時間的履痕

從物候歷到銫原子鐘

黃 森

從物理視角看,時間是為度量物質運動和變化過程而人為設定的參照標尺。就此定義而言,這只是基于現代認知條件下的評判,大體不能涵蓋時間這一概念的原始屬性。站在華夏視角,結合帛書版《道德經》所言“道可道也,非恒道也;名可名也,非恒名也”,是否可以這樣理解:華夏先民用了大約萬年來探尋自然法則,尤其是對天文運動規律的探究,所獲取的知識成果,即古人所稱“天道”,通常能順暢施用一時,但并不能保持恒久,總會隨著精度需求和測量手段的提高,而被后世修正;同樣,人們對某一事物的定義,在其定義形成的那一刻,便注定不周全、不精準,總會在日后的某個時刻得到補正完善。

鑒于此,是否可以認為,人們對“時間”這一概念的定義一直是持續更易的,現代人習以為常的時間標識體系,也是經過上萬年的精度累進以及在無數次試錯中不斷修正而建立起來的。這讓我們能夠看到,度量時間的方式演化所串起的歷史印痕。

一

先問一個有趣的問題:原始人類知道一年有多少天么?

答案顯然是否定的。就像公路上的里程碑,沒有公路,何來里程之說?同樣,沒有時間觀念,哪來計時系統?在他們意識里,甚至都還沒有“年”這個概念,至于一年有多少天,更是不知何從談起。

這反而讓我們更加想去了解,原始先民對自然環境往復變化的精準識別,究竟是從什么時候開始的。

可以想象,懵懂的遠古人類大約是不會有空間和時間概念的,這或許便是后人所說的“混沌狀態”。就像山中猴群對各種野果的成熟時間有著比較敏感的反應,但這只是一種天然的由生存欲望引發的原意識,并不意味著野猴對于時節更替有了具象的感知。

從歷史唯物主義的角度來說,總歸有一名遠古先祖,從俯仰觀察自然環境的過程中,定義出“天”與“地”這對概念來,不知這是否就是后人理解的“開天辟地”。這首先是個空間概念,繼而在空間的交互和場景的轉換過程中,才賦予了其時間屬性。換句話說,有了天地這個空間,才有了天地互動產生的時間觀念。相較于不知方位、不曉時日的原始混沌狀態,這在人類繁衍的歷程中,必然是具有劃時代意義的。

或許在歷史上的某個節點,有一位或多位遠古先民,在生存需求與好奇心的共同驅使下,用TA那并不發達的大腦,試圖去理解黑暗與光明交替往來的緣由,去記錄周遭的植物從綠變黃的枯榮過程,去解析花開葉落、果實成熟與日升月沉、寒來暑往的關聯性。自此,時間的雛形萌生。

下面,我們就來看看在華夏語境里,“時間”的原生狀態。當華夏原始先祖們逐漸步出混沌,開始以粗陋的方法去標定時節,以應對狩獵、采集的豐貧變化問題,或是解決牧牛、放羊時的草木枯榮問題,以及種植稻粟等農作物的播種、收獲時機問題,便有了時間產生的現實邏輯。這顯然是生存欲望驅使的,具有極強的功用性,而不是單純為了搞理論研究、寫寫論文對吧。

基于此認識,我們試著從解析漢字“年”的構造邏輯入手。甲骨文的“年”字,有著一株禾苗的典型狀貌,《說文解字》謂:“年,谷熟也”。由此可否認為,年這個時間段落,早初就是為度量禾苗的生長周期而產生的?或者說,對于華夏先民而言,時間的主要功能是為了標示農作物從播種到收獲的完整過程,以期精準管控生產行為而提高糧食產出。

按這個思路,我們再來看看“歷”字,其字源為“厤”,后又衍生出“歷”和“曆”。望文而生義,二字核心都在“秝”字上,或許造字本意皆與農作物有關,但其區別在于:“歷”字下面為止字,代表腳掌的形象,著重描述參與某件事的過程,指的更多是一種經歷;而“曆”字下面為日字,即太陽形象,側重于表達對農作物田間管理的時間節點控制,可以理解為通過度量農作物生長周期,以實現精細化過程管控的一種行為。顧名思義,“曆法”便是實施這種行為的具體方法。當然,無論從字面上怎么去解讀,伴生于農業耕作的歷法,其本初意義都是為農事生產提供時間參照標尺。但今天對于歷法的定義,其內核顯然偏向于計時系統,而脫離了最初的指向。

二

自打有了“年”這個概念,遠古先民們就能準確掌握節候輪轉的規律了么?顯然不能,早初的“年”只是一個表示周期的大致概念,雖給出了一個區間范圍,但其邊界是模糊的,并沒有一個精確的指示數值。

這里,我們先做個情景實驗。假如您是1萬年前的一位農夫,您怎么來度量季節變化,并標注時節的更替,以確保播種、收割不誤農時?

您可能會先標定一個點,比如以家門口的柳樹抽出嫩芽這一事件為基準,觀察柳樹葉歷經青翠,再到枯黃,繼而飄落,又被冰雪覆蓋后,直到下一次抽芽,形成一個循環。于是,您將這個完整的循環過程定義為“一年”。在這個周期內,您使用一定的記錄方法,以一個晝夜為最小單元,將其計為一天,再統計總的天數。或因各個部族計數習慣不同,目前已知上古時期記錄方法有結繩、壘石、推策(翻竹片)、刻木等,不一而足。

由于單一物體變化歷程漫長,其參照價值和可靠性不足,標定點也不緊湊,加之每個周期都會出現偏差,于是您想到,用多種標定物形成參照系統。您會利用身邊的各類事物,形成一組參照點,并用以指導農事,比如看到蒿子花開,就要開始翻地;聽到布谷鳥叫,意味著即將播種;看到樹葉枯黃,預示著準備收割莊稼……以及通過觀察動物的蟄伏、候鳥的往返、降水的多寡、氣溫的升降等來確定時節。然后,將每五天劃為一個時段,用一種事物作為參照標定下來,稱作一候,再將這些標定點串聯起來,便形成了最原始的歷法。

除了以實物的變化作為季節參照,華夏先民還發明了一種標注時節的方法,叫“候風法”,也稱“相風法”,就是通過觀測風向的變化來推算時節的更易。比如以黃河中下游為代表的季風氣候區域,若觀測到東南風刮起,預示著雨季即將來臨,便到了播撒種子的時候。因此,古人將風向與時節基本綁定起來,后來又形成了一個概念:“八方風”。《淮南子·天文訓》里將八方風作了一定闡釋,后《說文解字》作出完整、系統的解讀:“東方曰明庶風,東南曰清明風,南方曰景風,西南曰涼風,西方曰閭闔風,西北曰不周風,北方曰廣莫風,東北曰融風”,也就是把八個方向的風基本對應到春、夏、秋、冬四季之中。有學者提出,候風歷法與賈湖遺址出土的骨笛有內在關聯,但尚需考證。

以實物參照的方法與候風法,共同組成了物候歷法,它包含了溫度、風向、降水量變化,以及動植物生長周期等多種元素,比如“東風解”“桃始華”“鵑始鳴”“蟄蟲伏”等顯性現象。但是,由于受環境氣候等波動影響,物候歷偏差會很大,準確度低,有較強的局限性。于是,華夏先民又將目光投向天空,試圖以日月星辰運行過程中的相對位置作為參照系,來標定時節的變化。《尚書·堯典》載:“乃命羲和,欽若昊天,歷象日月星辰,敬授民時”。至此,物候歷法失去主角光環,而華夏歷法開始與天體運動深度綁定。當然,由于普通老百姓對天文知之甚少,物候歷法與天文歷法在時間軸線上一直長期并行和交疊,也就是說,自天文歷法出現后,物候歷仍作為考量時節變化的工具之一,并融入后來創立的二十四節氣中延續下來。成書于約3000年前的《夏小正》,便記載了數千年總結下來的物候、氣象、農事等諸多經驗供百姓鑒用。

現在,我們來看看天上都有些什么:有一個很大很亮還能發熱的火團,古人將其取名太陽;有一個很大且明暗周期變化的圓盤,喚作月亮;還有幾顆持續行走的小星星,叫作行星;以及密密麻麻的看上去位置基本恒定不動的星星,名為恒星。那么,這些又跟季節變化有什么關聯呢?華夏先民通過長期觀測,發現了其中的一些循環往復的規律,也就是太陽、月亮和恒星等在天空中的視運動引起的周期現象。我們知道,這是由地球繞著地軸旋轉引起的,但先民們顯然沒有這樣的認知,他們只知道在“天道左旋、地道右旋”在輪轉中,四季也隨之更替。

最初,華夏先民發現在一年之中太陽升起的位置是不斷變化又遵循著某一周期性規律的。于是,某位聰明的古人想到,利用家附近并列于太陽升起方向的五座山峰作為參照系(或許“列山氏”之稱便來源于此),選取一個固定位置作為觀測點來觀察變化:比如,當初升的太陽處于最右邊山巔的某個點位,這時感覺太陽最遠,這就是我們今天熟知的冬至,即太陽從南回歸線返回的節點;同樣,當太陽從最左邊的山峰的某個位置升起時,即是從北回歸線開始南移的夏至;當太陽處于中間山峰某個固定點時,形成了春分、秋分的雛形;以及太陽從第二、第四座山峰爬上來時,分別代表后來定義的立春、立夏、立秋、立冬四個節氣。尤其四時的確立成為天文歷法系統的基石,這在《山海經》和子彈庫帛書里都有提及。

這種測量太陽回歸運動的方法叫作“歸藏”,開始于“二分二至”的確立。文史學者黃飲冰認為,古人對太陽回歸年的基礎分節是“四時四節”,這就是原始的衡間理論“三衡兩間”(“三衡”可理解為南北回歸線與赤道,“兩間”即三條線之中的區間,這在大地灣文化陶器、馬家窯文化彩陶上都有所體現)。后來,這一方法延伸為“四時八節”,便稱為“五衡四間”;再擴展為“四時十二節”,就是“七衡六間”。距今7800年到6800年的高廟文化陶器上的八角星,以及距今6800年到6300年的湯家崗文化陶器上的八角星,均指向“四時八節”之意。

為提高準確度,古人又輔以日落方向的山峰用以參照,跟日出方向的山峰一一對應(我們熟知的“連山”一詞或許便由此而來)。同時,古人還引入了月亮運行軌跡作校正,這或許便是《山海經》中所言“日月出入之山”,也可能是大汶口大口尊刻符所描繪的場景。

大約在山峰定位方法推廣和提升的過程中,又衍生出兩種形態,一種是由距今4000多年前的陶寺都邑呈現的,通過夯土觀測柱間的縫隙測定太陽位置來確定時節的方法,這比起觀看太陽從山巔升起的大概位置,顯然精確多了。這一系統可能持續使用了數百年之久,直至因地軸晃動產生的累積誤差,導致觀測柱縫隙與陽光的投影角度之間發生明顯位移,而不得不被棄用,畢竟當時的司天者還不知有“歲差”這一概念。但這種方法只適合于具有一定規模的觀測平臺,需要大量的人力物力支撐,而這些資源,大概只有帝王才能調度。

如果您只是一介平民,沒有那么雄厚的物質條件,卻有著十足的好奇心,又拿什么去觀測太陽的位置關系呢?聰明的您想到,何不用一具樹狀物,以“樹丫枝”來替代五座山峰?您先選取一根粗實的木棍作為基桿,再在頂端安裝上五根木條,呈發散狀高低排列,以模仿五座山峰。在使用過程中,您不斷比對和校正,以適配觀察到的呈斜“8”字形的太陽往復運動軌跡。相對于陶寺夯土柱觀測平臺,這種樹狀物便于攜帶,不會受地理條件限制,只需將觀測點位置相對固定即可。您將其稱為扶桑木,并在使用中不斷修正完善。為了增強其精確性,您還用另一具樹狀物來觀測太陽落山的位置,以作比對,您把它叫作若木,跟扶木形成對應。您將扶木置于日出的方向,將若木安放在日落的方向,于是,扶木與若木便替代了日月出入之山的功能。

在使用扶木觀測的過程中,您發現太陽投射到樹身產生的影子,也在按一定規律變易。您試著將影子的末端標記下來,經年累月,發現日影在兩個標記之間有規律地往復變化。依據這一現象,您將扶桑木進行了改造,撤除了頂端的椏枝,在底端安裝了一塊帶有刻度標識的木板。您將扶木改制的立柱稱為“立表”,將帶有一條條平行印記的橫板命名為“圭尺”,二者合稱“圭表”。通過測影,確定了春分、夏至、秋分、冬至四個節氣,成為推算全年歷法的基準點,《尚書·堯典》將其記載為“日中”“日永”“宵中”“日短”。這種方法同樣也得到陶寺遺址出土文物印證。

無論用什么方法,對太陽與時節關聯性的觀測,都離不開輔助工具作為標尺,這對于普通百姓而言,并非易事。那么,有沒有更簡便直觀一些的辦法呢?華夏先民又仔細觀察夜空。

在夜晚,最顯眼的天體當數月亮。要說古人應該很早就留意到這個玉盤的圓缺現象,相對于太陽而言,這個特征無疑是最容易掌握的。但是,月相變化一個周期歷時太短,而若干個這樣的周期疊加又與太陽回歸周期、農作物生產周期無法緊密適配。這主要是因為月相變化除了引發潮汐,以及月亮的引力作用與少數作物根莖水分含量有一定關聯外,總體上對農業生產的影響十分有限。即便不與農業勾連,單純作為計時系統,月亮運轉周期對日出而作、日落而息的生活起居的指導價值也并不高。基于此,可以認為在華夏獨成體系的月亮歷法似乎很難成立,只有與太陽歷法協調配合才能更好地發揮其指示作用,而單純的太陰歷只具備原始自然崇拜和宗教意義。

蒼龍六宿(后擴展為七宿)應該是華夏古人最早作為歷法參照系的恒星組團之一(據傳南方部族以朱雀七宿為參照),河南濮陽西水坡遺址45號墓的蚌塑龍虎大體能印證這一點。洛陽偃師二里頭遺址的綠松石龍,也延續著這一圖騰形象。華夏先民很早就留意到這一組恒星,將其統稱為“龍星”,并通過想象,賦予了其“龍”的鮮活形象,劃分為角、亢、氐、房、心、尾、箕七宿(箕宿應為設立二十八宿時添補進龍星的)。由于地球圍繞太陽公轉時,受地軸傾斜影響,蒼龍七宿在北半球的可見性會隨著視運動而變化。基于地球在公轉軌道上的位置,華夏先民春天能夠看到龍星從地平線升起,取名“蒼龍”或“夔龍”,民諺“二月二,龍抬頭”便源于角宿出露;夏天可見龍星處于偏南方向的夜空中,稱為“應龍”,大體意思是作物生長需要大量雨水,而龍星能求雨得雨、應許于人;秋天的龍星出現于西方并逐步沉下地平線,喚作“燭龍”,古人覺得其能掌控晝夜變化和寒暑交替;冬天龍星隱藏于地平線下,叫作“相柳”,先民認為其潛于沼澤,易經乾卦爻辭“潛龍勿用”即為此理。就觀象授時的寓意而言,“蒼龍”啟春耕,“應龍”主夏雨,“燭龍”司秋序,“相柳”喻冬藏。

龍星組團中有一顆“大火星”,即“心宿二”,也是西方命名的天蝎座a星。它又被叫作“大辰”“商星”等,就是詩句“人生不相見,動如參與商”里的商星。相傳帝嚳高辛氏封其長子閼伯于商丘,閼伯是帝堯陶唐氏的火正,以火紀時,祭祀大火,所以商人將其稱作商星。《左傳·襄公九年》:“唐氏之火正閼伯居商丘,祀大火,而火紀時焉。相土因之,故商主大火。”以天文歷法視角看,從史料中我們可以發現一個特別的現象,即“大火星攜日升”,其描述的可能是在商王朝國土上,當太陽初升時,大火星也幾乎同時從東方地平線升起的景象。在那個年代,這一現象發生的時間,正好處于春分時節,這是指導農事的絕佳參照物。想必因歲差累積,后來這一現象就“不靈”了,便失去了其指示地位。

再有,就是對北斗星組的辨識。《鹖冠子·環流篇》言:“斗柄東指,天下皆春;斗柄南指,天下皆夏;斗柄西指,天下皆秋;斗柄北指,天下皆冬。”就是說,如果在傍晚觀測,可以看到二月春分時斗柄指東,五月夏至時斗柄指南,八月秋分時斗柄指西,十一月冬至時斗柄指北。借助斗柄指向地面的東、西、南、北四個方位,可以大體確定四個季節。這些,都容易被普通民眾掌握,以便區分時節。

至此,華夏先民初步建立起以太陽、月亮的變化周期為核心,以部分特殊天體為錨點,以行星和眾多恒星為參照的天文歷法體系,并由此衍生出易經、氣象、數學等眾多學術。

二十四節氣圖(鐘葵 制圖,圖源:廣州日報客戶端)

三

即便有了豐富的觀測手段,歷法的制定也是一個不斷試錯、反復修正的過程,并非一蹴而就的。尤其是將一年這個區間劃分為多少個時段,具體劃分依據是什么,都在代代轉述的過程中早已失真,我們只能通過古籍中的一些模糊的只言片語去揣測,并以當前的科技知識作為工具和標尺,試圖還原歷史真相、解構歷史行為、重建歷史過程在歷法以及計時系統量化指標的演進歷程中,基于太陽回歸周期和地球自轉周期,可以將年和日定為常量,而年和日以下劃分多少個時段,由于沒有具體的錨定物,可以認為是變量。

先說對“年”的劃分。從一些史料中可看到,上古時期華夏天文歷法可能一度出現過將一年劃分為十個時段的做法,即陳久金等部分學者所稱的“十月太陽歷”。雖然這一說法是否真實存在尚待進一步考證,但彝族、哈尼族的確曾長期使用類似的歷法體系,而且也有一些佐證指向這種說法。比如,《詩經·豳風·七月》《黃帝內經》中就有“三百六十日”的表述,這可能是指此前模糊地給出的一年區間,或者方便計算而取整為360天。古人將其均分為十個時段,每個時段36天,并將后來發現多出來的5—6天稱為“歲余日”用以祭祀(彝族歷法稱為“過年日”)。其次,華夏先民將一年分為七十二候,規定每候五天,可能也是沿用一年360天的度量習慣,并非一開始就按照365天作計。其三,《山海經》中記錄下的日月出入之山是六對,六山之間為五個段落,如每個段落對應太陽北移或南返的各一個時段,合計也是十個時段。再如,陶寺遺址古觀象臺的觀測指向為二十個節氣(含“二分二至”),并非二十四個,如果按一年劃分十個時段,則一個時段含兩個節氣,與后來的十二個月對應二十四節氣的方式相通。還有,華夏先民將歷法投影到圓周上,創立“日行一度”的測繪方法,最初以一年360天對應圓周360度,這一方式沿用至今,后來又將一年精確推算為“三百六十五又四分之一天”,故《周髀算經》中提到:“何以知天三百六十五度、四分度之一,而日行一度?”便是這種方法的延續。

乍看“十月太陽歷”這一說法并無不妥,仔細推敲卻似有不合理之處:試想月相變化周期平均為29.53天,如若當時一年分十個時段,按360天計每段便有36天(365天計則為36.5天),二者相差甚遠,此時古人又怎么會用“月”來作計量單位呢?我們知道,華夏古人最初所稱一尺,是以成年男子尺骨的平均長度為基準的;以步為長度單位,是以成年男子左、右腳各向前邁一次為標準。這些,充分說明古人若將一個物事作為計量單位,必定與被計量對象有著強相關性。因此,想來在陰陽合歷之前,年以下時段的計量方式不應該是“十月”,而可能是以一年中太陽所處的十個位置為錨點的“十日”(并非后來“十日為一旬”的概念,我們姑且稱其為“十日歷法”)。

大約在夏商時期,華夏先民先后采用“三年一閏”和“十三月”的方式協調日月周期差異,初步形成我們常說的農歷(即陰陽合歷),可能這時候才正式使用“月”作為計量單位。至周代制定出19年7閏的辦法,終把月相變化周期29.53天與當時掌握的回歸年周期365.25天緊密關聯起來(由于通常的說法是,一年以365.25天計肇始于春秋,《四分歷》頒布于漢代,故只能從結果反推),我們據此作一驗算:19年×365.25天=6939.75天;19年×12月=228月,228月+7個閏月=235月,235月×29.53天=6939.55天。至此,回歸年周期與朔望月周期尋找到一個誤差極小的交合點,這樣,普通百姓通過觀察月相圓缺變化,就能更容易地掌握節候交替了。漢至隋唐常見的伏羲女媧交尾圖可能描述的就是這一過程,即伏羲代表的陽歷與女媧代表的陰歷首尾相交。

由此,我們再來看看關于干支紀年來源的三種看法:一是說十天干源于前述的“十日歷法”,甲、乙、丙、丁等字形皆似種子生長收獲不同階段的狀貌;十二地支源于后來出現的“十二月陰陽合歷”,子、丑、寅、卯等各代表月亮在一年中的一段行程。第二種說法是,天干源于木星、土星公轉位置每十年發生相沖(分別處于太陽兩側)或相合(處于太陽同一側);地支源于木星一個公轉周期為十二年,每一年所走行程即一個地支。還有一種說法源于“極心說”,即以北極星為中心,將天空想象為一口傾斜懸掛于虛無的大鐘,所有星體在像鐘壁一樣的天網上圍繞北極星旋轉。在北極星后面,有軸繩承系著整個天體,謂之“辛天”,也就是“天外天”(屈原在《天問》里所言“斡維焉系,天極焉加”問的便是這口“大鐘”的軸繩系在什么地方,天的頂端置于何處。)北極星以下,沿地軸方向分為“九重天”,與天外的“辛天”共同組成十天干;而十二地支,則是將黃道面劃為十二等分形成的分區。三種說法皆各有其理,尚需進一步考證。

至于一天分多少個時段,也是反復更易的。最初,華夏先民只將白晝設置了三個標識點:平旦(或日出)、日中、日入(或昏、夕)。后來擴展為六個標志點:旦、大采、中日、昃、小食、小采。至商朝又將一晝夜劃分為12個時段,分別為:旦(日出)、大采(朝食)、大食(日中前)、中日(正午)、昃(日偏西)、小食(下午)、小采(傍晚)、暮(日入)、昏(黃昏)、夕(夜晚)、寤人(夜半)、昧辰(昧爽,黎明)等。但這12個時段并不是等長的,對白天的劃分較為細密,夜晚則相對粗疏,當然,這符合農耕社會“日出而作,日入而息”的生活規律。

《淮南子·天文訓》中有“晝者陽之分……故分為十時”之言,這是將白天劃分為十個時段的最早記載,這一方法又稱“十政”或“十位”,即從日出到日落,參照太陽位置、天色變化或用餐活動等分為旦明、蚤食、晏食、禺中、正中、小還、餔時、大還、高舂、黃昏“十時”。《論語》中“不在其位,不謀其政”,初義說的大概就是沒到某個時段,就別考慮哪件事情。

《隋書·天文志》還記載了一種將晝夜均分為十段的制度,即晝為朝、禺、中、晡、夕,夜為甲、乙、丙、丁、戊(后用五更表示,每更又分五點)。大約至漢代,隨著漏刻(也稱漏壺)等儀具出現,人們不再完全依托太陽位置來定時,于是,我們熟知的將一晝夜均分為十二時辰的計時法自此創立。宋代以降,又把十二時辰中每個時辰平分為初時、正時兩部分,這與我們今天使用的24小時制式已相差無二。

這里還有個疑問,與扶木、若木配套的建木作何使用?敞開腦洞猜測,如扶木、若木是替代日月出入之山作劃分一年時段之用的,那么,建木的作用可能就是通過其“枝丫”觀測太陽在天空中所處位置來確定一個白晝的時間,類似于“日上三竿”作為時間標志的做法。如果這個假想成立,則跟扶木在東、若木在西、建木在中的位置關系記述是相符的,也跟建木“日中無影”的描述相合。同樣,如扶木、若木演化為測量季節變化的圭表,根據建木的日影變化規律衍生出測量一天時間的日晷也是可能的。于是,以日晷測正午,再固定于每天正午以圭表測日影,便能減少測量數據的誤差。

四

關于華夏上古歷法和計時系統的信息傳遞始終是混亂的,特別是時間線上的矛盾十分突出。由于沒有確切的文字記載,單純以口耳相傳的形式承續下來,其間必定存在訛化和神化的成分。加之后輩誤讀,或者將后世思想托古給先輩,以致造成原義的偏差甚至是顛覆,成為現代人迷惑的根源。

從某種意義上講,中國神話故事就是華夏歷法演化史的暗線。其間有令人亂花迷眼的虛構敘事,也有客觀存在的現實本源,因此,我們只能抽絲剝繭地,通過推測和猜想,去解構其內在關聯和歷史邏輯。

比如,“女媧補天”可能是將一年三百六十天增補到三百六十五天,而增補的這五天,被后世訛傳為“五色石”,用于填補出現漏洞的天,從而賦予了這一事件浪漫的神話色彩。“夸父逐日”可能說的是觀測太陽位置變化或者追逐日影變化規律,而改進了歷法參照系統。“嫦娥奔月”或許是說常羲為制定陰陽合歷,往復觀測月相變化規律。“伏羲一畫開天”是指將天文歷法觀測結果符號化、抽象化,實現從自然崇拜到宗教建構的精神躍遷。“羲和生十日”與“常羲生十二月”,也許說的是羲和制定了一年劃分“十日”的歷法,而常羲設置了陰陽合歷,將一年劃分為十二個月份……

還有“共工怒觸不周山”,大概是說一位姓名不詳的共工(主管水利建設方面的官員),在與顓頊爭奪掌管天文歷法的帝位時,因為度算失誤,造成歷法不能首尾相銜,因而羞愧、憤怒地撞斷了自創的觀測器具。故事中,“不周”是形容度量天文的歷法不能形成閉環(如果推算準確則稱為“周天”);“山”可以理解為一種演算天文歷法的模型或器物。與此類似的說法,還有“不周風”,或指候風方法導致的歷法失準。至于“不周山(風)”為何與西北方向相勾連,可能是因為通常在二十四節氣圖中,冬至是位于西北方向的,而冬至的推算精準與否,是關乎歷法準確性的硬核指標,如若冬至日推算失準,歷法自然“不周”。

最令人費解的,當數“后羿射日”(也有說大羿),對其內涵解讀的爭議也最大。關于“十日”一說,結合前面分析,可能是指在陰陽合歷之前,先民曾創立的一套“十日歷法”,即以太陽在南北回歸線之間往復運動時,以山峰或者扶桑木標示出的十個位置作為標定點,用以指示季節的歷法系統。由此推想,《山海經》里“一日在上,九日在下”的描述,大約指的便是在這十個時段中,太陽在達到北回歸線前后這一時段,即夏至時分目測處于最高點,其余九個時段,處于較低位置,尤以冬至時最低;或者是一天當中,正午時分太陽處于最上方,其余九個時段處于下方。三星堆青銅神樹大體也指向了這一說法,但從時間維度看,既然陶寺為都邑時已經出現圭表,那么至商代中晚期,以扶桑木測太陽位置定季節的方法恐早已淘汰,故此,三星堆出土的青銅樹可能是為紀念“通天神器”扶桑木而經過美化的禮器(同樣,三星堆文物外觀特征上,已明顯褪去大汶口文化、馬家窯文化時期陶器上的“七間六衡、四時八節”等直觀形象,而呈現出“回形紋”等經過美化的元素)。關于“射十日”則有多種解讀,比如,有人認為“射”字通“設”字,“射十日”即設立了“十日歷法”;北京語言大學教授劉宗迪先生在其著作《失落的天書》里,提出“射十日”是向禮器上的十日“行射禮”;此外,還有一種可能,這個射字是指瞄準天空中某個目標的一種觀測行為。這則神話的背景可能是由于歷法失準,導致農作物生長周期失序,先民為正時序而創立了新的歷法體系。至于故事里“射落九日”的說法,大概率是后人根據“一日在上,九日在下”的表述引發出九日被射落于地的附會。

總之,當您嘗試著把這些看似雜亂無章、光怪陸離的神話傳說剝離并串聯起來,似乎就能發現,這些故事背后的內在邏輯是自洽并能夠形成閉環的。

五

回顧華夏歷法的演化史,至少經歷過三次重大躍升。第一次是“絕地通天”,即脫離觀察地面事物的物候歷法,改為觀天象以授時;第二次是“抽象為數”,即從具象的實物觀測中推算出較為精準的數理規律,至此,華夏歷法從單純的農業指示工具演進為計時系統;第三次是“度數成器”,就是將反復演算的數理規律轉化為計時器具的刻度。每一次改革,都是為了提升精確性和簡便性,這便是歷法演化的核心邏輯。

從中可以看到,華夏天文歷法演化過程清晰、傳承鏈條完整,是持續、獨立演進的。加之從上古時代到元明時期,華夏以外地區的歷法系統,直到如今也只能查到籠統的、碎片化的成果表述,看不清其演化脈絡,難以作出關聯性比較。因此,我們可以認為,華夏歷法體系具有高度的原生原創性,這一點,能夠從多個維度交叉印證。

從文字維度看,天文歷法是華夏文明的根基。漢字語境里“時間”二字包含時刻和時段兩個概念,其中,“時”字上為表示景柱的“止”,下為代表天文周期的“日”,描述了將自然事物周期進行劃分和標記的行為;而“間”字則表示這種行為產生的刻度之間的段落。又如,“度”“分”兩字在甲骨文里均是從表示計量、測算的動詞,演化為指示弧度、時長的量詞。再有,甲骨文“中”字,似為觀測日影和候風的形象;“華”字,像一尊扶桑神樹;“東”字,像太陽升于樹后(或為扶桑木);“龍”字大約源于龍星七宿的形象;“鳳”字像一具粘著羽毛用來測風向的風信器。這些都與“在天成象,觀象授時”的天文歷法觀測活動有關。

從權力視角看,授時權是古代最神秘、最威嚴的權力之一,其起源于對自然四時的原始崇拜,落腳于準確指導農耕生產。先民所尊“三皇五帝”雖有多個版本,但“三皇”都是為中華民族繁衍起到至關重要之人,而“五帝”則均為歷法制定的主導者,“皇帝”之謂大約由此而來。周代最高統治者自稱“天子”,必是有依托天象而授時的使命。歷代君王被尊為“真龍”,也定與觀蒼龍七宿而定時有關。這種神圣的權力,甚至與北極星同輝。

正因如此,周代以降,朝廷一直設有天文歷法機構,并設專職官員。先秦至漢初設太史寮,為最早的綜合性機構,兼管天文、歷法、史書編撰。漢設太史令,隸屬太常寺,負責天文觀測、歷法修訂,其負責人也稱太史令;東漢加設靈臺丞負責具體觀測。魏晉南北朝設太史局,由太史令、太史丞負責。隋至唐初設太史局,武周時改制司天臺,官員為太史監(監正)、司天少監(監副),工作人員有:保章正(負責星象觀測與記錄)、靈臺郎(管理天文儀器)、挈壺正(掌管計時儀器)。宋元時期,北宋設司天監,后改稱太史局,官員有:監正(宋)、太史令(元),少監,春官正、夏官正(分掌四季星歷),并設天文生等基層觀測人員。明清時期設欽天監,官員有:監正,監副,五官正(春官、夏官、中官、秋官、冬官),天文科博士(負責星象觀測),漏刻科博士(掌管時間測量)。

同時,華夏天文學家也人才輩出,比如戰國的甘德、石申夫,西漢落下閎,東漢張衡、劉洪,南北朝祖沖之,隋代劉焯,唐代袁天罡、李淳風、一行,宋代蘇頌、楊忠輔,元代郭守敬、王恂,明代邢云路,清代梅文鼎……一串串響亮的名字,撐起華夏天文歷法的穹頂。

閬中市錦屏山觀星樓前落下閎觀星塑像(圖源:閬苑仙葩閬中古城景區微信公眾號)

由于歷法失準、不合天象、日月食預測有誤等諸多原因,以及對歷法的不斷修正和精度提升,中國歷史上創造并正式使用的歷法超過百部(清代學者汪曰楨《歷代長術考》統計達115種),其中被官方正式頒行或產生重要影響的約有53部。從早初的黃帝歷、顓頊歷、夏歷、殷歷、周歷、魯歷(統稱“古六歷”),到漢代《四分歷》、劉歆《三統歷》,再到東漢劉洪《乾象歷》等,精度逐步提升。比如《乾象歷》提出朔望月和回歸年長度兩值偏大的問題,并確立了近點月概念和它的長度計算方法。東晉虞喜首先發現太陽運轉到冬至點的位置每年并不相同,將其定義為“歲差”。祖沖之最先把歲差應用于歷法的制定,他所制定的《大明歷》將一年定為365.2428148日,僅比現代測定值相差46秒。

后隋朝劉焯根據日行盈縮的規律,創立盈縮躔差法,制定《皇極歷》,測定歲差為75年差1度,與現代測定的76年差1度的準確值非常接近。唐代僧人一行在《大衍歷》中提出“日有盈縮”這一重要發現。南宋楊忠輔主持修成的《統天歷》測定回歸年長度為365.2425日。元代郭守敬主持設立27個觀察臺、站,測量日影和北極極地高度,以及春分、秋分、夏至、冬至晝夜日刻的測定,修成《授時歷》,成為中國古代最精確和使用時間最久的一部歷法。明代邢云路雖沒有進入欽天監,但其算得回歸年長度值為365.24219日的新值,與理論值之差僅約2秒,為《崇禎歷書》的制定提供了重要支撐。

華夏歷法對歲首(即一年之始)的定義同樣歷經演變。其中,夏朝以寅月(農歷正月)為歲首,稱為“夏正”。商朝將歲首提前至丑月(農歷十二月),稱為“殷正”。 周朝再提前至子月(農歷十一月),稱“周正”。秦至漢初沿用顓頊歷,以亥月(今農歷十月)為歲首。至漢武帝時期,由落下閎為主提出,恢復夏正(農歷正月)為歲首,這便是現在春節的源頭。

不同時代對于一年的稱謂也并不一致。唐虞稱一年為“一載”;夏朝稱為“一歲”。殷商至西周時期的部分諸侯國,稱一年為“一春秋”,即以收獲的季節為標準,把一年分為“禾季”與“麥季”。商王把一年稱為“一祀”,將祭祀作為最重大的事務。到了周代,才稱為“一年”。

伴生于天文歷法的數學著作不勝枚舉。唐代李淳風編纂的《算經十書》,收錄了涵蓋漢至唐初的十部數學典籍,包括西漢《周髀算經》、東漢《九章算術》、三國《海島算經》、南北朝《孫子算經》《綴術》、北魏《張丘建算經》《夏侯陽算經》、唐代《緝古算經》、北周《五曹算經》《五經算術》等,展示了華夏天文歷算成就。宋元時期,《數書九章》《四元玉鑒》等將中國古代數學推向一個高峰。

還有觀測器具,也是層出不窮。比如先秦時期的候風儀、圓規與矩尺、扶木與若木、通天柱、圭表,漢代的日晷、渾儀、天球儀,宋元簡儀、仰儀,明清象限儀、六分儀等。以及專事計時的漢代刻漏,宋代水運儀象臺,元代的大明殿燈漏等,無不體現古人智慧。

至此,華夏天文歷法至高而止,但其對后世的啟示和影響不容遺忘。

六

當歷法用于指導農業生產的地位逐漸弱化,其計時功用開始隨著社會需求的提升而逐步顯現,計時器具也不斷被發明,并持續精進。

1283年,英格蘭貝德福郡的丹斯塔布修道院安裝了歷史上第一座以砝碼(重錘)驅動的機械鐘。1335年,意大利米蘭等地出現公共機械鐘,首次實現整點自動打點報時,標志著機械鐘進入城市日常生活。15世紀初,德國鐘匠彼得·亨萊因等人用鋼制發條替代重錘動力,制造出小型便攜鐘表,為家用鐘和懷表奠定基礎。約1450年,均力圓錐輪的發明解決了發條松緊導致的走時誤差問題,顯著提升便攜鐘表的精度。1564年,德國紐倫堡誕生首只懷表“紐倫堡蛋”,采用發條驅動和機軸擒縱機構,但當時僅有一根時針。1656年,荷蘭科學家惠更斯應用伽利略擺錘理論,設計出首臺擺鐘,將日誤差從15分鐘降至1分鐘以內。1675年,惠更斯又發明游絲擺輪系統,取代鐘擺用于便攜時計,推動懷表精度飛躍。這便是機械鐘表登上歷史舞臺的進程。

此外,1582年,世界天文歷法史上發生了一件重大的事——格里高利歷啟用。這是現代公歷的源代碼,也是后來建立世界統一授時權的本底。這一年10月,部分歐洲國家的歷法里少了10天,即10月4日后一天直接跳到10月15日,這是此前使用的儒略歷累積誤差沒有修正造成的。此后,世界各地大多數國家逐步統一使用格里高利歷。這當中的標志性事件,就是1884年,英國格林威治天文臺設置了本初子午線,成為世界標準時間的基準點,也是授時權在全球范圍內的集中統一。在這部歷法中,計量單位“月”(month)不再與月亮(Moon)直觀的月相變化有勾連,而成為一個純粹的計量單位。

由于現代科技發展,對高分辨率計時的需求越來越高,時間計量手段也越來越精細。1927 年,沃倫·瑪麗森和約瑟夫·霍頓在美國貝爾電話實驗室研制第一臺石英鐘。在這些裝置中,電流使石英晶體以遠高于擺鐘振蕩頻率的某個特定頻率共振,從而實現更高精度的計時。但它們也必須用地球的自轉周期進行校準,由此,“一秒”被定義為平太陽日的1/86400。

1955年,路易斯·埃森和杰克·帕里研制出第一個實用的銫原子頻標,從而啟動了計時領域的革命。在1967年的國際計量大會上決定,人們將“秒”重新定義為“銫133原子基態的兩個超精細能級之間躍遷所對應輻射的9192631770個周期”。

至此,時間的計量脫離自然界的參照標尺,并逐步減少人為設定,改為依賴于有規則振蕩周期的自然現象。而現代天文學也不再是為歷法提供標定點的學科,因此,毋寧稱其為“天體學”恐更為準確。同時,現代科技提升的只是計時的精度,單純從歷法系統而言,明代就已達到精度的天花板,甚至比現行公歷還要精確,只是這微小的差異,對現實生活的影響甚微。

自17世紀初王徵仿制歐洲自鳴鐘起,中國人也在緊跟世界計時系統先進科技,古老的歷法思想,又煥發出新的活力。

總之,從物候歷到銫原子鐘,人類對時間的精準需求助推了測量手段與細分能力的提升,但回過頭看歷法與計時系統精進的歷程,仍依稀可見坑洼的來路以及道路上散亂的履痕。這大約就是智慧型碳基生命的情懷所在。

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來源:四川省地方志工作辦公室

作者:黃 森(威遠縣黨史和地方志研究室)

供稿:威遠縣黨史和地方志研究室