是世界上第一个正确地把圆周率推算到小数点后七位的人。但是，祖冲之对中国历法的贡献也是卓越的，这些贡献集中体现在他编制的《大明历》中。

《大明历》采用的朔望月长度为29.5309日，这和利用现代天文手段测得的朔望月长度相差不到一秒钟。在《大明历》中，祖冲之提出了在391年插入144个闰月的新闰周。根据新的闰周和朔望月长度，我们可以求出《大明历》的回归年长度是365.2428日，与现代测得回归年长度仅差万分之六日，也就是说一年只差46秒，这是非常精确的资料了。冬至点是制订历法的起算点，因此测定它在天空中的位置对于编算历法来说非常重要。可是在祖冲之之前，历算家们一直认为冬至点的位置是固定不变的，这就使得历法制订从一开始就产生了误差。为此祖冲之把岁差概念引进历法中之后，大大提高了历法计算的精度。

中国古代文化-《太初历》

历法是长时间的纪时系统。具体地说，就是对年、月、日、时的安排。因为农事活动和四季变化密切相关，所以历法最初是由农业生产的需要而创制的。我国的农业生产历史悠久，古代曾制定过许多历法，其中西汉的《太初历》是第一部比较完整的历法。

西汉初年，沿用秦朝的《顼（zhuānxu专须）历》。但《顼历》有一定的误差。公元前105年（元封六年），经司马迁等人提议，汉武帝下令改定历法。公元前104年，天文学家落下闳、邓平等人制订了《太初历》。《太初历》规定一年等于365．2502日，一月等于29．53086日；将原来以十月为岁首改为以正月为岁首；开始采用有利于农时的二十四节气；以没有中气的月分为国月，调整了太阳周天与阴历纪月不相合的矛盾。这是我国历法上一个划时代的进步。《太初历》还根据天象实测和多年来史官的记录，得出一百三十五个月的日食周期。《太初历》不仅是我国第一部比较完整的历法，也是当时世界上最先进的历法，它问世以后，一共行用了一百八十九年。

中国古代文化-中西历法比较

（一）我国从殷代开始，已经为农耕社会，早已闰月的方法来定四时成岁。我国在战国时期所测的阳历年长短已经非常有把握;西洋到了我国西汉末年，历法还是非常杂乱。

（二）我国祖先知道十九年七闰月的方法比希腊早约两百年。

（三）西方所谓改历只是就年月日的配合加以改革而已，其它部分不作为改革的标准，中国古代的改历除了改变年月日推算所必须的天文常数外，同时还要深入到日月食和行星运行的问题，不只是明示气朔的位置，通常还要网罗日月五星的各项问题。

因此，中国古代天文学的发展在历法方面受到很大的重视，就属历法贡献最大，这是中国古代天文学的特质。