清华科学博物馆沙龙 由清华大学科学博物馆（筹）及清华大学科学史系主办的学术交流活动。自2019年9月初始，不定期邀请海内外专业人士进行学术交流与经验分享，主题涉及科学仪器、科学展品、科学博物馆建设与展览等多个相关领域。
沙龙现场
2022年11月8日下午，第28期清华科学博物馆沙龙《时之为蚀：天文观测背后的中国历法》在蒙民伟人文楼B219举办。本期清华科学博物馆沙龙（下称“科博沙龙”）为“月食”天文日系列活动之一，由清华大学科学博物馆、清华大学学生天文协会联合主办，清华大学学生科学史学社、清华大学学生科学传播协会协办。
主讲人：北京天文馆古天文研究中心主任、研究馆员肖军
本期科博沙龙时值月食，北京天文馆古天文研究中心主任、研究馆员肖军老师应邀主讲，旨在从月食之蚀，思考时间的含义，从现代抽象的时间回望传统具象的时间。沿着历法变革的脚步，发现时间观念在不断精确的过程中，也在不断的失去一些很重要的文化意象。在公历中失去月亮，在定气中失去日月的相合，在对章蔀纪元的重新理解的过程中，发现在历法的不同周期中隐含了天体的实际运行现象与规律。本期沙龙由清华大学科学博物馆公共教育助理夏子禾主持，科博视频号、科博搜狐号同步直播。
11月8日晚，清华大学学生天文协会的同学们带领在校同学观测月食
“时间”是一个永恒的话题。尽管“时间”其概念与“空间”类似，在物理学领域是一个最基本的概念，但往往也蕴藏着极为复杂与深远的含义。随着近代物理学的发展，人类对“时空”概念的认知有了明显变化，从牛顿的“绝对时空”到爱因斯坦的“狭义相对论”、“广义相对论”，人类的视野不再局限于具体的、可描述的时空，现代的时空观也由此而起，精确、抽象。而当我们将目光从近当代物理范式的时空回溯向中国古代“逝者如斯夫，不舍昼夜”朴素的、非客观的时空观，“观天授时”的历法则变成了日月阴阳、人与自然的和合与流转。“月亮”作为仅次于太阳能为肉眼所见的第二大星体，在中国古代的时间文化里有着重要意义。从月亮谈起，看历法之变，寻中气之根，悟中国文化之建构。
问月：当“月相”成为时间历变的准绳
中国古人眼中的时间是具象的，以《尚书》来说，“历象日月星辰，敬授人时”，时间与人有关，也与日月星辰有关，实际上是自然和人之间相互关联而产生的一个概念，不是一个纯客观的概念。折射着中国古人时间观的中国历法则经历了一个漫长的变化过程，从春秋前到秦汉，历经唐宋元明清，直到民国孙中山先生改用公历与国际同轨。这既可以看作是中国在时间文化上不断现代化的历程，也可以视为是由夏历开始历经朝代更迭、认知变迁的中国传统历法的改变与失落。
而现代科学对“月食”等天文现象的破译，也让我们逐渐忘却了古人的历法传统也源于对日月及其天文现象的敬畏。
[1] 朔望月：又称“太阴月”。是指月球绕地球公转相对于太阳的平均周期，为月相盈亏的平均周期。以从朔到下一次朔或从望到下一次望的时间间隔为长度，平均为29.5306天。
[2] 交点月：又称交周月。交点月是指月球绕地球运转，连续两次通过白道和黄道的同一交点所需的时间。这段时间为27.2122日，即27日5时5分35.9秒。
[3] 食年：太阳在天球运行，从月球轨道面（白道面）和黄道面交线出发，再回到此交线所经过的时间称为食年，大约等于346.62天。
而这一周期并非完全固定于18.047年，而是会再延续11天，因而当沙罗周期在不断循环往复时，还有余数的不断叠加。与现代人观测日月食不同的是，中国古人对日月食观测及其背后的运行时序的探究是经年有序的，是一个不断精细化的过程。
肖军老师援引了《黄帝内经》六节藏象论，用以论述日月运行的时间差：“日行一度，月行十三度而有奇焉”，即每日月亮要在黄道附近行十三度有余，太阳才行一度。因此，日月之间会有彼此不断的相望与相会，古天文称之为“日缠月离”。古人所称的“朔”即每月的初一，为月球恰好运行到与太阳黄经相等的时刻，此时地面上看不到月亮。《苏州石刻星图》刚好描绘、论述了这一现象：“日月所会之处，凡日月一岁十二会，故有十二次”。而中国传统历法纪年、纪月、纪日的起点也便来自于月相的变化。从蛾眉月、上弦月、渐盈月、到满月，月亮的阴晴圆缺成为了标定“弥异时也”[4]的最佳对象。而公历的广泛采用，直接带来的后果便是中国近当代文化里“月亮”这一意象的隐退，甚至缺失。与“月亮”直接相关的“初一”“十五”已然在公历中退场，年月日的记数也只是一个数字符号，与自然的循环、日月星辰的轮转没有关联。
[4] 《墨子·经上》:“久弥异时也,宇弥异所也。”
《苏州石刻星图》
尽管日月运行及其周期有数差，但中国传统历法的制定与修缮始终在尝试采用“置闰”的方法来弥合，使日月合于历。中国传统中的“年”“岁”二字其含义不尽相同，分别代表着月、日。日之行谓之“中数”，即中气一周之数，包含了12个中气[5]的循环，时长为365又1/4天。月之行谓之“朔数”，其周期为从正月初一到来年的正月初一，其周期为354天。秦汉以前的古六历，采用“十九年七闰”的方式置闰，即十九年中加入七个闰月，将19个回归年[6]与235个朔望月相调和。而自汉《太初历》起沿用至明末的“无中气置闰”，则是将没有中气的月份作为闰月。由此形成了中气纪月的规律，如夏至月为农历五月，冬至月为农历十一月，因而是“规则置闰”。这一置闰方法既保证了日月相合，明朝后期，由于传教士进入中国，将西方天文引入中国，也让当时的民众对太阳的运行有了更多的认识。传教士忽略了太阳运行夏天慢、冬天快等不规律运动的因素，对二十四节气以黄道15度为标准进行定气，而这也导致了月份与中气的分配不均，因而无法再沿用中气纪月的方法，其置闰需要人为进行调整，打破了沿用数千年的“日月合历”之法，是一种“不规则置闰”。这一历法完成于明朝末年，在清朝获得颁行，名为《时宪历[7]》。
[5] 中气：从冬至开始的二十四节气中逢奇序数的节气，即：冬至、大寒、雨水、春分、谷雨、小满、夏至、大暑、处暑、秋分、霜降、小雪。
[6] 回归年：太阳连续两次通过春分点的时间间隔，即太阳中心自西向东沿黄道从春分点到春分点所经历的时间，又称为太阳年。
[7] 时宪历：《时宪历》一书，制定于明末，正式采用定气。这是中国历法史上第五次亦是最后一次大改革。明朝末年，经过四十多年实测，引用西洋法数，编成《崇祯历书》，未及正式颁行而明已亡，在清朝颁行。
寻中：当“中”成为中国文化的根结
肖军老师围绕《盖天说》七衡六间的宇宙图像首先阐释了何为“中气”。《盖天说》宇宙图像通过描绘太阳的视运行轨道展现二十四节气中的十二中气时日地距离的关系。其中7个日道，在12个中气里面，太阳会走7个日道，以北极为圆心半径不同的圆，内、中、外它分别对应的就是夏至，春秋分和冬至的日道，古人基于想象认为离得近就是热，离得远就是冷。而从古人的视野看太阳升落，以地中为圆心半径16.7万里的视界，使得中国古代将太阳升落视为太阳在视界之内与之外的运动。太阳的东升西落有方位变化，只有在春秋分的时候是正东升，正西落。冬至的时候，太阳在东南，夏至的时候，太阳在东北。太阳升落的方位会有一个往复的变化，古人用盖天说的七衡六间，解释太阳升落方位的变化，而这对中国人找“中”非常的重要。
二分二至与太阳的方位运动密切相关，而《汉书》为“中气”作了定义：“启闭者,节也。分至者,中也。”其中的“二分二至”就是中气，中气与节气彼此交织形成了二十四节气。而《尚书》里面所谓“四仲中星[8]”，用四颗星找春秋分跟冬夏季，找四季的“中”，找时间的“中”。
[8] 四仲中星：用黄昏时在正南方天空出现的四组恒星来定四个节气的方法.
《盖天说》七衡六间的宇宙图像
基于“中气”，肖军老师又进一步提出了“地中”的概念，何为“地中”？何为“中”？《周礼》中对“寻中”有定义，实际上是一个很科学的定义。《周礼》“地官司徒·司徒”中言“日至之景，尺有五寸”，即用立竿测影的方法，用八尺的圭表在夏至的时候测其影长，它的影子如果长一尺五寸，这个地方就是“中”。现在河南登封郭守敬建的高表南面，还立有一唐朝南宫说建的周公测影台，夏至日影从基座的边线落下，刚好一尺五寸（肖军，《“中”的建制——从晷仪到北京城的天地日月》）。
土圭之法测日影
从三唐朝僧一行组织中国历史第一次天文大地测量“求其土中，以为定数”，到元朝郭守敬组织“四海测验”，改八尺圭表为四尺高表，以阳城[9]为天下之中，“寻中”不仅仅局限于地理意义，更是在寻找时间意义上的“中”。
1897年在内蒙古托克托城出土的晷仪上刻画着69条线，若把空缺的31线补足，该晷仪的刻度应是百线之圆。而根据肖军老师此前的研究，若把31线空缺之处对准南方，则第一线与第六十九线刚好吻合冬至日太阳升起、落下的方位。69线的划分刚好对应12个中气时太阳升落的方位，亦能测二分二至的时间，即“时中”。而从形制上看，晷仪中间的圆孔用于安置圭表，方形表面与中间直立的圭表组成了“中”字（肖军，《“中”的建制——从晷仪到北京城的天地日月》）。该架仪器将太阳运动的观测与时序结合，太阳的东升西落构建起了一个动态、不断运行的“中”。
[9] 现山西省阳城县
从晷仪看太阳运行与时序变化
将视线眺望古观象台，落向北京城，肖军老师运用《周礼》中“寻中建国”的理念，论述了将从秦汉时期的晷仪到郭守敬择中营建都城，贯穿了中华文明两千多年的“中轴线”仍生动体现在北京都城建立的缘由。“定之方中，揆之以日[10]”，“中”与太阳的运动休戚相关，也由此可见“中”在中国传统文化中的意义。
[10] 引自《鄘风·定之方中》
北京城的中轴线（肖军 作）
求元：当“圆满”成为观天授时的另一视角
尽管“章蔀纪元”这一历法在唐高宗诏令李淳风[11]改立历法[12]时被首次废除，但其寻求一个圆满的开始的历法视角为中国传统历法之演变提供了不同的思路。肖军老师指出，中国古人把十九年定为一章，四章（76年）为一蔀，二十蔀（1520年）为一纪，三纪（4560年）为一元，从天文的周期现象着手，作为时间的起点。何为“圆满的开始”？对于太阳（纪年）来说，是冬至（太阳由南向北开始位移），对于月亮（纪月）来说，是朔（新月的诞生），对于纪日来说，是夜半（子时为一天的开始）。“朔与冬至同在一天为一章的起点，夜半、朔与冬至在同一天为一蔀的起点，甲子日、夜半、朔与冬至在同一天为一纪的起点，干支纪年、甲子日、夜半、朔与冬至在同一天为一元的起点”（肖军，《中国的时间文化》）。“章蔀纪元” 为了寻找一个完美的开始，实际上是建构了不同的历法。
[11] 李淳风（602－670年），道士，岐州雍县人。唐代天文学家、数学家、易学家，精通天文、历算、阴阳、道家之说。
[12] 唐高宗诏令李淳风编制历法《麟德历》，于麟德二年颁布施行。该历书以《皇极历》为基础，简化许多繁琐的计算，并废止19年7闰的“闰周定闰”， 一直使用到开元年间。
和合：当“历法”成为生命信息的转化
当我们聚焦中国传统历法中的时间元素，“章蔀纪元”中一章为十九年，而地球上最高等的生命成熟的时间恰好是十九年，四章为一蔀，76年，刚好与人的寿命相近。古人对时间历法的探索与追求，也是对人类与自然奥秘的精细化探求。而清朝年间，李善兰[13]在翻译《谈天》[14]时，将“nutation”翻译为章动，是因为月亮的摄动使地轴在进动的过程中产生了18.6年的章动周期，因与一章（十九年）的时长接近，李善兰就把它译为了章动。“实际上这是日、地、月三体运动中的微扰现象，也许正是三体运动的微扰推动了地球上生命的诞生”（肖军，《中国的时间文化》）
[13] 李善兰，原名李心兰，浙江海宁人，是中国近代著名的数学、天文学、力学和植物学家。
[14] 《谈天》，原名《天文学纲要》，是英国天文学家J·F·赫歇耳的一本通俗名著，全书共18卷。
中国传统历法是日月相合的结果，有着和合共生的美感，也有着灵活变通的智慧。而在这样一种日月星辰与时序构建的关联里，天与人也建立起了相同的建构。肖军老师引用《易经》复卦“七日来复”和《黄帝内经》“天之道六六节”的现象依据结合“三阴三阳”将天地时序的循环与日月升落的往复与中医理论相类比，阐明了“古人在时间序列上构建了天人同构的理论，是传统中医学的建构基础。中国的时间文化源于天文，为天人之学的建立提供了一条有效的研究路径”。
二十四节气与中医理论
最后，肖军老师从天文宏观凝聚向个体微观，以“存在”视角的思辨结束了本次讲座：“以我们中国人来看，一个生命有限的存在是最大的存在，不要考虑多少，能存在的这几十年是人最大的存在。所以不要忘本，这是你拥有的，你不用外求的，你就已经在这儿了。这是中国人的一个立根之本，它不用求一个圆满，不用一个圆满无限的存在来支撑它的文化。中华文化是自信的文化，而非他信的文化，建立在时间维度上、天文观测上、传统历法上。”
对谈现场
沙龙的第二阶段，清华大学学生天文协会代表、天文系博士生赵思逸和生命科学学院博士生田宁与肖军老师一起就二十四节气及其变化、天人同构中的阴阳与时序展开讨论，双方从古今不同的视角共同探讨中国传统历法与时间文化中的秩序与认知。
合影留念
参考文献
[1]肖军. “中”的建制——从晷仪到北京城的天地日月[DB/OL]. https://mp.weixin.qq.com/s/1V27mauKtZU57sOQUCOG2A.2022
[2]肖军.中国的时间文化[J].天文爱好者,2020(3), P.83-86
【本文已经主讲人肖军老师审阅】
主讲人介绍
嘉 宾 ｜ 肖 军
北京天文馆古天文研究中心主任，研究馆员。1986年南京大学天文系毕业后，一直在北京天文馆、古观象台从事天文学史研究和天文科普工作。
现任中国科学技术史学会理事，北京天文学会理事。参编《中国天文学史大系》，合著《宇宙史话》等，发表《对晷仪的再认识》、《五运六气的天学基础》、《解析<黄帝内经>历法》等多篇学术论文。
责编｜伊墨
撰稿｜夏子禾
摄影 | 孙德利 景玮
