周易和天文学

四、《周易》和天文学李申1．中国古代天文学概貌《尚书》上说，尧“乃命羲和，钦若昊天。

历象日月星辰，敬授人时”(《尚书·尧典》)。

尧的事迹已不可考，但这段话至少说明，在很古的时候，我国天文学就有了高度发展。

据有关专家研究，在商朝，就已经有了相当完备的历法，懂得了置闰，而且有世界上最早的关于日蚀的记录。

春秋战国时代，天文学有了飞快发展，那时至少有五六种历法并行，天文学家们已掌握了五大行星的运动周期，天文观测的记录也更加丰富。

汉代，奠定了以后两千年间我国古代的历法体制，掌握了日食周期，早于西欧一千多年发现了太阳黑子，创制了测天的浑仪和模拟天象运动的天球仪(浑象)，观测到月亮运动的不均匀性，并把它引入历法，提高了推算日月食的精度。

晋代，发现了岁差。

南北朝时，发现太阳运动不均匀。

唐代，一行主持了世界上最早的大地测量，制订了当时最先进的历法。

元代，郭守敬等人制订的授时历，总结了我国古代天文学的积极成果；达到了很高的水平。

上述这些，有许多在世界上都处于领先的地位。

古代天文学可说包括三个部分：①天文观测：②制订历法，③天体理论。

天文观测和天体理论与《周易》无关，所谓《周易》与天文学，主要是和历法的关系。

《尚书·尧典》说尧命令羲和观测天象，告诉人们如何计时，这是历法的根本目的。

但是实际上，后来的历法都把推测日食作为自己的首要任务；而推测日食的目的则是为了探测天意，占卜吉凶。

天意如何，与当时的国家政治有非常密切的关系。

据统计，中国古代由国家颁布的历法有七十种左右。

说明历史上每隔三四十年就要改革一次历法。

而改历的基本原因就是因为日食预报不准。

记时，对于每一个人类社会都是必要的。

对于一个农业社会，更是生产的必要条件。

农业生产对气候的要求有时非常严格，早一天晚一天就会影响一年的收成。

但这种要求严格的情况只是需要掌握即时的天气变化，与历法关系不大。

历法上错一两天甚至三五天，并不影响人们的生产和生活。

但是，只要错上一天甚至一个时辰，就会影响日食预报的准确性，从而给国家的政治生活造成混乱。

至少从汉代开始，太阳成了君主的象征。

日食，表示君主受到了侵犯，或是说明有人搞阴谋诡计，在皇帝背后捣鬼。

能够这么做的人往往是亲近大臣，所以汉代常常为日食免去宰相一级官员的职务，甚至把他们处死。

大约从曹操的儿子曹丕开始，才免去了这一条，说，日食是因为自己不好，与大臣们无关。

远古的人们认为，日食就是太阳被某种动物吞食，就象猛兽食人一样，所以叫日食。

后来也写作“日蚀”，也是食字旁，与食有关。

所以他们每逢这时就进行救援，敲锣打鼓，弄出各种声响，就象要吓退野兽一样。

后来，这种远古的习俗成为国家的一项制度。

每到这一天，就在国家举行重大祭祀的场所敲锣打鼓，向神献祭。

假若正在举行重要会议，也必须停止，因为这是一个危难时刻。

东汉末年，一天预报有月食，大家议论还上不上朝。

刘劭说，假如正在朝见天子，遇有日食应该停止。

现在日食还未发生，应该照常上朝，或许会预报错，也或许会因为皇上的德行感动上天，日食不发生了呢。

从此以后，人们才慢慢地不因为预报日食而停止重大的政治活动。

日食是上天对皇帝的某种警告。

这或许是因为大臣捣鬼，也或许是因为皇帝自己有什么错误。

如有过错，就要认真反省，改正错误。

假如历法预报的日食没有发生，人们就会说那是因为皇上的德行感动了上天，于是就要庆贺。

唐玄宗时有两次预报的日食没有发生。

一次是因为在中国看不到，一次是刚开始日食，太阳就落山了。

但天文学家一行告诉玄宗说：这是皇上的德行感动了上天。

后来，人们已经清楚，日食是日月的正常运动所致，但仍然坚持过去的制度。

宋徽宗曾下了一道诏书，说，日食不过是月亮挡住了太阳的正常现象。

但因为日为阳，是人君的象征，老的制度还要坚持。

所以在宋代；每逢预报的日食没有发生，还是要举行庆祝活动。

明代邢云路考察了宋代的历法之后说，什么没有发生！不过是天阴看不到罢了。

但直到清朝灭亡以前，这套制度一直没有废除。

这给历法涂上了一层神圣的色彩。

历法的根据，是对日月五星运动的观测。

观测的方法有两种：一是用特制的天文仪器观测日月五星在星空背景上的运动和位置，二是观测日影，以确定回归年的长度。

《周髀算经》记载：竖一直杆，叫表，高八尺。

测量它的影子，最长的那一天为冬至，最短的那一天为夏至。

两次冬至或两次夏至之间的天数就是一年的天数。

连续观测四年，发现有三年为365天，一年为366天。

于是知道每年为：（365×3+366）÷4=36514天 实际情况并不这么简单，有时要进行十几年，甚至几十年的观测。

南朝时何承天制订历法，不仅利用了他舅父徐广几十年的观测资料，而且自己又进行了几十年的观测，观测的方法也并不简单：假如冬至这天天阴怎么办？量影子的长短也不简单，由于日光漫射影子顶端往往很模糊，一点小小的误差就可能给以后的推算造成大的失误。

所以历代的天文学家不断地改进着观测的工具和观测的方法。

其中最大的改进是元代郭守敬在河南登封县造的一个观测日影的仪器。

这是一个碑柱形的高表，高40尺。

顶端有一个直径三寸的横梁，上刻水槽，以校正横梁是否水平。

量度影长的是一个水平放置的刻度尺，叫“圭”。

郭守敬在圭上加了一个可以活动，带有小孔，可以斜撑起来的装置，叫“影符”。

当太阳、横梁，小孔在一直线上时，由于小孔成象的原理，圭面上就有一个米粒大小的太阳象，中间是细而清晰的梁影。

误差可缩小到2毫米以内。

为了观测日月五星在星空背景上的运动，至少从汉代起就创制了浑仪。

不仅需要高超的技术，而且也需要大量的铜。

有时候，国家竟因为设有铜而造不出来。

从汉代以后，浑仪也有了许多改进。

现在北京建国门立交桥旁古观象台所陈列的那些仪器，还可以使我们想见当时的人们夜观天象的景况。

这些观测所提供的数据，是制订历法的基本依据，《尚书·尧典》，《周髀算经》的记载，汉武帝组织的改历活动，以及后来每一个认真的天文学家，在历法中使用的基本数据，归根到底依赖于这些天文观测。

但是，由于历法的神圣性质，从汉代起，就有人给这些数据蒙上了神秘的色彩。

2．“律历一体”说把历法数据神秘化，第一步还没有涉及到《周易》，只是说它依据于音律学的律数。

《史记，律书》说：王者制事立法，物度轨则，壹禀于六律，六律为万事根本焉。

当然，也是历法的根本。

从《汉书》开始，把历法和音律学合在一起叙述，称《律历志》。

《汉书·律历志》载，汉武帝召集天文学家制订新的历法，巴郡的落下闳“以律起历”，并且说道：律容一仑，积八十一寸，则一日之分也，与长相终。

律长九寸，百七十一分而终复，三复而得甲子。

夫律阴阳九六，爻象所从出也，故黄钟纪元气之谓律。

律，法也。

莫不取法焉。

依落下闳说，律，就是法，所以一切与数有关的事物都以它为根据。

音律数为什么有如此崇高的地位？据《史记、律书》说：天地间阴阳二气在运行，天通过音律使阴阳二气的运动畅通，和谐。

音律有十二个，分别表示阴阳二气运动的不同状态，和一年十二个月二十四节气互相对应：黄钟律，十一月，冬至。

这时，万物在地下滋长，阳气潜藏地下，滋养着万物。

“黄钟”的意思，是说阳气“踵”黄泉而出。

大吕律，十二月。

表示阳气牵引万物而出。

太蔟律，正月。

表示万物蔟生。

夹钟律，二月。

表示阴阳二气相“夹厕”，即并行。

姑洗律，三月。

表示“万物洗生”。

中吕律，四月。

表示“阳气之已尽”。

蕤宾律，五月。

表示“阳气下注”，“阴气幼少”。

林钟律，六月。

表示“万物就死气林林然”。

夷则律，七月。

表示阴气贼害万物。

南吕律，八月。

表示阳气开始潜藏。

无射律，九月。

表示阴气盛，阳气无余。

应钟律，十月。

表示“阳气之应”，“阳气藏于下”。

音律和月份相对应，主要是由于不同的月份刮不同的风。

春风和煦，秋风萧瑟，夏风狂暴，冬天的北风凛冽。

不同的风有不同的声音，但是否和十二音律相匹配？古人认为是匹配的。

风是阴阳气的运动，阴阳气的运动表现为十二音律。

阴阳气的运动决定着十二月，音律也决定着十二月。

描述月份是历法的任务，自然应以音律为本。

我们从这里看到了古人如何倒因为果的思维运动。

要一一说明历法和音律的对应是不可能的，因为它们本来不是一回事。

司马迁也只是原则地讲了“六律为万事根本”，但并没有具体地说明律数如何成了历法的根本，他的《史记·历书》也仅是一部历书。

到《汉书，律历志》，采用刘歆的说法，开始具体地说明律数和历数的关系。

也不是每一个历法数据都和律数对应，对应的只是用作分母的那个81。

汉武帝以前，中国古代所用的历法是“四分历”，即每年日数为36514日。

每年12个月，实际不足36514日，所以隔一二年就要设置一个闰月。

这个历法认为，每19年恰好有7个闰月，共19×12+7=235个月，这235个月的天数与19年的天数恰好相等。

设一月为x 天，则：235X=19×36514（日） X=29499940（日） 这就是每月的天数。

据《汉书·律历志》记载，汉武帝命令邓平、落下闳等人改历，改革以后的历法每月为294381日，所以称为“八十一—分历”。

四川吕子方先生著《三统历历意及其数源》，认为这个4381是用连分数的方法从499940得来的。

其步骤是：将499940分子分母都除以499，得：499441114999401+=再将尾数上下各除以441，得44158111441499111+=+ 此时如舍去尾数，则得近似值12。

如将尾数上下各除以58，得：58357111115844111111+++=++ 此时如将尾数5835舍去，则得近似值158。

依此类推，依次可得近似值： 940499814381434926321717915821〉⋯⋯，，，，，因此，新历每年的天数，也多于36514 日，现在较为精确的数值约为365.2425日。

365 14日就大于现在的精确值，新历每年的天数离精确值就更远。

所以汉以后的天文学家经常攻击这个历法粗疏。

但是由于考虑到日蚀周期为135月，在运算中可以和81契合，所以新历还是采用每月为298143日。

有些科学史家不同意吕子方的意见，认为8143未必是来自499940的连分。

况且邓平、落下宏等人，当时也进行了长时期的观测。

然而，不论吕子方的解释是否符合历史实际、有一点可以相信，这个数据的根源是日月运行的客观实际。

然而刘歆说，这个数据来源于十二音律中黄钟的律数。

十二音律中，黄钟律是个基音，其它各律则通过依次乘以23或43得出，称为“三分损益法”。

律是用竹合作成。

黄钟律管长9寸，其他律管按精确值依次为6寸，8寸；513寸，719寸……。

假若设黄钟律为1，其他各律与黄钟的比例依次为：。

，，，，，，，，，，1771476553659049327681968381926561409621871024729512243128816427169832 依刘歆说，黄钟律管长自乘：9×9，就是新历的分母。