查有梁：落下闳对二十四节气的贡献

二十四节气与二十八宿

《人民日报》2016年11月30日报道，联合国教科文组织保护非物质文化遗产政府间委员会第十一届常会于2016年11月28日至12月2日在埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴联合国非洲经济委员会会议中心召开。11月30日下午委员会经过评审，正式通过决议，将中国申报的“二十四节气——中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系及其实践”列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。

联合国教科文组织保护非物质文化遗产政府间委员会是《保护非物质文化遗产公约》的法定机关，由最高权力机关缔约国大会选出的24个缔约国组成，任期四年；缔约国大会每两年对半数委员国进行一次换届选举。委员会每年举行一届常会。《保护非物质文化遗产公约》关于“非物质文化遗产”的定义和“操作指南”规定的列入标准。主要体现为以下五大领域：（1）口头传统和表现形式，包括作为非物质文化遗产媒介的语言；（2）表演艺术；（3）社会实践、仪式、节庆活动；（4）有关自然界和宇宙的知识和实践；（5）传统手工艺。

中国“二十四节气”的申报，从整体上归为第四类非物质文化遗产领域，即“有关自然界和宇宙的知识和实践”。中华民族的祖先在商朝，约公元前1300年就有文字“甲骨文”。甲骨文里就有了对有关日月运行、天文历法中的一些知识的零星记载和认识。商周时期就有了以天干（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）和地支（子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥）依次排列组成的六十个干支名称的记日表，是我国最早的日历。

在古代先秦的历法中，就已经知道冬至、夏至、春分、秋分，这些节气。直到公元前150年左右，才有了“二十四节气”系统而完整的记载。《周髀算经》第三部分已经有“二十四节气”日影长度的测量，按照钱宝琮与刘朝阳的考证，应该不会晚于公元前100年。但是，《周髀算经》内所记载的“日月历法”，是建立在“盖天说”的基础上。这与建立在“浑天说”基础上的汉武帝颁布的《太初历》有很大差别。“盖天说”认为，日月总在大地之上运行；而“浑天说”中的天体是可以运行到大地之下。落下闳在公元前110年—前104年，制作“浑天仪”观测二十八宿的赤道距度（赤经差），并在《太初历》中将二十八宿与二十四节气结合起来。“浑天说”的“宇宙论”知识，从汉武帝时代开始，才在中国天文历法中兴起，并逐渐占据统治地位。

有学者提出：“二十四节气”的完整提出，出自《淮南子·天文训》卷三《天文》。《淮南子》以天体运行规律作为依据，第一次完整地记载了“二十四节气”的名称并说明了确定方法。《汉书·淮南王传》记载：“初，安入朝，献所作《内篇》，新出，上爱祕之。”淮南王刘安和门客研制成功的二十四节气，收在《淮南子·天文训》之中，在汉武帝即位第三年，献给了朝廷，并且得到了皇帝的喜爱。那么，二十四节气体系的完成和发布，至今（2017年）已有2155年。这个看法可以再反思。

汉武帝刘彻（公元前156年—公元前87年）是在建元元年（公元前140年）16岁时登基。汉武帝即位第三年，得到了淮南王刘安（前179—前122年）献上所作《内篇》。那时，汉武帝刘彻才19岁。建元三年（公元前138年）史书上并没有记载汉武帝公布二十四节气体系。根据《史记》和《汉书》的记载，是在汉武帝太初元年（公元前104年），颁布《太初历》中，才正式由朝廷最高当局发布二十四节气体系，至今（2018年）已有2123年。

中国“二十四节气”所包涵的有关自然界和宇宙的知识和实践，相当广泛而且深刻。从汉武帝太初元年（公元前104年）颁布全国使用《太初历》开始，“二十四节气”与“二十八宿”完整联系起来。直接或间接促进了中国传统文化将天文、数学、农学、气象、医学、养生、保健、旅游、文学、艺术等等融为一体。二十四节气与每位中国人的衣、食、住、行都息息相关!成为中国人生产、生活的基本知识和决策实践的重要知识。《太初历》成为中国古代科学的一个里程碑式的成果。从汉武帝颁布《太初历》之后，中国历朝历代所颁布的历法，与汉代的太初历大同小异。中国的传统节日，几乎大都与汉历，特别是二十四节气有关，如春节、元宵节、清明节、七夕、中秋节等。

落下闳与太初历

一些历法书上称《太初历》为《邓平历》。比较准确的说，《太初历》是汉武帝历颁发的历法，是汉代改革“颛顼历”之后的第一个历法，全部数据至今完整保留在《汉书·律历志》中。《太初历》（又称《三统历》），是汉人制定的历法，因此，可以简称为“汉历”，近代才称为“农历”或“阴阳历”，不能称为“阴历”。也不是“阳历”。称为“汉历”比较准确，以便同中华民族大家庭中的其他相关历法，例如：藏历、回回历法、彝族太阳历、傣历、羌历等等，有所联系，又有所区分。

落下闳参加的这个“改革历法的科学研究小组”有三个人：邓平、唐都、落下闳。当时，京城里的天文学家坦率地说“不能计算”。《汉书·律历志》中记载：射姓等人上奏表示不会计算，希望招聘研究历法的人，重新制造更精确的计算方法。于是就选拔研究历法的邓平以及长乐的司马可、酒泉的候宜君、侍郎尊以及一些民间研究历法的人，共有二十多人，方士唐都以及巴郡的落下闳。当时，在朝廷做官的阆中人谯隆积极推荐落下闳。谯隆非常了解落下闳精通天文历算。谯隆这位“阆中伯乐”，功不可没!

在《史记》《汉书》等经典历史文献中，只有落下闳做了哪些事，写得清清楚楚。落下闳为制定《太初历》的代表人是合情合理的。邓平在与其他十七个历法改革方案的辩论中，起了重要作用，但是他们是如何辩论的，我们至今不知道细节；但是，史书上明确记载：邓平、唐都、落下闳合作创制的历法，优于同时提出的其他十七种历法，即更加合符天文的实际观测。故汉武帝采用了新历，命名为《太初历》。后来，邓平又被汉武帝任命为“太史丞”，成为重要官员。落下闳被汉武帝任命为“侍中”（顾问），他辞而未受，回到故乡阆中，隐于落亭，成为辞官隐士。后来，有人称《太初历》为《邓平历》也可以理解。

根据史书的记载，对制定《太初历》的最大贡献人是落下闳。落下闳“运算转历”，就是落下闳具体负责计算日、月、五星（木星、火星、土星、金星、水星）运转的各种周期，以及这些“周期”的最小公倍数。《汉书》记载为“上元积年”和“太极上元”。落下闳为了推算历法的数据，必须在实测天象数据的基础之上。于是，落下闳制作“赤道式浑仪”，实际测定二十八宿的赤道距度（赤经差）。他根据实际测量和观测记载数据，“落下闳第一次提出交食周期，以135个月为‘朔望之会’，即认为11年应发生23次日食。”落下闳是浑天说的创始人之一。

落下闳对制定《太初历》的贡献，已经远远超越了《太初历》本身。先秦时代的古六历，是建立在“盖天说”的基础上，基本观点是“天圆地方”；落下闳实际制作“浑天仪”和“浑天象”，这个实物模型就是“天圆地圆”的“浑天说”的模型。落下闳是“道法自然”制作了“浑天说”的模型。通俗言之，落下闳是直接根据他多年观测日月、五星在“二十八宿”框架下的运行，给宇宙制作了一个“浑天说”的物理模型。浑天仪是用来天文测量；浑天象的用来做模型演示。扬雄（公元前53—公元18年）在《法言·重黎》中写道：“或问浑天，曰：落下闳营之”。张衡（公元78—139年）在《浑天注》才写出文字：“天之包地，犹壳之裹黄。”李约瑟写道：“据史籍记载，浑天说最早的代表人物是西汉的落下闳（公元前140年—104年左右著称）。”

直到今日中国还在应用的“汉历”（又称农历，阴阳历），都保留了“二十四节气”：立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨；立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑；立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降；立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。在《太初历》中，“二十四节气”中的奇数项称为“节气”，偶数项称为“中气”。《太初历》规定：以冬至所在之月为十一月，以正月为岁首，将迎接新年与迎接春天统一起来；十九年七闰，但以没有“中气”的月份为闰月，使中国的汉历科学化，更合符实际测定的天象。《周髀算经》里记载的“二十四节气”是根据在地上测量“日影”的长度来确定的，以“盖天说”为“宇宙论”。落下闳在《太初历》中的“二十四节气”，是以“浑天说”为“宇宙论”，是通过测定太阳运行在“二十八宿”的位置来确定节气的，这就有本质的差异。“二十四节气——中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系及其实践”列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。显然是指浑天说和《太初历》（汉历）的“有关自然界和宇宙的知识和实践”。

落下闳与浑天仪

落下闳制造浑天仪与浑天象。“落下闳是我国在实际上奠定浑天说基础的第一人，而张衡又在他的基础上，不断地加以改进，从而又取得新的更大的成就。”落下闳研制浑天仪，测定二十八宿的赤经差，他首次将二十四节气完整地纳入历法，并将二十四节气与二十八宿对应起来。“节气”是时间概念，可以精确到某时刻（分）；“宿”（星座）可知太阳的位置，是空间概念，能精确到多少度。《太初历》使时间系统与空间系统对应。落下闳经过数十年的观测，他深刻知道：太阳运行到二十八宿的哪个位置，在我们的大地上应该哪个节气!于是，他才可能在《太初历》中规定：以没有“中气”的月份为闰月，方能使得二十四节气在历书的安排更为接近太阳在实际位置。同时，这种置闰的方法（包括十九年七闰），使得以朔望周期来定月所形成的一年（12个月或13个月）与太阳回归年平均长度更为接近，协调了日月的运行规律。

落下闳的贡献，实测有据，要言不繁，内涵深刻，大道至简。用现代物理学的语言说，就是将时间与空间联系起来，将太阳运行的周期与月球的相位变化协调起来。二十四节气与二十八宿联系起来建构的系统是既有定性、又有定量的系统。落下闳对于二十四节气的最大的独特贡献正在于此。浑天说、太初历是既有系统观测，又有逻辑体系。落下闳预言：“后八百年，此历差一日，当有圣人定之。”他知道他的算法是近似的。他知道他“运算转历”的数据只是在“逼近”天象。落下闳应用了：仪器观测法、渐进分数法、系统谐和法、周期逼近法。这充分说明：中国古代有名副其实的科学!在中国古代科学的基础上，也是可以通向现代科学的。

中国汉历基本的核心思想来源于《周易》，遵循“阴阳互补原理”。因此，中国汉历既要观测太阳的运动规律，又要观测月亮的运动规律，故一定是“阴阳历”。基本的核心思想又要遵循“五行生克原理”，要包容“木、火、土、金、水”这“五星”的运行周期。更为重要的要遵循中国哲学“天地人合一”的整体原理。故汉历一以贯之地将“天干”“地支”排列组合的“干支周期”：六十年、六十日，包含在历法周期之中。使得中国的汉历无论如何改革，但是一年一年，一天一天依照“干支周期”排下去，从古至今是不会发生差错的。这对于历史研究和考古，极有价值，非常具有科学性。

中华传统历法系统（汉历）是“道法自然，三生万物”的复杂系统。二十四节气是黄道系统（太阳视运动），二十八宿是赤道系统（地球的自转），月相变化是白道系统（月球的运行）。中国传统历法，将这三个系统有机融合在一起。虽然是“三体系统”了，但是，在几千万年内，有其周期解是基本稳定的。除此之外，还进一步得到包括“五星”的会合周期“八大系统”的总周期解（太极上元）。《太初历》不强调日、月、五星的运动轨道，只给出多体—周期解。

在《太初历》中，落下闳推算出“上元积年”（年、月、日与甲子周期的最小公倍数）为143127年；进一步推算出“太极上元”（冬至、朔旦、夜半、日月合璧、五星连珠的宇宙大周期）是23639040年。落下闳认识到这些周期解，具有“近似性”，并非具有绝对“确定性”。但是，落下闳“运算转历”却给出了一种“几率的解”。落下闳说：太初历八百年要差一日。即表明他已经认识到《太初历》的“近似性”。

古中国“落下闳系统”不同于古希腊“托勒密系统”。“落下闳系统”是“多体—周期”的数学系统；“托勒密系统”是“本轮—均轮”的几何系统。“落下闳系统”的出现，在历史上比“托勒密系统”早300年。公元2世纪建立的“托勒密系统”，经过哥白尼的《天体运行论》（1543年），伽利略的《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》（1632年），到“开普勒三定律”（1609—1619年），发展到牛顿《自然哲学之数学原理》（1687年），这是16—17世纪的科学发展史了。20世纪，爱因斯坦的相对论物理学，就突破了牛顿力学的“绝对时空观”；微观物理的量子力学，就突破了牛顿力学“确定轨道”的概念。科学的基本概念在不断发生演变。

牛顿力学中只有“二体”问题才有确定的解!牛顿力学中“三体问题”，得不出确定的解，只具有随机性!“落下闳系统”是在“浑天说”的基础上，给出了“三体问题”“多体问题”的“周期解”。“落下闳系统”显然超越了牛顿力学。虽然，不能导致建立牛顿力学，但是，不能说：“落下闳系统”就不能发展到现代科学。“落下闳系统”同样可以启发科学的不同观念的发展。例如“时间—空间”融合的物理观念，探索“多体—周期”系统的“几率解”的数学算法。这些概念都更接近20世纪以来的新物理学的概念。因此，我们明确地说：中国古代有科学；中国古代的科学成就能够通向现代科学。

中国古代的天文历法与音律声学常常联系在一起，同时记载于《二十四史》之中。如果我们在联系到中国古代和十六世纪声学成就，又一项中国首创的杰出科学成就早已展示在全世界面前，并且得到学术界的认同。我们的使命是“推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展”。

作者简介：查有梁，四川省社会科学院研究员。

文//来自于《中华文化论坛》2018年03期。