论以岁差定尚书尧典四仲中星之年代

闽南姚斌 · 发表于 2014-2-27 19:02:09

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论以岁差定尚书尧典四仲中星之年代

竺可桢

岁差（precession of equinoxes）之理，在希腊发明较早，当汉武帝元光元年（西历134BC）雪派扣氏（Hipparchus）在天蝎宫（Scorpio）发见新星，于是着手重编星宿之目录，计测星一千零八十枚。雪派扣氏将其结果，与一百五十年前铁木开利司（Timorchoris）与阿列斯泰娄二人，所测之星度相较，遂发明星之黄经（celestial longitude），均有增加。如二十八宿中角宿距星（Spica=α Virgo）之黄经即相差两度，换言之即每年差四十八秒。其后雪派扣氏更加以测算，乃决定岁差之数为每年36秒。约为百年差一度也\[1\]。氏并谓黄经虽移，而黄纬不变，岁差之故，由于赤道之移动而非由于黄道云。我国前汉洛下闳虽有八百年差一算之说\[2\]，但未说明其何所根据。《后汉书·律历志》：“贾逵论云，《太初历》冬至日在牵牛初者，牵牛中心也……案行事史官注，冬、夏至日，常不及《太初历》五度，冬至日在斗二十一度四分度之一……他术以为在牵牛初者，自此遂黜。”时永元元年（西历89AD）也。又“元和二年（西历85AD），《太初》失天益远，日、月宿度相差浸多，而候者皆知冬至之日，日在斗二十一度，未至牵牛五度”云云。同时刘淇作《乾象历》，制铜仪，始以天为天，岁为岁，而道有黄赤之分。候今岁冬至之日躔，较去岁微有不及之分，谓之岁余\[3\]。是则星宿之有差度，至少在东汉章和二帝时，本已知之。迨东晋虞喜始立差法以追其变。《御制历象考成》谓“岁差之数各不同，虞喜以五十年差一度，刘宋何承天以百年差一度，祖冲之以四十五年差一度，隋刘焯以七十五年差一度，唐傅仁均以五十五年差一度，僧一行以八十二年差一度，惟宋杨忠辅以六十七年差一度，以周天三百六十度，每度六十分，每分六十秒约之，得每年差五十二秒半。元郭守敬因之，较诸家为密。今法实测晷影，验之中星得七十年有余而差一度，每年差五十一秒。此岁差之数，在古法为冬至西移之度，新法为恒星东移之度”云云。新法古法，二说争持颇久，至清初梅文鼎创为“恒星东移有据”\[4\]之说，而国人始渐信之。但岁差由于地轴方向之转变，赤道与黄道相交成二十三度半之角，地球除自转公转而外，地轴之方向亦作有周期之运转，宛如孩童抽陀螺时陀螺轴之转动然。特陀螺轴之运转极速，不过一秒几分之几，而地轴运转一周，需时二万五千八百年，换言之，即地轴之方向每年转动502秒（502564+0222T）之弧度。因是赤道与黄道相交之二点即春分点与秋分点，亦每岁移502秒。故由今观之，冬至西移之说是，恒星东移之说非也。

我国古代经籍，间有载及星辰之位置者，苟其所记之星次为当时实在现状，则以岁差之理，即能推定经书之年代。近顷梁任公先生谓《尚书·尧典》所记“仲春日中星鸟，仲夏日永星火”等，据日本天文学者所研究，西纪前二千四百年时确是如此，因此可证《尧典》最少应有一部分为尧舜时之真书\[5\]云云。如果能证明鸟、火、虚、昴为纪元前二千四百年二至、二分时昏中中星，则梁任公先生之言，洵为不误。但《尧典》所述中星之位次年代，我国自来学者即异说纷纭，莫衷一是，即近来日本学者对于中国天文学最有研究之新城新藏与饭岛忠夫二氏亦各执一词\[6\]。然则困难果何在乎？

我国古代学者，对于《尧典》中星之纷争，由于不知岁差。是以秀水盛大令谓“汉唐以后诸儒，见《月令》中星不同于《尧典》，曲为之说，云《尧典》谓七星毕见，星、房、虚、昴居四方七宿之中，故曰中星者，二孔与周孝通也。云中星为季月者，王子雍也。云《月令》举月初，《尧典》总举一月者，郑康成也。云《书》举月中，《月令》举月本者，陈祥道也。云《书》中星中于午，《月令》中星中于未者，郑渔仲也。不知岁差固矣，且味于法意”\[7\]。即知岁差矣，亦多格于成见，狃于习惯，误于主观。如何承天以百年差一度，遂谓尧时冬至日在须女十度\[8\]。祖冲之以十五年差一度，故谓尧时冬至日在危十一度\[9\]。梁武帝据《虞历》百八十六年差一度，故谓尧时冬至日在斗牛间。唐一行以八十二年差一度，遂谓尧时冬至日在虚一度\[10\]。此外隋张胄元谓在虚七，唐傅仁均谓在虚六，元郭守敬《授时历》谓在女虚之交。及至明代，西法岁差传入中国，确知七十年有余而差一度，故徐光启氏谓尧时冬至日在虚七度\[11\]。此皆先存有成见，以唐尧为西历纪元前二千四百年时代之人物，然后以岁差应得之度数，而推尧时冬至日在之星次。至于所测之躔度，与《尧典》所举四仲月之中星，是否符合，则不顾也。合果佳，不合则牵强附会而已。

朱晦庵之解释《尧典》星次也，谓“中星或以象言，或以次言，或以星言者：盖星适当昏中，则以星言，如星虚、星昴是也。星不当中，而适界于两次之间者，则以象言，如星鸟是也”。此仍不免以后人之眼光，推测古人之观念。戴东原氏谓周人以斗牵牛为纪首，命曰星纪，自周而上，日月之行不起斗牵牛也。然则十有二次之名，盖周时始定［12］。其言确切不移。近来饭岛氏亦谓十二次之名，起于冬至点之测定在牵牛初度时，当在西历纪元前四百五十年左右［13］。是则尧时并无所谓十二次，安能以次而定中星哉。

饭岛氏可谓善于疑古者，但氏过信《淮南子·天文训》之说，谓古时观测之标准时刻，春、夏、秋、冬皆同，不以日之长短而加减，断定《尧典》四仲月中星为午后七时所测，而信《尧典》所载之天象乃战国初之天象［14］。无论唐尧时无如许精密之时计，即有之，以唐都平阳之纬度（三十六度）计算，夏至日入在七点十八分，日入后三十分钟始见星，则星初见时已在七点四十八分，然则在夏至日下午七时，安由测定昏中之中星哉。

欲为精密之推算，必先有精密之材料，今《尧典》所云，仅“日中，星鸟以殷仲春。……日永，星火以正仲夏。……宵中，星虚以殷仲秋。……日短，星昴以正仲冬”。寥寥数语，而欲估定尧时冬至日躔之度数，则非用客观的眼光，从上述数语中重新加以推测不可。《尧典》所载，对于星次度数、测量时日，既不详尽，则欲为精密之测定，实非常困难。其困难之点，可得而言焉。

（1）观测之日期以字义上而论，则仲春、仲夏等名词，范围至泛，不特其间包含一月，且阴历节候之日期，年年更易，而其间又须插入闰月，若测中星之日期相差十五日，则星次位置可相差至十五度弱，而所推定之年代即相差千有余年。二千年来学者均以日永、日短、日中、宵中为二至、二分之代名词。因不举孟月、季月而专举仲月。则自必有故。二至、二分为自古以来推测四季之根据点，盖立春、雨水、惊蛰等节气，完全为人为的，无天然特具的表征。二至、二分，则凡留心天象者类能审测其时日。《左传》谓“凡分、至、启、闭，必书云物”，可知古人以分、至为观测天象之日期。泰西各国，虽至今日，亦仍只有此四节，且其起源亦甚早。同时二至、二分又适为四仲月之中气，则谓四仲月乃以代表二至、二分者当不误也。

（2）亲测之时间既认定日期为二至、二分矣，但观测之时间为昧旦乎？黄昏乎？即认定为黄昏矣，其昏、明之标准固又如何乎？因地球自转之故，星宿每日环绕北极一周即每小时行十五度，若观察之时间相差一小时，则所估之年代可差一千余年。故昏、明之规定实一重要问题也，古人对于此点，未有统一之意见，蔡邕《月令章句》，雷次宗《五经要义》并以日出前三刻为旦，日入后三刻为昏。孔颖达《礼记正义》［15］以日入以后二刻半始昏，不尽二刻半为明。清雷学淇乃谓“自帝尧演纪，传及夏商，未尝改易，皆以日入为昏，日出为旦也。及殷末失其甲子，孟陬殄灭，周公正三统之义，因初昏平旦，中星为日光所掩，不甚彰明，乃始以昧旦，平旦，始昏，大昏，分其节目。平旦，始昏，即古法之昏旦也……若唐虞夏后之时，亦以三商之前后为昏旦，是夏至之昏，中星当在析木，秋分之昏，中星当在危，非日永星火，宵中星虚矣”［16］。是仍由误于认定尧为纪元前二千四百时代之人物，故不惜以牵强误会出之也。盛百二谓“太史所候以昏、明为限者，乃候中星之法。蔡邕所谓以星见为夜是矣。又秋官司寤氏掌夜时以星分夜（注：见星为夜，不见星为昼）”，其言至为近理。饭岛氏根据《淮南子》之说，谓星鸟、星火、星虚、星昴，均属下午七时所测，则仲夏尚未始昏，安能见星，其病亦正与雷学淇同。要而言之，则观测中星必在初昏以后，以当时之天文智识，断无不见天象而悬揣得当之理。初昏之时刻，吾人现时能为精密之推定，是以吾人虽不能武断星鸟、星火为晚间何时所测定，但能决定仲春、仲夏之晚中，最早于何时始能见鸟与火也。

（3）观测之纬度纬度与昼夜之长短，朦影之久暂，均有密切之关系，赤道四季昼夜均相等，而两极则以六月为昼，六月为夜，我国汉唐学者，不知此理，故其所定昼夜时刻，无有注意于纬度之高下者。汉马融注《尚书·尧典》以为日永则昼漏六十刻，夜漏四十刻，日短则昼漏四十刻，夜漏六十刻，日中、宵中则昼夜各五十刻，郑玄注《尚书·尧典》则谓日中、宵中者，日见之漏与不见者齐也。日永者，日见之漏五十五刻，日不见之漏四十五刻，马、郑二人不特不明纬度高下与昼夜长短有关，即朦影亦未算入。至唐孔颖达作《尚书正义》，则云夏至之昼六十五刻，夜三十五刻。冬至之昼四十五刻，夜五十五刻。春分、秋分之昼五十五刻，夜四十五刻，虽已加入朦影矣，但亦未知此数之不能普遍应用也。

据明徐应秋［17］谓尧都平阳（今山西临汾），舜都蒲阪（今山西蒲州），禹都阳城（今山西阳城），汤都亳（今河南），西周都丰镐，东周都洛邑。如古来相传之说为可信，则唐虞三代之国都，均在北纬三十六度与三十四度之间，其二至二分日入日出之时间，均有表可查稽。兹将沿纬度三十六、三十五、三十四各处之冬至、春分、夏至、秋分之日入时刻，列表如下。

第一表日入时刻表[18]

	春分	夏至	秋分	冬至
纬度三十七	6h11′P.M.	7h21′P.M.	6h11′P.M.	4h45′P.M.
纬度三十六	6h11′	7h8′	6h11′	4h48′
纬度三十五	6h1′	7h6′	6h1′	4h51′
纬度三十四	6h11′	7h13′	6h1′	4h54′

朦影时刻，古时有始昏大昏之别，而近来天文学上亦有civil twilight与astronomical twilight之别。姑以我国古名始昏、大昏名之。在天文学上所谓始昏者，乃当天气清朗之时，自日落后至日球达地平线上六度之时期。在此时间内，虽不能见直接之日光，但高层空气中反射之日光，尚足以使各种户外职业，仍可赓续进行。天文学上所谓大昏者，即自日落西山后，迨日球达地平线下十八度止，大昏以后，则完全为黑夜矣［19］。星宿除最明亮之行星如金星、木星而外，均于始昏以后，方能见之。且鸟、火、虚、昴，除大火一星而外，无头等星，则其初现当更迟也。各地方始大昏之时间，可依下列公式［20］推测而知之。

h=sinA-sinBsin CcosBcosC

其中h为太阳与子午线相差之地平经度（hour angle），Ａ为太阳之地平纬度（altitude），C为太阳之赤纬（declination）,B为测量地点之纬度。兹依上列公式将北纬三十八度至三十度间二至、二分之初昏、大昏时间，列表如下。

第二表始昏大昏时间表

	春分始昏大昏	夏至始昏大昏	秋分始昏大昏	冬至始昏大昏
北纬三十八度	26′h 29′	31′1 h 56′	27′1 h 2′	2′1 h 35′
北纬三十六度	26′1 h 26′	30′h 50′	26′h 2′	28′1 h 32′
北纬三十四度	25′1 h 24′	29′1 h 45′	25′h 2′	28′1 h 30′
北纬三十二度	24′h 22′	2′h 4′	24′h 22′	27′1 h 28′
北纬三十度	24′1 h 20′	29′h 37′	24′1 h 20′	27′1 h 26′

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