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(guān)于紋飾的書正好是錢穆所說的把天文和人文結(jié)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(guān)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(jié)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(jié)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(guān)的知識。就在那時，我在網(wǎng)絡上結(jié)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(jié)集為《關(guān)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(guān)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(jié)合其他文獻研究得出的結(jié)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(guān)系，也是天文學和數(shù)學的關(guān)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(guān)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(jié)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(jié)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(jié)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(gòu)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(guān)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(guān)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(jié)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�，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(guān)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(shù)、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(shù)刊物和國際會議上發(fā)表學術(shù)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。