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中國古代天文歷法及二十四節氣

2023-12-15國風

中國的天文學歷史悠久,自古人觀察太陽、月亮及星星開始,到不斷探究天地的結構關系,當中出現了不少重要的天文學說,對後世具有深遠影響,當中包括哪些學說?古代天文學家創制了哪些天文儀器?古代的天文台是怎樣運作?而中國以農立國,農民最重視的二十四節氣因何出現?

一、古人對天象的認知

古人如何看太陽和月亮

太陽和月亮都是發光之物照耀大地,因此古代人認為太陽及月亮是天上的「巨燈」。古代的人想象一定有神魔移動這些燈,這些神魔還控制和掌握著人類的命運。古人對自然現象的成因不能理解時,會想象出各種神話傳說來表達他們對自然界各種現象的揣測。

歷史記錄中的恒星

甲骨文中就已經出現了好幾個星星的名字,如「鳥星」、「大歲」等,這些是現今認知的恒星。

中國最古老詩歌集【詩經】記有:「七月流火,九月授衣」。意思是當在七月份的黃昏看到「大火(心宿二)」向西南方很快落下時,就要準備冬衣了,以便九月份能夠穿上。大火(心宿二)就是一顆古人認知的恒星。

古人為了觀測和記憶的方便,將這些恒星劃分成祖,並根據其大致得形狀命名,這就是現在所說的星座,中國古代叫「星官」。

古人觀察星星來判斷季節,古書上說:「鬥柄東指,天下皆春;鬥柄南指,天下皆夏;鬥柄西指,天下皆秋;鬥柄北指,天下皆冬」說的就是以北鬥星鬥柄的不同指向來判斷四季。

戰國時期,魏國的石申夫就開始測定恒星的位置。

漢代形成的【石氏星經】可以說是世界上最早的星表。【石氏星經】在宋代後已失傳,而書中的一些片斷摘錄被記錄在唐代的天文著作【開元占經】中。

湖南長沙馬王堆出土的漢代帛書上,記載著各種類別的彗星。

西晉發掘的一批汲塚書中,保存有世界上最早的隕石雨記錄。

二、古代的天文觀念

古人如何解釋日月食的現象

中國民間傳說中有天狗食日,天狗食月,認為日食及月食是天狗吞食太陽或月亮造成的。人們為了拯救太陽和月亮,便會敲鑼打鼓以嚇走天狗。

最系統最完整的日食記錄要屬【春秋】中的記錄,由公元前770年至公元前476年中記錄了37次日食。這些日食透過計算核對,有33次是完全可靠的。

西漢劉向經過長期觀天所得,在其著作【五經通義】中就有:「日食者,月往蔽之。」意思是說,之所以發生日食是因為月亮遮住太陽的光緣故。

東漢張衡進一步解構了日月食:「月光來自於太陽光的照耀……月亮處在太陽的對面,光線卻照不到月亮,這是因為地球擋住了太陽光線,形成了地影。當月亮經過地影時,就發生了月食。」

古人認為地球是怎樣運轉?

漢代到魏晉南北朝是中國天文學飛速發展的時代,在這時期,湧現了許多討論天地結構的學說,其中最重要的就是形成於漢代的蓋天說和渾天說。

三、中國古代天文科技

日晷:計算一天時間

日晷是透過一天中日影方位的變化,計算和顯示一天的時刻。

日晷由底部,晷面,指標組成。底座與地面平行,晷面與赤道平行,指標與地軸平行。晷面兩面都有刻度,子醜寅卯辰巳未申酉戌亥十二時辰,每個時辰又等分為時初、時正,這正是一天24小時。

晷針按太陽的執行在石面上投下影子,影子不斷移動,每移一格就是百刻制中的一刻。「百刻制」是中國由商朝後期沿用至清朝末期的計算方法。

圭表:計算一天和一年時間

古時,人們發現觀察太陽的影子能測定時間及方向。於是,人們在平地上直立一根桿子或石柱來觀察日影的變化(稱為表),並在地面平放一把尺子來測量影子的長度和方向(稱為圭)。最早的表和圭食兩件單獨的儀器,其後古人用石頭從表基開始沿著中午的表影砌一水平的圭面,並在上面刻上刻度,以便直接在圭面讀取表影的長度,圭與表也就合二為一了。

圭表是中國最古老的天文儀器。古人用它量度正午時表影的長度,來確定時間,定南北方向以及一年的季節和節氣。

中國人早在周代已經使用圭表來確定夏至和冬至。古人透過長期觀察,發現正午日影長短會每天改變,在一個時期內,有一天正午的日影會是最短的,也有一天日影是最長的,而且這是迴圈有規律的發生。

於是古人根據日影長短的規律變化,計算周期,逐步測出了一年的日子數量,確定了四季和二十四節氣,也確定了歷法。

四、中國古代天文台

中國在夏朝時就有天文台,那時候叫「清台」;商朝叫做「神台」;周朝叫「靈台」。中國的帝王相信自己受命於天來統治天下,因此只有天子所在的都城才有天文台。帝王為了保護政權,將天文異象解讀魏天意,天道。

中國現存最早的天文台

現存最早的天文台遺址在今天的河南省登封縣,是在元朝初年建造。這座天文台在當時屬太史令管轄,設有一個名「靈台丞」的職位主持全台工作。全台共有四十二名工作人員,其中十四人負責觀星,兩人負責觀測太陽,其他人則負責觀測和測量風,氣,晷影和鐘律。

元朝天文台最先進

元朝至元十六年,忽必烈在大都(今北京)建立了一座規模宏大得天文台,並把國家的天文機構——太史院設在此處,由元朝天文學家郭守敬制作多款天文儀器。這座天文台建築科學,器材完善,可以說是當時世界上最先進的天文台之一。

清朝引進歐洲天象儀器

清朝取代明朝後,明朝在北京設立的觀象台又成為了清朝的觀測中心(現為北京古象台),只是陳列在台上的儀器有所變化,原有的渾儀,簡儀,圭表因為年久失修,觀測起來已不太精準。於是康熙皇帝命令耶穌會士南懷仁建造了仿歐洲儀器替代了渾儀,簡儀。

五、中國古代歷法

什麽是‬歷法‬

歷法是一門計算周期的學問。歷法周期一年,地球圍繞太陽公轉,一年的長度在先秦時期是365.25日。年,月,日構成了歷法的三個基本要素。歷法的主要任務是合理的安排年,月,日三種周期。

中國以農立國,農耕活動十分受重視。古人留意到春夏秋冬,周而復始,只要計算到這個迴圈,便可掌握與耕耘相關的日期,幫助古人農耕計算最佳播種與收割得日子。這個和農業活動關系密切的歷法,又稱為農歷。

農歷的計算方法

農歷一年有6個30天的月份,6個29天的月份,加起來是354日,與一年的長度365天差11天。如果這樣安排,每3年就會相差一個多月。於是古人想出每三年加一個月的辦法,這個多加的月就叫做「閏月」。

後來又發現3年加一個月太少,不能補上3年差出的33年,結果想出在19年中加上7個閏月就能解決這個問題。

中國歷法的出現

中國早在四千多年前的夏朝,開始制定以歲紀年的「夏歷」。商朝和周朝也各有紀年的方法,然後出現了太陰歷和太陽歷,其後經過不斷完善而沿用陰陽歷。

中國先民根據天象的變化,將時間劃分為年,月,日,時,並以天幹,地支相配合制定歷法。他們將一年劃分為春夏秋冬四個季節,每個季節包括三個月,並將每個月命名為孟,仲,季。在此基礎上又按物候變化設了二十四節氣。

六、何謂二十四節氣

二十四節氣是中國古代人民為適應天時地利,希望取得良好的收成,在長期農耕生活中綜合了天文與物候,農業氣象的經驗所創立。「節」的意思是段落,「氣」是指氣象物候。

節氣是根據地球公轉軌跡上的位置劃分,描述了地球因太陽所呈現出來的自然現象。因地球繞太陽一年轉360度,良360度分為24份,每份是15度,15度為一個節氣,每個節氣即約15天,這就構成了二十四個節氣。

七、二十四節氣中有趣的民間習俗

驚蟄打小人

驚蟄是春雷初鳴,驚醒地下過冬的蛇蟲鼠蟻之時。根據傳說,白虎是是非之神,會在驚蟄時出來覓食,而百姓為了自保在當天祭白虎以保平安。百姓先在一張紙上畫上白老虎的模樣,在祭祀時用淋上豬血,代表白虎吃飽不再出口傷人,最後會以生豬肉抹在紙老虎的嘴上,使其充滿油水,不能胡說八道,這便是打小人的由來。

秋分祭月節

秋分是日短夜長的時節,而且溫差逐漸明顯。古是民間流傳著秋分祭月的習俗。律明代【北京歲華記】記載,在祭月夜裏,各家各戶皆會放置月宮,月兔的畫像,周邊以瓜果供奉,配上月餅,男女燒香敬拜直至淩晨。

大暑吃涼粉

粵南地區有一句諺語「六月大暑吃仙草,活如神仙不會老」。仙草即涼粉,涼粉甘淡寒涼,有利於解暑清熱,因此廣東地區的人們會在大暑當天進食。

冬至吃水餃

東漢名醫張仲景在冬季時看到鄉親饑寒交迫,不少人得耳朵豆凍爛了,便讓弟子架起大鍋在冬至那天煮了「祛寒嬌耳湯」醫治凍瘡。人們吃了渾身暖和,兩耳發熱,凍傷的耳朵也治好了。後人學著「嬌耳」的樣子,包成食物,也叫餃子或扁食,發展到後來就有了冬至吃餃子的習俗。