《一本书读通中国文化》：4.古代历法——天文学对时间记录的发展成果

------4.古代历法——天文学对时间记录的发展成果------

什么叫历法？简单说来，就是人们为了社会生产实践的需要而创立的长时间的纪时系统。具体说，就是年月日时的安排。时间的计量单位也和长度、重量等计量单位一样，是人为规定的。但是，人们的实践告诉我们，利用和生产实践密切有关的自然现象的变化规律作为天然计量时间的尺度，给人们计量时间的工作，带来了极大方便。

中国古历采用阴阳合历，即以太阳的运动周期作为年，以月亮圆缺周期作为月，以闰月来协调年和月的关系。古人根据太阳一年内的位置变化以及由此引起的地面气候的演变次序，把一年又分成24段，分列在十二个月中，以反映四季、气温、物候等情况。

二十四节气是我国劳动人民的独创，从这点也可看出我国古代的生产和科学的发展水平是高的。世界上也有很多国家使用过阴阳历，但是他们最多也只知道有二分二至。这是我国古代历法优越的地方。我国古代的历法所使用的数据都是很精密的，太阳月和阳历年之间关系的调节也达到了比较好的程度，我国古代的历法成就是巨大的，是值得进行总结和发扬的。

古人常用天象来预测人事，把天象与人间的吉凶祸福联系起来。如彗星是绕太阳运行的天体，拖有长长的尾巴，它的出现就被古人认为是预兆兵灾的凶象。《唐雎不辱使命》中说“夫专诸之刺王僚也，彗星袭月”，因为月亮是诸侯的象征，所以这种天象是诸侯有灾的凶兆。通过对月亮的观测，如“露从今夜白，月是故乡明”，“海上生明月，天涯共此时”等。

古代占星家为了用天象变化来占卜人间的吉凶祸福，还将天上星空区域与地上的州国互相对应，称作“分野”。具体说就是把某星宿当作某封国的分野，某星宿当作某州的分野，或反过来把某国当作某星宿的分野，某州当作某星宿的的分野。这样，天地联为一体，天上某一区域的某些天象变化，就直接预示着地上相应区域的吉凶祸福了。

由于我国古代历法的起源很早，由于当时文化记载的限制，早期的历法现在只留下片言只语的传说，难以深入考究。成文的历法从周末到汉初的《古四分历》开始，经过多次的历法改革，在改革和斗争中不断进步和完善，达到了相当高的科学水平，取得了一个又一个成就。我国古代的历法大都使用传统的阴阳历，但是所包含的内容却不仅仅是年月日时的安排，还包括日月五星位置的推算、日月食的预报、节气的安排等。历法的改革，包括了新的理论的提出，精密天文数据的测定，计算方法的改进等。我国古代的历法成就，在世界天文学史上占有相当重要的地位。

趣味链接：二十四节气

“二十四节气”是中国古代历法的重要组成部分。古人根据太阳一年内的位置变化以及所引起的地面气候的演变次序，把一年三百六十五又四分之一的天数分成二十四段，分列在十二个月中，以反映四季、气温、物候等情况，这就是二十四节气。每月分为两段，月首叫“节气”，月中叫“中气”。为了便于记忆，人们编出了歌谣：“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。”古诗文中常用二十四节气来纪日，如《扬州慢》：“淳熙丙申至日，予过维扬。”夏至白天最长，冬至白天最短，因而古人称夏至、冬至为至日，这里指冬至。

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------5.候风地动仪——地球震动的感应器------

据《后汉书·张衡传》记载，候风地动仪“以精铜铸成，圆径八尺”，“形似酒樽”，上有隆起的圆盖，仪器的外表刻有篆文以及山、龟、鸟、兽等图形。仪器的内部中央有一根铜质“都柱”，柱旁有八条通道，称为“八道，还有巧妙的机、关。樽体外部周围有八个龙头，按东、南、西、北、东南、东北、西南、西北八个方向布列。龙头和内部通道中的发动机关相连，每个龙头嘴里都衔有一个铜球。对着龙头，八个蟾蜍蹲在地上，个个昂头张嘴，准备承接铜球。当某个地方发生地震时，樽体随之运动，触动机关，使发生地震方向的龙头张开嘴，吐出铜球，落到铜蟾蜍的嘴里，发生很大的声响。所以人们就可以知道地震发生的方向。

（图）地动仪

候风地动仪的发明者是东汉的张衡。东汉时，地震比较频繁。自公元92年到公元125年的三十多年间，共发生了二十六次大的地震。地震区有时大到几十个郡，引起地裂山崩、江河泛滥、房屋倒塌，造成了巨大的损失。张衡对地震有不少亲身体验。为了掌握全国地震动态，他经过长年研究，终于在公元132年发明了候风地动仪──世界上第一架地震仪。在通信不发达的古代，地震后，为人们及时知道发生地震和确定地震大体位置有一定的作用。

现在中国所见到的地动仪，并不是张衡发明的地动仪，而是后人复原的。张衡发明的地动仪早就毁于战火了。关于地动仪的结构，目前流行的有两个版本：王振铎模型（1951年），即“都柱”是一个类似倒置酒瓶状的圆柱体，控制龙口的机关在“都柱”周围。不过，王振铎复原的地动仪多次在公开场合大出洋像，它要么不能动，要么就是跺脚也会被当成地震，这一种模型最近已被基本否定。不过，王振铎在地动仪外型上的复原，还是卓有建树的，这点应该肯定。另一种模型由地震局冯锐（2005年）提出，即“都柱”是悬垂摆，摆下方有一个小球，球位于“米”字形滑道交汇处，地震时，“都柱”拨动小球，小球击发控制龙口的机关，使龙口张开。另外，冯锐模型还把蛤蟆由面向樽体改为背向樽体并充当仪器的脚。该模型经模拟测试，结果与历史记载吻合。

张衡的地动仪在地震科学上的杰出贡献震烁古今。据学者们考证，张衡在当时已经利用了力学上的惯性原理，“都柱”实际上起到的正是惯性摆的作用。同时张衡对地震波的传播和方向性也一定有所了解，这些成就在当时来说是十分了不起的，而欧洲直到1880年，才制成与此类似的仪器，比起张衡的发明足足晚了一千七百多年。

趣味链接：你知道第一台精确的地震仪吗？

第一台精确的地震仪，于1880年由英国地理学家约翰·米尔恩在日本发明，他由此被誉为“地震仪之父”。在帝国大学的同事詹姆斯·尤因和托马斯·格雷的帮助下，约翰·米尔恩发明出多种检测地震波的装置，其中一种是水平摆地震波检测仪。这个精妙的装置有一根加重的小棒，在受到震动作用时会移动一个有光缝(一个可以通过光线的细长缝)的金属板。金属板的移动使得一束反射回来的光线穿过板上的光缝，同时穿过在这块板下面的另外一个静止的光缝，落到一张高度感光的纸上，光线随后会将地震的移动“记录”下来。今天大部分地震仪仍然按照米尔恩和他助手的发明原理进行设计。科学家将继续通过研究地壳的移动和摆锤的摆动的关性来探测地球的震动。

火药——拉开“火花”时代的序幕

中国是最早发明火药的国家，火药是中国古代炼丹家在炼丹过程中发明的。人类最早使用的火药是黑火药，它是我国劳动人民在一千多年前发明的。它的发明，闻名于世，被称为我国古代科技的四大发明之一，在化学史上占有重要的地位。

炼丹术在中国起源甚早，据史书所载，至少在战国时期，即已有方士炼制不死之药，且自始即受统治阶级的支持与鼓励。因此，历代总有或多或少的所谓方士在进行炼制“长生不老”仙丹的实验，也累积了一些实际的经验与文字记录（如东汉魏伯阳撰的《周易参同契》即为一例）。三国以后，这些方士逐渐托身于应时而兴的道教行列，大批的道士开始学习与尝试炼丹的工作，于是炼丹术与新兴的道教结合了起来。随着道教的在我国日益盛行，炼丹术也随之日渐发达，奠定了我国火药与养生医学发展的基础。

隋代时，诞生了硝石、硫磺和木炭三元体系火药。黑色火药在唐代时候正式出现。火药是由古代炼丹家发明的，从战国至汉初，帝王贵族们沉醉做神仙并长生不老的幻想，驱使一些方士与道士炼“仙丹”，在炼制过程中逐渐发明了火药的配方。

炼丹家利用烧炼的方法，企图将一些不易腐坏的物质，特别是如黄金、白银等矿石制造成易于吞食的丹丸，经由人吞食后，将其中“不腐不坏”的特质为人所吸取，以达到长生不死之效。今日看来显然是无稽之谈，然而自秦汉至隋唐之间的炼丹家却深信不疑，许多企盼长享荣华富贵的帝王贵族们亦颇以为是。在这种背景的推动下，烧炼矿石设法使其体积变小硬度变软，并去除其中原有的毒性，使其成为可吞食的丹丸，遂成为方士炼丹的主要内容。而矿石中的硫黄为炼丹家最常用的药物之一，因硫黄可改变其它矿石的形态外貌。

硝石则为古代制溶解金属溶液的主要原料之一。因此，在利用燃烧方式制造丹丸时，可能由于偶然不慎将硫黄与硝石同时掉到炭火上，引发了产生火焰甚至爆炸声响。炼丹家们从实际的经验或有意的实验中了解到，将适量的硫黄与硝石混合再加上木炭会着火甚至爆炸。晋代著名的道士葛洪在他撰写的《抱朴子·仙药篇》里有用雄黄、硝石、猪大肠油和松脂共炼丹药的记载。雄黄含有大量的硫，硝石是强化剂，猪大肠油和松脂含有炭，硫、硝、炭是火药的基本成份，这实际上已经是一种火药了。

唐代炼丹家于唐高宗永淳元年（682年）首创了硫磺伏火法，用硫磺、硝石，研成粉末，再加皂角子（含炭素)。唐宪宗元和三年（808年)又创状火矶法，用硝石、硫磺及马兜铃（含炭素)一起烧炼。这两种配方，都是把三种药料混合起来，已经初步具备火药所含的成分。火药的最初使用并非在军事上，而是在宋代诸军马戏的杂技演出，以及木偶戏中的烟火杂技——药发傀儡。宋代演出“抱锣”、“硬鬼”、“哑艺剧”等杂技节目，都运用刚刚兴起的火药制品“爆仗”和“吐火”等，以制造神秘气氛。宋人同时也以火药表演幻术，如喷出烟火云雾以遁人、变物等，以收神奇迷离之效。

中国发明了火药首先运用于制造烟火,不久后就将其运用与军事,并发明了世界第一根火箭。大炮和火枪在宋代中国火药的军事运用已经相当成熟,使得中国的科技遥遥领先于世界。

趣味链接：炼丹家的目的

中国古代的炼丹家和外国古代炼丹家有着不同的目的。欧洲炼丹家的目的，是在“点铁成金”，把贱金属怎样来变成贵重金属，中国炼丹家的目的，则是在“长生不死”，但其间也有不少是以“炼黄白”为目的者。因此，中国炼丹者，与欧洲炼丹者思想出发点各有不同。可是，也有个别人不是片面追求“点铁成金”或“长生不死”，而是追求“腰缠十万贯，骑鹤下扬州”的富贵仙兼而有之迷梦。当封建社会发展到一定阶段，生产力有了一定提高，统治阶级的物质享受大有增加时，那些帝王和贵族们便自然而然地产生出“长生不死”和“多财多富”的欲望，秦皇、汉武身为天子，还想长生不死，来延续他万世万代的基业，就是其中的典型例子。
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本小说内容节选自：人文社科小说 《一本书读通中国文化》

作者：赵洁
现有字数：18万字
最后更新于：2016年10月22日
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