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二十四节气与古代科学精神
2019年09月20日 08:30 来源:中国社会科学网-中国社会科学报 作者:刘晓峰 字号

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  2016 年 11 月,二十四节气被列入联合国教科文组织《人类非物质文化遗产代表作名录》时,正式的文本叙述是 “二十四节气:中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系及其实践”。太阳,是理解二十四节气最重要的关键词。围绕太阳,古代中国人有很多绮美瑰丽的想象,创造出许许多多太阳神话。人们想象太阳每天从东方一棵叫扶桑的大树上升起,乘坐着六条螭龙牵引的神车行于天空,并在傍晚从西方玄圃落下。传说太阳是大神帝俊高辛氏与羲和氏共同生的孩子。当太阳沉落于西方,日母羲和氏会在咸池为落下的太阳沐浴。和人们想象月亮里生活着蟾蜍与玉兔一样,他们想象太阳里生活着三足乌和九尾神狐。他们想象太阳有十个兄弟。日照太足缺少雨水,他们想象是因为太阳没有依照秩序一个升起一个落下,而是十个太阳同时升起。当种下的庄稼都被烤焦了,草木也都没法生长了,伟大的英雄后羿就站了出来射落了九个太阳,世界才恢复了正常的秩序。除了这些凭借想象创造的故事,中国古人在漫长的历史时期,一直在不断地观察太阳,总结出有关太阳的知识规律。

  二十四节气是建立在对太阳进行科学观测的基础之上的,它是中国古代科学精神的代表。

  二十四节气不是凭空悬想产生的,而是人们经过长期对于大自然的一年又一年的变化进行观测,在积累了丰富资料的基础上最后产生的。而对大自然的一年变化进行观测的核心点,正是太阳的变化。所谓“日月之行,四时皆有常法”,问题是用什么方法来掌握它?有一个成语叫“立竿见影”,是中国古代人对于太阳长期观察的历史传统中最根本的一个方法,是对一周年太阳影子周期性变化的认识。李约瑟在《中国科学技术史》中指出,“在所有天文仪器中,最古老的是一种构造简单、直立在地上的杆子……这杆子白天可以用来测太阳的影长,以定冬夏二至,夜晚可用来测恒星的上中天,以观测恒星年的周期”。中国古人发明以圭表测日的方法很早。在距今4000年前的陶寺遗址中,考古学者发现了带有刻度的圭尺,这一实物的发现,证明我们先民很早就掌握了圭表测日的方法。测量太阳的杆子,古代称为表。正南正北方向平放的测定表影长度的版叫做圭。太阳照表之时,圭上会有表影,根据表影的方向和长度,就能读出时间。学会观测日影,并掌握一年冬至与夏至的变化,对于中国古代文化发展意义巨大。

  依照张杰教授的研究,天圆地方观念的形成也与以圭表测日有关。中国古代的宇宙观有盖天说、浑天说、宣夜说等很多种。其中以盖天说影响最广。《吕氏春秋·有始》记载云:“极星与天俱游,而天极不移。冬至日行远道,周行四极,命曰玄明。夏至日行近道,乃参于上。当枢之下无昼夜。白民之南,建木之下,日中无影,呼而无响,盖天地之中也。”《晋书·天文志》说得更为形象:“其言天似盖笠,地法覆盘,天地各中高外下。北极之下为天地之中,其地最高,而滂沲四聩,三光隐映,以为昼夜。天中高于外衡冬至日之所在六万里。北极下地高于外衡下地亦六万里,外衡高于北极下地二万里。天地隆高相从,日去地恒八万里。”古人不仅视天是隆起的,大地也是中间隆起的,并且视天圆如张盖,地方如棋局。张杰认为,依据《周礼》《周髀算经》《淮南子》等文献的记载,古人观察夏至冬至的晷影与观测时画在地上的圆周的四个交点形成一个矩形。

  通过持续地观测一年复一年日影的变化,古人发现了日影最短的夏至日和日影最长的冬至日这两个极点,并准确掌握了一年日影变化的周期性。陶寺遗址的发现意味着孔子所称讲的“用夏之时”并不是假托古人,更可能的是历史上夏代人确实非常早就已经掌握了冬至、夏至太阳的变化规律。秦汉时期彻底建构成型的二十四节气,依托的是对太阳长期科学的观测。它是中国古代科学精神的结晶。

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姓名:刘晓峰 工作单位:

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