【典籍里的中国科技】
习近平总书记强调：“要把优秀传统文化的精神标识提炼出来、展示出来，把优秀传统文化中具有当代价值、世界意义的文化精髓提炼出来、展示出来。”
今开设【典籍里的中国科技】栏目，旨在从简牍中探寻中华民族的科学精神与创新基因，为加快建设科技强国、实现高水平科技自立自强厚植历史底蕴与文化自信。
本期，请与中国科协之声一道从《尚书·尧典》出发，探寻古代历法的故事。
往古来今谓之宙，四方上下谓之宇
古人观测天象
通过空间变化逐步得到时间的观念
日升日落，便有了一天的观念
月圆月缺，便有了一月的观念
寒来暑往，便有了一年的观念
历法是推算日、月、年，并使其与相关天象对应的方法。今天是24节气的最后一个节气——大寒。农谚有云：“过了大寒，又是一年”。大寒节气接近春节，开始充满辞旧迎新的喜悦与欢乐。这种时节氛围，从侧面也反映了我国历法与民生民俗的深厚联结。
《尚书·尧典》中提到尧帝命羲和兄弟制作历法的故事。
钦若昊天，历象日月星辰，敬授民时。
意思就是尧帝命令羲和，按照太阳、月亮和五星运行的自然规律，测定节候，并将历法赋予百姓，使知时令变化，不误农时。这种通过观测宇宙间日月运行规律，并在自然规律下从事生产生活，是人类适应自然、融入自然，让人类活动与自然相适应的发展思路，体现了“天人合一”的哲学思想。
古代先民制定历法不仅有《尚书·尧典》的文字记载，还有历史遗存予以佐证。
在山西陶寺村的史前遗址中，考古工作者于王级大墓里，发现了一根漆杆，用红、绿、黑漆漆成刻度线。这根漆杆就是我国最早发现的圭表测影工具。漆杆上面的刻度都与时节对应。这说明除了观测日出等自然现象之外，在夏代之前的新石器时代晚期，中国先民已经掌握了圭表测影等主要的天文学观测方法。
陶寺史前天文台及圭表 来源：《文明的积淀——中国古代科技》
那当时一年有多少天呢？
《尚书·尧典》中提到：
期三百有六旬有六日，以闰月定四时成岁。
大意是说，一年三百六十六天，用闰月来调节四时节气，形成一年的岁时。“闰”的本义是余数。南北朝时期编写的《千字文》中“闰余成岁”正是来源于此，即积累数年的闰余并成一个月，放在闰年里。
为什么古人早早便发明了闰月的概念？
根据现代科学，我们知道这是因为地球公转的时间既非365天，也非366天，而是365天5小时48分46秒。我们自古以农立身，若长期使用固定日数比如《尚书·尧典》记载的366天的年历，久而久之便与实际季节之间产生较大误差，非常影响生产生活。于是设立闰月协调天文观测与生产生活需求。这种兼顾月相与太阳周期的阴阳合历，体现了古人顺应自然规律、调和阴阳节律的系统思维，彰显了追求自然与社会和谐的思想。观象授时的实践，标志着中国古代天文学已迈入早期发展阶段。
到了汉代，因旧历误差日益明显，汉武帝刘彻决定改历。《汉书·律历志》记录了改历的具体工作：
乃定东西，立晷仪，下漏刻，以追二十八宿相距于四方，举终以定朔晦分至，躔离弦望。
历法的基础便是测。中国最古老的天文仪器是“表”“圭”“日晷”等。这些仪器观测方法在汉初已普遍应用，但当改历进行一段时间后，发现历法还是制定不出来。于是皇帝就征召民间天文学家：
乃选治历邓平及长乐司马可，酒泉候宜君，侍郎尊及与民间治历者，凡二十余人。方士唐都、巴郡落下闳与焉，都分天部，而闳运算转历。
由此可见，从巴郡征召上来的落下闳受到重用并运算转历。从民间征召天文学人才的举措，可以看出古代举全国之力制定历法的决心，也是官方灵活用人的非常之举，是古代科技进步的重要动力。最后制定的历法正是由邓平和落下闳等人制定的“八十一分法”历法，即《太初历》。
太初改历过程中取得的成就是多方面的，其中之一就是把二十四节气纳入历法计算，建立了中国的“阴阳合历”的历法体系。即以朔望月纪月，把回归年分成二十四节气，然后用置闰月的办法来协调太阳年和太阴年，使得季节与月份大体上保持同步。而在闰月的安排上，太初历首次提出了“无中气置闰”的规则，这样就把季节和月份的关系协调得十分合理，这个方法在农历中一直沿用至今。
《太初历》一改之前十月为岁首的习俗，确立“以孟春正月为岁首”的历法制度。即正月初一为一年的开始。“春节”之名诞生不过一百余年，但春节这个节日，从太初改历后在我国却流传了数千年。为了纪念，后世将主持太初改历的落下闳称为“春节老人”。
落下闳故里四川阆中的铜像和浑仪
1280年，郭守敬、王恂等人在前人研究的基础上，集各历之精华，经“四海测验”和大规模恒星观测而获得精确数据，运用宋代以来的数学最新成就，加上自己的创新，编制出我国古代最优秀的历法——授时历，把古代历法体系推向高峰。其继承了南宋杨忠辅统天历的成果，定一年的长度为365.2425日，与理论值仅差23秒，和现今世界通用历法《格里高利历》所使用的回归年长度值相同。
浑仪（左）和简仪（右）现存放于紫金山天文台
明末大儒顾炎武说：“三代以上，人人皆知天文。”意思是夏商周之前，人们就普遍具有必要的天文知识了。今天，仍有一群人在为我们坚守“时间的秩序”：在中国科学院国家授时中心——其名正源自《尚书·尧典》中的“敬授民时”——所授的时，便是我们耳熟能详的“北京时间”。
编者手记
撰写此文时，耳边不时回响起童蒙读物《千字文》开头的几句话：“天地玄黄，宇宙洪荒。日月盈昃，辰宿列张。寒来暑往，秋收冬藏。闰余成岁，律吕调阳。”先民时期就用历法指导生产生活，一千多年前将之作为孩童开蒙的基础常识，这种“顺应自然、天人合一”的理念是中华文明刻入基因的生活智慧与生存哲学，并通过代代相传，塑造了中华民族独特的时空观，也成为我们认知世界、探索自然的底层逻辑。
中国科协之声编辑 张慧凯
参考资料：
1.《文明的积淀——中国古代科技》孙小淳著 中国科学技术出版社2024年1月第1版
2.科普时报《阴阳历法：自然和谐，敬授民时——中国古代重要科技发明创造（三十一）》王渝生
3.光明网《光明文化周末：闰余》
4.光明日报《拜谒“春节老人”落下闳》
5.北京大学历史学系公众号《北大史学|郭津嵩：<太初改历始末考>》
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