論天文學起源

收到王先勝寄來的《中國遠古紋飾》和《中國上古紋飾》的書稿，仔細閱讀之后，我不由得想起錢穆的后一篇文章《中國文化對人類未來可有的貢獻》，那是1990年，錢穆已經(jīng)是96歲高齡。文章中的一段話是：

我常想，現(xiàn)代人如果要想寫一部討論中國古代文化思想的書，莫如先寫一本中國古代人的天文觀，或?qū)懸徊恐袊�古代人的天文學，或人文學�？傊�，中國古代人，可稱為抱有一種天即是人，人即是天，一切人生盡是天命的天人合一觀。這一觀念，亦可說即是古代中國人生的一種宗教信仰，這同時也即是古代中國人主要的人文觀，亦即是其天文觀。如果我們今天亦要效法西方人，強要把天文與人生分別來看，那就無從去瞭解中國古代人的思想了。

王先勝寫的兩部關于紋飾的書正好是錢穆所說的把天文和人文結合起來的例證。

作為天文工作者，我一直對天文學史很有興趣，當然很關心天文學的起源問題，也閱讀過很多中外天文學史的書籍。由于中國的史學傳統(tǒng)，有二十四史的正史和更多的史料，大家都認為中國古代天文學的體系建立于2000年前的秦漢時期，或者是漢代。那么，中國天文學的源頭在哪里，形成于何時，則眾說紛紜。特別是在20世紀，受到疑古派和言必稱希臘等思潮的影響，對于中國天文學史的研究結論往往是謹慎而低估的。

我在當時也是接受這類說法的一員。然而，到了2003年，我開展虛擬天文臺的研究時，就考慮將各種天象使用現(xiàn)代天文學方法計算出來，以供其他學者所使用。首先是讓學生把五星連珠的天象計算出來，時間跨度是公元前3000年到公元3000年共6000年的時間。結果發(fā)現(xiàn)古代文獻記載的顓頊其時正月朔旦立春、五星會于天廟這個天象在數(shù)千年里有的時間：即公元前2807年2月26日，這使得我對中國古人記錄天象的真實性信心大增。

我覺得，既然利用天象能夠確定遠古時代的年代，那就需要找到這些年代的旁證，如古代文獻的記載，如考古學方面的證據(jù)等。為此，那時我在網(wǎng)絡上積極參與中國古史的討論，從而學習和積累了相關的知識。就在那時，我在網(wǎng)絡上結識了王先勝，兩人通過網(wǎng)絡開展了討論，后來王先勝將討論的內(nèi)容結集為《關于中國古代文明的通信》，放到網(wǎng)絡上。我們兩人還在2005年合作發(fā)表了一篇文章《黃帝年代之歷法鉤沉》，依據(jù)古代文獻中黃帝年代的有關歷法記錄來進行計算分析，認為黃帝的年代應該始于仰韶文化前期，而這與考古學結合其他文獻研究得出的結論相一致。

在以后的10多年里，我對中國古代傳說時代的各類天象進行了研究，得到了傳說時代的帝王年代如下（以歷法或天象的年代為準）：

燧人氏：在公元前15000年左右，

伏羲：在公元前8217年，

28宿起源：在公元前5670年左右，

炎帝：在公元前4951年，

黃帝：在公元前4377年，

顓頊：在公元前2807年，

帝嚳：在公元前2445年，

堯：在公元前2114年，

舜：在公元前2077年，

禹：在公元前2049年。

可以說，新世紀以來的研究工作將中國天文學的起源時間大大提前。正如2001年伊世同在《星象考原中國星象的原始和演變》中指出的：現(xiàn)有的多種跡象表明,涉及中國傳統(tǒng)星象的探索研究,面臨著一場極為重要的歷史性全面突破。作為中國經(jīng)典天文學的星象背景,其原始年代不會晚于六千年前,其上限可達萬年,比過去學者們的謹慎論證提前了一倍。

將中國天文學起源向前大大推進的因素主要來自于考古學的發(fā)現(xiàn)，如20世紀考古發(fā)現(xiàn)的3300年前的殷墟甲骨文、2400年前的隨州曾侯乙二十八宿漆箱、6400年前的濮陽西水坡蚌塑龍虎圖，新世紀考古發(fā)現(xiàn)的4100年前的襄汾陶寺觀象臺和近發(fā)現(xiàn)的5300年前的鄭州河洛古國北斗九星。

恩格斯在《自然辯證法》中講到科學發(fā)展歷史時，他就指出：

必須研究自然科學各個部門的順序的發(fā)展。首先是天文學游牧民族和農(nóng)業(yè)民族為了定季節(jié)，就已經(jīng)需要它。天文學只有借助于數(shù)學才能發(fā)展。因此也開始了數(shù)學的研究。后來，在農(nóng)業(yè)發(fā)展的某一階段和在某個地區(qū)（埃及的提水灌溉），而特別是隨著城市和大建筑的產(chǎn)生以及手工業(yè)的發(fā)展，力學也發(fā)展起來了。不久，航海和戰(zhàn)爭也都需要它。它也需要數(shù)學的幫助，因而又推動了數(shù)學的發(fā)展。這樣，科學的發(fā)生和發(fā)展一開始就是由生產(chǎn)決定的。

這里，恩格斯正確地指出科學的開端是天文學，而天文學的發(fā)展也促進了數(shù)學的進步。在中國古代也是如此，天文學和數(shù)學的發(fā)展是相輔相成的。天文學用于觀象授時，指導社會生產(chǎn)和生活，并形成了一套歷法的體系，從而確定日月五星的運動規(guī)律。數(shù)學則用于歷法的推步，根據(jù)日月五星的運動規(guī)律來推算各種各樣的天象。比如被古人推崇為歷祖的黃帝，《史記》中記載：于是黃帝迎日推策，后率二十歲得朔旦冬至，凡二十推，三百八十年。這就是十九年七閏的歷法規(guī)則。由此，天文學發(fā)現(xiàn)的日月五星的運動規(guī)律，轉(zhuǎn)化為歷法體系中的規(guī)則和方法，并形成了一系列重要的數(shù)據(jù)，這就是古人所說的象和數(shù)。

《周髀算經(jīng)》記載：故月與日合，為一月。日復日，為一日。日復星，為一歲。外衡冬至，內(nèi)衡夏至。六氣復返，皆謂中氣。陰陽之數(shù)，日月之法。十九歲為一章，四章為一蔀，七十六歲。二十蔀為一遂，遂千五百二十歲。三遂為一首，首四千五百六十歲。七首為一極，極三萬一千九百二十歲。生數(shù)皆終，萬物復始，天以更元作紀歷。其中給出的歷法數(shù)據(jù)是：

1章=19歲=235月

1蔀=4章=76歲=27759日

1遂=20蔀=80章=1520歲

1首=3遂=60蔀=4560歲

1極=7首=21遂=31920歲

在這些歷法數(shù)據(jù)中，歷法起始日是朔日冬至，經(jīng)過19年（1章），其中需要置閏7個月，朔日和冬至基本上在1天之內(nèi)（因日數(shù)有余分）。經(jīng)過76年（1蔀），則朔日和冬至在同一天的相同時刻（日數(shù)無余分）。經(jīng)過1520年（1遂），不但朔日和冬至在同一天，其日干支與起始日相同，如歷法起始日是甲子日朔冬至，則1遂后也是甲子日朔冬至。經(jīng)過4560 年（1首）后，年干支也相同，如歷法起始日是甲子年甲子日朔冬至，則1首后也是甲子年甲子日朔冬至。因此，4560年的1首是年（太陽）、朔（月亮）、日干支（60天）和年干支（60年）完整回歸的歷法周期。中國古代歷法不但包括太陽和月亮的運動（即陽歷和陰歷），還包括水、金、火、木、土五星的運動。先秦時期測得木星的回歸周期是12年，土星的回歸周期是28年。1首4560年的歷法周期是包括了木星的回歸周期，而1極31920歲方能包括土星的回歸周期。

我這里羅列了《周髀算經(jīng)》中的一堆數(shù)字，是想說明在歷法中出現(xiàn)的各種天象，其背后的運動規(guī)律是以數(shù)來表示的，這就是象和數(shù)的關系，也是天文學和數(shù)學的關系。如前所述，1天1夜為1日，太陽與月亮重合為1月。1年分4時，即春夏秋冬4季。4時分八節(jié)，即立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至8個節(jié)氣。1年有12個月，19年7閏，即閏年時1年有13個月。還有干支紀日、干支紀年，包括10天干、12地支。還有木星的12年周期、土星的28年周期。還有日月五星在天空中的運動軌跡，即28宿作為星空的標記點。如果將這些數(shù)字排列一下，就有2、4、8、10、12、19、20、21、28、60、76、80，還有與其相關的數(shù)字，等等。

這些數(shù)字在古代文獻資料中有明確的記載，甚至在考古中的文字材料也有出現(xiàn)。而現(xiàn)在，通過王先勝的研究，在我國上古時代甚至是遠古時代的紋飾資料中也出現(xiàn)了，充分說明了我國天文學的起源甚早，其上限可以認為是2萬年前。

《易?系辭》說：上古結繩而治,后世圣人易之以書契�！堵肥贰酚涊d伏羲稽夬象，肇書契，以代結繩之政。百官以治，萬民以察，而文籍由是興矣。這些文獻說明在1萬年前的伏羲時代，就發(fā)明了書契（即早期圖畫文字），用以取代過去的刻木結繩的管理辦法。百官用書契來治理，萬民用書契做交流，從此開始有了文化的發(fā)展。王先勝所研究的古代紋飾，應該就是古人所稱的書契。

王先勝在《中國遠古紋飾》和《中國上古紋飾》兩書中，通過詳盡地分析器物紋飾的構造、來源及其本義，認為中國古代紋飾（新石器時代-秦漢）是類似于文字文獻的另一種文化傳播、傳承符號體系。其主要文化內(nèi)涵就是與古代天文歷法、太極八卦、河圖洛書有關的知識、觀念和信仰。王先勝對古代紋飾的研究充分說明天文和人文同時發(fā)展起來的。也證明了著名考古學家蘇秉琦的觀點，他曾將中國歷史的基本國情概括為四句話：超百萬年的文化根系，上萬年的文明起步，五千年的古國，兩千年的中華一統(tǒng)實體。

當然到了后來還有倉頡造字的文字發(fā)明，又極大地推動了古代文明的發(fā)展。如在4100年前的山西陶寺遺址中考古發(fā)現(xiàn)了朱書文堯二字和骨耜刻文辰字。

值得指出的是，王先勝的研究特別強調(diào)了在古代紋飾中體現(xiàn)的思想和文化是從遠古貫通到上古，甚至直到秦漢時期。這也反映了中華文明的悠久性、持續(xù)性和兼容性的特點。我在研究圭表測影時，也深刻地體會到了這一點。在中國古代，圭表測影是用來確定年、季節(jié)和節(jié)氣的，甚至用來確定地中。在山西襄汾陶寺遺址就出土了公元前2100年的圭表。而從公元前2042年禹都陽城、公元前1035年周公卜洛、公元前511年的《周髀算經(jīng)》、到公元前51年的劉向在洛陽測影，在長達2000年的時間里，采用的是同樣的測量方法和相同的蓋天模型，但在不同的時期則是針對當時的北極星進行測量的，可謂是有常有變。

我想，王先勝的這兩部關于古代紋飾研究的著作對于了解中國古代的文化，如天文觀和人文觀，有著重要的意義，他的研究是具有開創(chuàng)性的工作。

后，我以著名科幻作家劉慈欣的小說《朝聞道》中的一段故事來做結束，他的這部小說也是在2001年發(fā)表的。

這個原始人仰望星空的時間超過了預誓閥值，已對宇宙表現(xiàn)出了充分的好奇。到此為止，已在不同的地點觀察到了十例這樣的超限事件，符合報警條件。

如果我沒記錯的話，你前面說過，只有當有能力產(chǎn)生創(chuàng)世能級能量、過程的文明出現(xiàn)時，預警系統(tǒng)才會報警。

你們看到的不正是這樣一個文明嗎？

人們面面相覷，一片茫然。

排險者露出那毫無特點的微笑說：這很難理解嗎？當生命意識到宇宙奧秘的存在時，距它終解開這個奧秘只有一步之遙了�？吹饺藗�?nèi)圆幻靼祝�他接著說，比如地球生命，用了四十多億年時間才次意識到宇宙奧秘的存在，但那一時刻距你們建成愛因斯坦赤道只有不到四十萬年時間，而這一進程關鍵的加速期只有不到五百年時間。如果說那個原始人對宇宙的幾分鐘凝視是看到了一顆寶石，其后你們所謂的整個人類文明，不過是彎腰去拾它罷了。

趙永恒

2020年6月21日

趙永恒:中國科學院國家天文臺研究員、博士生導師，國家重大科學工程LAMOST項目總經(jīng)理，中國天文學會常務理事，北京天文學會理事長。主要從事活動天體的理論研究、高能天體的觀測分析、多波段觀測、數(shù)據(jù)分析技術、天文年代學研究以及 LAMOST項目的科學研究和管理等工作。參加和主持過攀登計劃項目、國家自然科學基金項目等研究工作；在國內(nèi)外著名學術刊物和國際會議上發(fā)表學術論文115篇。1997年入選中國科學院百人計劃，1999年獲教育部科技進步獎三等獎，2000年獲政府特殊津貼，2003年獲中國科學院優(yōu)秀導師獎。