“讀書不覺已春深,一寸光陰一寸金。”(王貞白《白鹿洞二首》)
“少年易老學(xué)難成,一寸光陰未可輕。”(朱熹《偶成》)
這些我們耳熟能詳?shù)脑娋渲械摹肮怅帯敝甘裁茨兀俊肮怅帯笔窃趺磁c時間建立聯(lián)系的?“一寸光陰”是多久呢?要弄懂這些問題,我們需要穿行回4000年前,從中國古代的天文臺說起。
在中國古代,天文臺有一個更具象的名字——“觀象臺”或“觀星臺”。為了解讀農(nóng)耕的時序、校準(zhǔn)國家的歷法,先民們開始建造最早的天文觀象臺。
考古發(fā)現(xiàn)表明,距今4000多年前的陶寺遺址中,有一處由13根夯土柱構(gòu)成的遺跡,經(jīng)多位專家考證,這處遺跡就是中國最早的天文觀象臺——陶寺天文臺。陶寺天文臺的發(fā)現(xiàn)證實了《尚書·堯典》中觀天授時的記載,表明“歷象日月星辰,敬授人時”是有事實依據(jù)的,將我國觀天授時的考古證據(jù)上推到4000年前。
陶寺天文臺的故事
2002年,中國社科院考古所山西工作隊在陶寺遺址鉆探時,發(fā)現(xiàn)不明遺跡。一次雨后的清理,露出13個呈半圓形排列的夯土基礎(chǔ),其功能一度成謎。在排除古墓、城墻等可能后,考古學(xué)家提出可能是用于觀測天象的。隨后,考古隊用架子模擬夯土柱,進行實地觀測。自2003年冬至起,歷時兩年,一共觀測77次,通過記錄太陽與塔兒山的位置變化,最終確認該遺跡是用于觀測天象的天文臺,并反映了從冬至到夏至再到冬至一個回歸年的歷法規(guī)律。
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△山西陶寺天文臺遺址復(fù)原圖
陶寺遺址除發(fā)現(xiàn)觀象臺遺址外,還出土了圭表。
圭表是中國古代的傳統(tǒng)天文儀器,它具有辨方位、定節(jié)氣等功能(其中最重要的是確定冬至?xí)r刻,因為冬至通常作為一年的起始點,所以確定冬至點至關(guān)重要)。圭表由圭和表兩個部件組成,圭與地平平行放置且?guī)в锌潭龋糜跍y量日影,也叫圭尺;表是垂直立于地平的標(biāo)桿,也叫立表,表高多為八尺。二者的端點相連接,原理是利用太陽光線照射“表”產(chǎn)生光影落在“圭”上,通過測量影子的長度變化來計時。在一天中,太陽高度角不斷變化,影子的長短也隨之改變。
據(jù)學(xué)者研究推測,陶寺遺址出土的圭尺和立表,是目前考古發(fā)現(xiàn)最早的圭表儀器實物,距今4300年至4000年。這表明陶寺文化可能同時存在圭表測影和柱縫觀測日出兩套系統(tǒng),另一方面也暗示柱縫系統(tǒng)的春秋分日期可能是通過圭表系統(tǒng)測量日影長度來確定的。
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△陶寺遺址出土的圭表
讀到這兒,大家應(yīng)該就能想到,古代的“光陰”,其實指的是日影。
中國古代的圭表測影,多用“八尺”表,這一規(guī)制在東周已經(jīng)形成,其后一千多年里,歷朝官方幾乎都用八尺表進行測影。
古代天文名著《周髀算經(jīng)·二十四節(jié)氣》提到:“冬至晷長丈三尺五寸。夏至尺五寸。”唐代著名文學(xué)家李淳風(fēng)做了解釋:“冬至之日最近南,居于外衡,日最近下,故日影一丈三尺。”在二十四節(jié)氣中,“冬至”日影最長,是一丈三尺五寸。夏至最短,只有一尺五寸。
換算后,從冬至到夏至的半年日影長度變化為115寸,若以365天的回歸年長度值來計算的話,則為365÷2÷115≈1.6天
剛剛我們提到了365天的回歸年長度值,我們常說一年有365天,這是根據(jù)地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一周,即一個回歸年的運動周期來制定的。準(zhǔn)確來說一個回歸年的長度是365.2422天,即365天5小時48分46秒。在中國古代天文學(xué)史上,元代天文學(xué)家郭守敬對回歸年長度值的精確測算曾取得重大進展。
郭守敬對圭表形制進行了改制,創(chuàng)制了四丈高表和景符進行圭表測影,使測影精度大大提高,以此推定出極精確的冬至?xí)r刻,并且為制定當(dāng)時世界上最先進的歷法《授時歷》打下了堅實的基礎(chǔ)。
位于河南登封市告成鎮(zhèn)的登封觀星臺是中國現(xiàn)存最早的天文臺建筑,也是唯一流傳至今的四丈高表實物,其主體為青磚石結(jié)構(gòu),由臺身和量天尺(石圭)組成,臺高12米,表下石圭長36米,至今形制完好。“晝參日影,夜觀極星”,登封觀星臺具有測影、觀星和計時等多種功能。其中,圭表測影尤為精準(zhǔn),達到了中國古代圭表測影技術(shù)的巔峰,由此測得一年長度為365.2425日,合365天5時49分12秒,與現(xiàn)代科學(xué)推算的回歸年長度相比,誤差僅為26秒。
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△河南登封觀星臺
有觀點認為,“一寸光陰”是指圭表影子移動一寸所需要的時間。但在中國古代文學(xué)中,“光陰”其實是作為一種時間意象,用于虛指表達,體現(xiàn)了古代文人對時間模糊化、修辭化的處理方式,并非實指某個具體的時間計量。
在沒有現(xiàn)代科技的時代,我們的祖先用智慧和耐心,建立起理解宇宙的體系。他們立于天文臺之上,觀察天象,把無形的時間轉(zhuǎn)化為可測的文明韻律。
所謂“一寸光陰”,不僅是詩意的表達,更是古人在高臺上探索天地運行的智慧結(jié)晶。那些穿越千年的觀測方法與時間觀念,至今仍以獨特的方式,連接著古人的智慧與我們的生活。
(科普中國)
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