論天文學(xué)起源

收到王先勝寄來(lái)的《中國(guó)遠(yuǎn)古紋飾》和《中國(guó)上古紋飾》的書(shū)稿，仔細(xì)閱讀之后，我不由得想起錢(qián)穆的后一篇文章《中國(guó)文化對(duì)人類(lèi)未來(lái)可有的貢獻(xiàn)》，那是1990年，錢(qián)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(xiě)一部討論中國(guó)古代文化思想的書(shū)，莫如先寫(xiě)一本中國(guó)古代人的天文觀，或?qū)懸徊恐袊?guó)古代人的天文學(xué)，或人文學(xué)�？傊�，中國(guó)古代人，可稱(chēng)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(shuō)即是古代中國(guó)人生的一種宗教信仰，這同時(shí)也即是古代中國(guó)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(qiáng)要把天文與人生分別來(lái)看，那就無(wú)從去瞭解中國(guó)古代人的思想了。

王先勝寫(xiě)的兩部關(guān)于紋飾的書(shū)正好是錢(qián)穆所說(shuō)的把天文和人文結(jié)合起來(lái)的例證。

作為天文工作者，我一直對(duì)天文學(xué)史很有興趣，當(dāng)然很關(guān)心天文學(xué)的起源問(wèn)題，也閱讀過(guò)很多中外天文學(xué)史的書(shū)籍。由于中國(guó)的史學(xué)傳統(tǒng)，有二十四史的正史和更多的史料，大家都認(rèn)為中國(guó)古代天文學(xué)的體系建立于2000年前的秦漢時(shí)期，或者是漢代。那么，中國(guó)天文學(xué)的源頭在哪里，形成于何時(shí)，則眾說(shuō)紛紜。特別是在20世紀(jì)，受到疑古派和言必稱(chēng)希臘等思潮的影響，對(duì)于中國(guó)天文學(xué)史的研究結(jié)論往往是謹(jǐn)慎而低估的。

我在當(dāng)時(shí)也是接受這類(lèi)說(shuō)法的一員。然而，到了2003年，我開(kāi)展虛擬天文臺(tái)的研究時(shí)，就考慮將各種天象使用現(xiàn)代天文學(xué)方法計(jì)算出來(lái)，以供其他學(xué)者所使用。首先是讓學(xué)生把五星連珠的天象計(jì)算出來(lái)，時(shí)間跨度是公元前3000年到公元3000年共6000年的時(shí)間。結(jié)果發(fā)現(xiàn)古代文獻(xiàn)記載的顓頊其時(shí)正月朔旦立春、五星會(huì)于天廟這個(gè)天象在數(shù)千年里有的時(shí)間：即公元前2807年2月26日，這使得我對(duì)中國(guó)古人記錄天象的真實(shí)性信心大增。

我覺(jué)得，既然利用天象能夠確定遠(yuǎn)古時(shí)代的年代，那就需要找到這些年代的旁證，如古代文獻(xiàn)的記載，如考古學(xué)方面的證據(jù)等。為此，那時(shí)我在網(wǎng)絡(luò)上積極參與中國(guó)古史的討論，從而學(xué)習(xí)和積累了相關(guān)的知識(shí)。就在那時(shí)，我在網(wǎng)絡(luò)上結(jié)識(shí)了王先勝，兩人通過(guò)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展了討論，后來(lái)王先勝將討論的內(nèi)容結(jié)集為《關(guān)于中國(guó)古代文明的通信》，放到網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)中黃帝年代的有關(guān)歷法記錄來(lái)進(jìn)行計(jì)算分析，認(rèn)為黃帝的年代應(yīng)該始于仰韶文化前期，而這與考古學(xué)結(jié)合其他文獻(xiàn)研究得出的結(jié)論相一致。

在以后的10多年里，我對(duì)中國(guó)古代傳說(shuō)時(shí)代的各類(lèi)天象進(jìn)行了研究，得到了傳說(shuō)時(shí)代的帝王年代如下（以歷法或天象的年代為準(zhǔn)）：

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(shuō)，新世紀(jì)以來(lái)的研究工作將中國(guó)天文學(xué)的起源時(shí)間大大提前。正如2001年伊世同在《星象考原中國(guó)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(guó)傳統(tǒng)星象的探索研究,面臨著一場(chǎng)極為重要的歷史性全面突破。作為中國(guó)經(jīng)典天文學(xué)的星象背景,其原始年代不會(huì)晚于六千年前,其上限可達(dá)萬(wàn)年,比過(guò)去學(xué)者們的謹(jǐn)慎論證提前了一倍。

將中國(guó)天文學(xué)起源向前大大推進(jìn)的因素主要來(lái)自于考古學(xué)的發(fā)現(xiàn)，如20世紀(jì)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(yáng)西水坡蚌塑龍虎圖，新世紀(jì)考古發(fā)現(xiàn)的4100年前的襄汾陶寺觀象臺(tái)和近發(fā)現(xiàn)的5300年前的鄭州河洛古國(guó)北斗九星。

恩格斯在《自然辯證法》中講到科學(xué)發(fā)展歷史時(shí)，他就指出：

必須研究自然科學(xué)各個(gè)部門(mén)的順序的發(fā)展。首先是天文學(xué)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(xué)只有借助于數(shù)學(xué)才能發(fā)展。因此也開(kāi)始了數(shù)學(xué)的研究。后來(lái)，在農(nóng)業(yè)發(fā)展的某一階段和在某個(gè)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(xué)也發(fā)展起來(lái)了。不久，航海和戰(zhàn)爭(zhēng)也都需要它。它也需要數(shù)學(xué)的幫助，因而又推動(dòng)了數(shù)學(xué)的發(fā)展。這樣，科學(xué)的發(fā)生和發(fā)展一開(kāi)始就是由生產(chǎn)決定的。

這里，恩格斯正確地指出科學(xué)的開(kāi)端是天文學(xué)，而天文學(xué)的發(fā)展也促進(jìn)了數(shù)學(xué)的進(jìn)步。在中國(guó)古代也是如此，天文學(xué)和數(shù)學(xué)的發(fā)展是相輔相成的。天文學(xué)用于觀象授時(shí)，指導(dǎo)社會(huì)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(yùn)動(dòng)規(guī)律。數(shù)學(xué)則用于歷法的推步，根據(jù)日月五星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)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(xué)發(fā)現(xiàn)的日月五星的運(yùn)動(dòng)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(shuō)的象和數(shù)。

《周髀算經(jīng)》記載：故月與日合，為一月。日復(fù)日，為一日。日復(fù)星，為一歲。外衡冬至，內(nèi)衡夏至。六氣復(fù)返，皆謂中氣。陰陽(yáng)之?dāng)?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(wàn)一千九百二十歲。生數(shù)皆終，萬(wàn)物復(fù)始，天以更元作紀(jì)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(guò)19年（1章），其中需要置閏7個(gè)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(guò)76年（1蔀），則朔日和冬至在同一天的相同時(shí)刻（日數(shù)無(wú)余分）。經(jīng)過(guò)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(guò)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(yáng)）、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(guó)古代歷法不但包括太陽(yáng)和月亮的運(yùn)動(dòng)（即陽(yáng)歷和陰歷），還包括水、金、火、木、土五星的運(yùn)動(dòng)。先秦時(shí)期測(cè)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(shuō)明在歷法中出現(xiàn)的各種天象，其背后的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是以數(shù)來(lái)表示的，這就是象和數(shù)的關(guān)系，也是天文學(xué)和數(shù)學(xué)的關(guān)系。如前所述，1天1夜為1日，太陽(yáng)與月亮重合為1月。1年分4時(shí)，即春夏秋冬4季。4時(shí)分八節(jié)，即立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至8個(gè)節(jié)氣。1年有12個(gè)月，19年7閏，即閏年時(shí)1年有13個(gè)月。還有干支紀(jì)日、干支紀(jì)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(yùn)動(dòng)軌跡，即28宿作為星空的標(biāo)記點(diǎn)。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(xiàn)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(guò)王先勝的研究，在我國(guó)上古時(shí)代甚至是遠(yuǎn)古時(shí)代的紋飾資料中也出現(xiàn)了，充分說(shuō)明了我國(guó)天文學(xué)的起源甚早，其上限可以認(rèn)為是2萬(wàn)年前。

《易?系辭》說(shuō)：上古結(jié)繩而治,后世圣人易之以書(shū)契�！堵肥贰酚涊d伏羲稽夬象，肇書(shū)契，以代結(jié)繩之政。百官以治，萬(wàn)民以察，而文籍由是興矣。這些文獻(xiàn)說(shuō)明在1萬(wàn)年前的伏羲時(shí)代，就發(fā)明了書(shū)契（即早期圖畫(huà)文字），用以取代過(guò)去的刻木結(jié)繩的管理辦法。百官用書(shū)契來(lái)治理，萬(wàn)民用書(shū)契做交流，從此開(kāi)始有了文化的發(fā)展。王先勝所研究的古代紋飾，應(yīng)該就是古人所稱(chēng)的書(shū)契。

王先勝在《中國(guó)遠(yuǎn)古紋飾》和《中國(guó)上古紋飾》兩書(shū)中，通過(guò)詳盡地分析器物紋飾的構(gòu)造、來(lái)源及其本義，認(rèn)為中國(guó)古代紋飾（新石器時(shí)代-秦漢）是類(lèi)似于文字文獻(xiàn)的另一種文化傳播、傳承符號(hào)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(shū)有關(guān)的知識(shí)、觀念和信仰。王先勝對(duì)古代紋飾的研究充分說(shuō)明天文和人文同時(shí)發(fā)展起來(lái)的。也證明了著名考古學(xué)家蘇秉琦的觀點(diǎn)，他曾將中國(guó)歷史的基本國(guó)情概括為四句話：超百萬(wàn)年的文化根系，上萬(wàn)年的文明起步，五千年的古國(guó)，兩千年的中華一統(tǒng)實(shí)體。

當(dāng)然到了后來(lái)還有倉(cāng)頡造字的文字發(fā)明，又極大地推動(dòng)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(shū)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(qiáng)調(diào)了在古代紋飾中體現(xiàn)的思想和文化是從遠(yuǎn)古貫通到上古，甚至直到秦漢時(shí)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(diǎn)。我在研究圭表測(cè)影時(shí)，也深刻地體會(huì)到了這一點(diǎn)。在中國(guó)古代，圭表測(cè)影是用來(lái)確定年、季節(jié)和節(jié)氣的，甚至用來(lái)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(yáng)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(yáng)測(cè)影，在長(zhǎng)達(dá)2000年的時(shí)間里，采用的是同樣的測(cè)量方法和相同的蓋天模型，但在不同的時(shí)期則是針對(duì)當(dāng)時(shí)的北極星進(jìn)行測(cè)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(duì)于了解中國(guó)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(kāi)創(chuàng)性的工作。

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

這個(gè)原始人仰望星空的時(shí)間超過(guò)了預(yù)誓閥值，已對(duì)宇宙表現(xiàn)出了充分的好奇。到此為止，已在不同的地點(diǎn)觀察到了十例這樣的超限事件，符合報(bào)警條件。

如果我沒(méi)記錯(cuò)的話，你前面說(shuō)過(guò)，只有當(dāng)有能力產(chǎn)生創(chuàng)世能級(jí)能量、過(guò)程的文明出現(xiàn)時(shí)，預(yù)警系統(tǒng)才會(huì)報(bào)警。

你們看到的不正是這樣一個(gè)文明嗎？

人們面面相覷，一片茫然。

排險(xiǎn)者露出那毫無(wú)特點(diǎn)的微笑說(shuō)：這很難理解嗎？當(dāng)生命意識(shí)到宇宙奧秘的存在時(shí)，距它終解開(kāi)這個(gè)奧秘只有一步之遙了�？吹饺藗�?nèi)圆幻靼�，他接著說(shuō)，比如地球生命，用了四十多億年時(shí)間才次意識(shí)到宇宙奧秘的存在，但那一時(shí)刻距你們建成愛(ài)因斯坦赤道只有不到四十萬(wàn)年時(shí)間，而這一進(jìn)程關(guān)鍵的加速期只有不到五百年時(shí)間。如果說(shuō)那個(gè)原始人對(duì)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(gè)人類(lèi)文明，不過(guò)是彎腰去拾它罷了。

趙永恒

2020年6月21日

趙永恒:中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員、博士生導(dǎo)師，國(guó)家重大科學(xué)工程LAMOST項(xiàng)目總經(jīng)理，中國(guó)天文學(xué)會(huì)常務(wù)理事，北京天文學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)。主要從事活動(dòng)天體的理論研究、高能天體的觀測(cè)分析、多波段觀測(cè)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、天文年代學(xué)研究以及 LAMOST項(xiàng)目的科學(xué)研究和管理等工作。參加和主持過(guò)攀登計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等研究工作；在國(guó)內(nèi)外著名學(xué)術(shù)刊物和國(guó)際會(huì)議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文115篇。1997年入選中國(guó)科學(xué)院百人計(jì)劃，1999年獲教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)，2000年獲政府特殊津貼，2003年獲中國(guó)科學(xué)院優(yōu)秀導(dǎo)師獎(jiǎng)。