中国古代的天文学成就

中国古代的天⽂学成就

第⼆章中国古代的天⽂学成就、⼆⼗⼋宿起源之谜、夏商周三代起始之谜解读

我国古代天⽂学是世界上天⽂学发展最早的国家之⼀，在天⽂观测、星图、星表的测绘、历法的修订、天⽂测绘仪器的发明与

使⽤，以及对宇宙形成的认识等⽅⾯的成就是举世瞩⽬的。其中的⼀些成就，尤其是天⽂考古，还帮助我们解开了许多历史之

谜，如⼆⼗⼋宿起源、夏商周三代起始时间等科技之谜。本章试就中国古代的天⽂学成就、⼆⼗⼋宿起源、夏商周断代⼯程中

的天⽂考古等作简要介绍。

第⼀节中国古代天⽂学成就概述

⼀天⽂观测记录

我国是天⽂观测记录持续时间最长的国家，记录的资料也最多，其容之⼴泛在世界⽂明史中是罕见的。

1.⽇⾷

从商代⾄清初，我国共记录的⽇⾷有1000多次，最早的记录是商代的甲⾻⼘辞。

贞，⽇有⾷。

甲寅⼘⼜⾷，告。

癸⾣贞⽇⼣有⾷，维若。癸⾣贞⽇⼣有⾷，匪若。

虽然《书经 . 胤征篇》中有夏代仲康时期的⽇⾷记载：

“乃秋季⽉朔，⾠弗集于房，瞽奏⿎，啬夫驰，遮⼈⾛……。”

但由于夏代的历史还带有很⼤的传说性，⽽且《书经 . 胤征篇》⼜是出现的⽐较晚的⽂献，因⽽这个结论的可靠性还有待于考

证。但上述所引甲⾻⼘辞中的四次⽇⾷已经被专家们肯定或基本肯定。

《书经 . ⼩雅》中有⼀⾸诗就记载了其时发⽣的⽇⾷现象：

“⼗⽉之交，朔⽇⾟卯，⽇有⾷之。”

有⼈根据其记载的⽇⼲⽀⾟卯，经推算后认为；这次⽇⾷发⽣在周幽王六年

，即公元前776年9⽉6⽇。

中科院紫⾦⼭天⽂台研究员培瑜先⽣在《殷商西周时期中原五城可见的⽇⾷》⼀⽂中，列出了公元前1500年⾄771年中原五城

可见的⽇⾷表，对、、、江陵、所有可见的⽇⾷的发⽣⽇期，⾷分和⾷甚时刻进⾏了计算，并⽤此计算⽅法对历史⽂献中记载

的23次⽇⾷进⾏了检验。时间最早从公元前709年（鲁桓公三年），最近为1697年（清康熙三⼗六年）有⼗四次完全符合，

或基本符合其时⾸都的见⾷情况；有4次虽然不得见全（或环）⾷，但临近地区可见“⾷既”；其中虽有5次记录有些问题，经分

析后认为，这些存在问题有些是明显的记录错误，有些则系预报。

2.⽉⾷

据天⽂台等单位从收集的资料中统计得：从春秋到清初，我国史书中记录的⽉⾷900多次。甲⾻⼘辞中记有

⼝丑⼘宾贞……六⽇⼝午⼣⽉有⾷⼄未洒……。

癸末……之⼣⽉有⾷。

旬壬申⼣⽉有⾷。

七⽇⼰未庚申⽉有⾷。

⼄⾣⼣⽉有⾷，⼋⽉。

据专家的考证，这⼏次⽉⾷是武丁世的可靠记录。

3.太阳⿊⼦

我国是最早对太阳⿊⼦进⾏连续记载的国家。公元前140年《⼦· 精神训》中已有“⽇中有骏乌”之说，对太阳⿊⼦做出明确记载

的是《汉书. 五⾏志下》：“河平元年，三⽉⼰未，⽇出黄，有⿊⽓⼤如钱，居⽇中。”

河平元年为公元前28年，这是世界公认的关于太阳⿊⼦的明确记载。从汉河平元年到明末为⽌，我国共有100多次太阳⿊⼦的

记录。这些记录既有准确的⽇期，⼜有⿊⼦的形状、⼤⼩、位置以⾄变化情况等。欧洲直到公元九世纪才有关于太阳⿊⼦的记

录留存下来。我国关于太阳⿊⼦的纪录为太阳⿊⼦的研究提供了极为宝贵的史料。

4.彗星

彗星是⽐较罕见的天象，我国古代的先民们早就注意到它。我国可靠的彗星记录始见于《春秋》：

“鲁⽂公⼗四年秋七⽉，有星孛于北⽃。”

鲁⽂公⼗四年为公元前613年，这⾥是关于哈雷彗星的最早记载。据专家考证⾃始皇七年（公元前240年）⾄清宣统⼆年（公

元1910年）的两千多年⾥，

哈雷彗星共出现过29次，每次我国都有详细地记载。

在我多古代的⽂献中还记录了不少其它的彗星，从殷商时代起到公元1911年，我国记录的彗星不少于360次。虽然，其中有些

记载的并不是彗星⽽是新星、超新星或北极光等其它⼀些天象，但是⼀般记作彗星、孛星、星孛的，⼤多数都是彗星。

在我国记载的彗星中，有些还对彗星的形状作了⾮常详细地描述，马王堆出⼟的西汉初年的帛书中就有⼀幅⼗分珍贵的关于彗

星的绘图（见图2—1）。

图2—1马王堆帛画中的彗星图（临摹）

5.新星和超新星

对于新星的记载我国始于商代。甲⾻⼘辞中有这⽅⾯的记录：

⾟未有新星

七⽇⼰已⼣，⼝有新⼤星并⽕

公元前134年，汉武帝时期就记下了第⼀颗超新星。到1700年为⽌，我国共记录了超新星90多颗，其中1054年的记录尤为翔

实可信。著名的蟹状星云就是这次超新星爆发后留下的遗迹。这些超新星的记录为现代天⽂学家对中⼦星的研究提供了难得的

宝贵资料。所以在全世界天⽂学界流传着这样⼀个说法，天⽂考古在中国。

⼆星图、星表的绘制

世界上最早的星表也出⾃我国。⼤约在公元前260—350年，战国时的⽢德和⽯申分别著有《天⽂星占》和《天⽂》⼀书，各

载有数百颗恒星⽅位。其中《天⽂》⼀书载有不同⽅位的恒星121颗（原书已失佚）。敦煌⽯窟中发现的⼀卷唐代星图，⼤约

绘制于公元8世纪初。该图是⽤圆筒投影的⽅法绘制出来的，最后再把紫微垣画在以北极为中⼼的圆形图上（见图2—2），这

卷敦煌星图中共记载有恒星1350颗。绘于1094年—1096年间的颂（1020—1101，⼈）星图记载有恒星1464颗。现存于博物

馆的⽯刻星图刻于1247年，由黄裳于1190年绘制，王致远依图刻于⽯上，载有恒星1434颗（见图2—３）。世界上其

图2—2敦煌星图甲本紫微星图（唐代）图２—３⽯刻星图（宋代）

他国家保留下来的星图，没有早于14世纪的，17世纪之前的星图，没有⼀幅超过1100颗。马王堆出⼟的帛书《五星占》绘制

了⾃公元前246年—公元前177年的70年间⽊星、⼟星、⾦星的位置及它们在⼀定会合周期的动态表，其数据相当准确，如⾦

星会合周期为584.4⽇，与今天测得的⾦星会合周期值583.992⽇相差⽆⼏。

三历法

历法是⼈类最古⽼的⽂化之⼀。我国古代天⽂观测的主要⽬的在于制定较好的历法，以指导农业⽣产和国家⼤事的进⾏。我国

古代历法其起源之早、种类之多可算是世界之最。据历史记载，我国早在商代就有了春分、夏⾄、秋分和冬⾄

，知道了⼀年有366⽇，战国时期有了24节⽓，这在世界天⽂史上是独⼀⽆⼆的。公元前5世纪初，我国已经开始使⽤“四分

历”，即规定⼀年为365.25⽇，与今天的测得值相差11分14.53秒，这⽐古希腊早了100多年。南北朝（公元420年-579年）时

期的祖冲之改进了观测技术，把⼀年定为365.2428⽇。南宋时期的“统天历”（1199年制定）把⼀年定为365.2425⽇，与今天

世界上通⽤的格⾥⾼利历（1528年定）所⽤的数据相同。元代的郭守敬（公元1231年—1316年）⽤⾃制的⾼4丈的巨⼤圭

表，证实了太阳的回归年长度为365.2425⽇，这是当时世界上最精确的测量数值。欧洲采⽤这⼀数值⽐我国晚了400年。明代

的邢云路把圭表加⾼到六丈，于1608年测得的回归年长度为365.242190⽇，与当今测得的365.242193⽇相差只有0.2592秒。

我国古代对⽉亮的运⾏情况也有精确观测。具体反映在历法的制定当中，所以我国实际的历法是阴阳历，即年为阳历，⽽⽉为

阴历，以⽉亮的圆缺，即⽉亮绕地球⼀周的时间为⼀个⽉。由于两者之间的运⾏周期不等，故⽽出现了闰⽉，即有些年份不在

是通常的⼀年12个⽉，⽽是13个⽉。闰⽉法⾄迟出现在商代，因为在甲⾻⽂中早已有闰⽉的记载。明代崇祯之前，我国历法

采⽤《⼤统历》，崇祯年间作了修订，即《崇祯历法》，共130卷。该历法⼀直延⽤了300年。在清代对历法的修订⼀直争论

不休，以光先为⾸的保守派，极⼒反对近代天⽂计算法在中国的使⽤与推⼴。据统计，我国历史上制定和正式颁布施⾏的历法

⼤约有100多种，这在世界上是绝⽆仅有的。

四天⽂观测仪器。

对各种天象进⾏观测记录，⾃然离不开观测⼯具，我国古代的天⽂家们经过数千年的不断研究、改进，使我国古代天⽂仪器的

制作达到了相当⾼的⽔平。最早的天⽂观测仪器为窥管，即细长的空⼼⽵管，通过建⽴在天空中的⼆⼗⼋宿星座进⾏天空测

量。

东汉时期，衡（公元78年—139年）发明了世界上第⼀台⾃动天⽂观测仪—浑天仪，其精确程度很⾼，从⽽达到⾃动地、近似

地正确演⽰天象的⽬的。观测⼈员只要在房间⾥观看仪器的转动，就可以知道任何⼀颗星体的东升西落情况。另外他还制作了

地动仪和候风仪。

唐代僧⼈⼀⾏（公元683年—727年）于公元721年制作了黄道游仪和⽔运浑天仪，前者⽤于测量天体位置，后者⽤于演⽰天

象和报时。宋代的颂和公廉等⼈设计建造的⽔运仪象台（见图2—4），是中国古代最宏

伟、最复杂的天⽂仪器，同时也这是世界上最早的天⽂钟，在它的传动机构中采⽤了最先进的擒纵机构，图2—5所⽰为明代浑仪。

图2—4 ⽔运仪象台（宋代）

元代的郭守敬对浑天仪进⾏了⼀次⼤改造，制成了简仪，其设计和制造⽔平领先于世界300年。另外，他发明的景符对精确测

量太阳回归年的长度起到了极⼤的作⽤。据专家研究证实，⽤景符测量表影的长度，其误差在两毫⽶以，这种准确程度在当时是空前的。

图2—5明代浑仪

五关于宇宙的认识

对宇宙的起源和宇宙的结构，我国古代的先民们早就有了探讨、提出了数种不同的宇宙起源假说和结构假说。战国时期的⽼⼦

等⼈认为，宇宙起源于“道”，《⽼⼦ . 道德经》中说：

“道⽣⼀、⼀⽣⼆、⼆⽣三、三⽣万物，万物负阴⽽抱阳，冲⽓以为和。”有学者认为，这⾥的“道”就是⽆形⽆象的混沌状态的精⽓，“道⽣⼀”就是说“道”可以⽣它⾃⾝即宇宙；“⼀⽣⼆”即分化为阴阳⼆

⽓，阴、阳⼆⽓利⽤“冲⽓”的⽅式化为宇宙中的万物。

⽽《易经》中则认为，“太极”是宇宙的本源。《易经. ⼘辞》中说：“是故易有太极，太极⽣两仪，两仪⽣四象，四象⽣⼋卦，”

即宇宙起源于太极，太极⽣出天、地两仪，天、地两仪⽣出四象，即春、夏、秋、冬四时。四时运⾏就形成⼋卦，⼋卦之中⾃

然也包含了天、地在，其余的则为雷、风、⽔、⽕、⼭、泽。

西汉的安（公元前179—公元前122年）等⼈在《⼦. 天⽂训》中认为，宇宙起源于“太昭”。有专家认为“太昭”是“太始”之讹。该

书中是这样来描述

宇宙的形成过程：

“天坠未形，翼翼，洞洞浊浊，故⽈太昭（始），道始于虚廓，虚廓⽣宇宙，宇宙⽣⽓，⽓有涯垠。清阳者薄霏⽽为天，重浊

者凝滞⽽为地，清妙之合专易，重浊之凝竭难，故天先成⽽地后定。天地之袭精为阴阳，阴阳之专为四时，四时之散精为万

物。积阳之热⽓⽣⽕，⽕⽓之精者为⽇。积阴⽓之寒为⽔，⽔⽓之精者为⽉。”

这段话是说，在宇宙⽣成之前，天地还不存在，只是浑浑沌沌，这就叫做“太昭”。其后才有了道、宇宙和⽓，于是便有了万

物。

对于宇宙的结构我国古代曾先后提出多种不同的说法，⽐较典型的说法有三种，即盖天说、浑天说和宣夜说。

盖天说起源⽐较早，据《晋书. 天⽂志》介绍，当在殷周时期：

“盖天之说，即周髀是也。其本庖牺⽒⽴周天历度，其所传则周公受于商⾼，周⼈志之，故⽈周髀。”

据专家考证《周髀》⼀书约成于公元前100年左右，其中曾明确提出：“天象盖笠，地法覆盘。”

这是我们现在所能见到的关于“盖天说”的最早记载。

浑天说起源于东汉时期，其代表作《衡浑仪注》中说：

“浑天如鸡⼦，天体圆如弹丸，地如鸡⼦中黄，孤居于，天⼤⽽地⼩，天表⾥有⽔，天之包地，犹壳之裹黄。天地各乘⽓⽽

⽴，载⽔⽽浮。周天三百六⼗五度⼜四分之⼀度；⼜中分之，则⼀百⼋⼗⼆度⼋分度之五覆地上，⼜⼀百⼋⼗⼆度⼋分度之五

绕地下，故⼆⼗⼋宿半见半隐。其两端谓之南北极，……两极相去⼀百⼋⼗⼆度半强。天转如车毂之运也，周旋⽆端，其形浑