查有梁：落下閎對二十四節氣的貢獻

二十四節氣與二十八宿

《人民日報》2016年11月30日報導，聯合國教科文組織保護非物質文化遺產政府間委員會第十一屆常會於2016年11月28日至12月2日在衣索比亞首都亞的斯亞貝巴聯合國非洲經濟委員會會議中心召開。11月30日下午委員會經過評審，正式通過決議，將中國申報的「二十四節氣——中國人通過觀察太陽周年運動而形成的時間知識體系及其實踐」列入聯合國教科文組織人類非物質文化遺產代表作名錄。

聯合國教科文組織保護非物質文化遺產政府間委員會是《保護非物質文化遺產公約》的法定機關，由最高權力機關締約國大會選出的24個締約國組成，任期四年；締約國大會每兩年對半數委員國進行一次換屆選舉。委員會每年舉行一屆常會。《保護非物質文化遺產公約》關於「非物質文化遺產」的定義和「操作指南」規定的列入標準。主要體現為以下五大領域：（1）口頭傳統和表現形式，包括作為非物質文化遺產媒介的語言；（2）表演藝術；（3）社會實踐、儀式、節慶活動；（4）有關自然界和宇宙的知識和實踐；（5）傳統手工藝。

中國「二十四節氣」的申報，從整體上歸為第四類非物質文化遺產領域，即「有關自然界和宇宙的知識和實踐」。中華民族的祖先在商朝，約公元前1300年就有文字「甲骨文」。甲骨文裡就有了對有關日月運行、天文曆法中的一些知識的零星記載和認識。商周時期就有了以天乾（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）和地支（子、醜、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥）依次排列組成的六十個乾支名稱的記日表，是我國最早的日曆。

在古代先秦的曆法中，就已經知道冬至、夏至、春分、秋分，這些節氣。直到公元前150年左右，才有了「二十四節氣」系統而完整的記載。《周髀算經》第三部分已經有「二十四節氣」日影長度的測量，按照錢寶琮與劉朝陽的考證，應該不會晚於公元前100年。但是，《周髀算經》內所記載的「日月曆法」，是建立在「蓋天說」的基礎上。這與建立在「渾天說」基礎上的漢武帝頒布的《太初曆》有很大差別。「蓋天說」認為，日月總在大地之上運行；而「渾天說」中的天體是可以運行到大地之下。落下閎在公元前110年—前104年，製作「渾天儀」觀測二十八宿的赤道距度（赤經差），並在《太初曆》中將二十八宿與二十四節氣結合起來。「渾天說」的「宇宙論」知識，從漢武帝時代開始，才在中國天文曆法中興起，並逐漸佔據統治地位。

有學者提出：「二十四節氣」的完整提出，出自《淮南子·天文訓》卷三《天文》。《淮南子》以天體運行規律作為依據，第一次完整地記載了「二十四節氣」的名稱並說明了確定方法。《漢書·淮南王傳》記載：「初，安入朝，獻所作《內篇》，新出，上愛祕之。」淮南王劉安和門客研製成功的二十四節氣，收在《淮南子·天文訓》之中，在漢武帝即位第三年，獻給了朝廷，並且得到了皇帝的喜愛。那麼，二十四節氣體系的完成和發布，至今（2017年）已有2155年。這個看法可以再反思。

漢武帝劉徹（公元前156年—公元前87年）是在建元元年（公元前140年）16歲時登基。漢武帝即位第三年，得到了淮南王劉安（前179—前122年）獻上所作《內篇》。那時，漢武帝劉徹才19歲。建元三年（公元前138年）史書上並沒有記載漢武帝公布二十四節氣體系。根據《史記》和《漢書》的記載，是在漢武帝太初元年（公元前104年），頒布《太初曆》中，才正式由朝廷最高當局發布二十四節氣體系，至今（2018年）已有2123年。

中國「二十四節氣」所包涵的有關自然界和宇宙的知識和實踐，相當廣泛而且深刻。從漢武帝太初元年（公元前104年）頒布全國使用《太初曆》開始，「二十四節氣」與「二十八宿」完整聯繫起來。直接或間接促進了中國傳統文化將天文、數學、農學、天氣、醫學、養生、保健、旅遊、文學、藝術等等融為一體。二十四節氣與每位中國人的衣、食、住、行都息息相關!成為中國人生產、生活的基本知識和決策實踐的重要知識。《太初曆》成為中國古代科學的一個里程碑式的成果。從漢武帝頒布《太初曆》之後，中國曆朝歷代所頒布的曆法，與漢代的太初曆大同小異。中國的傳統節日，幾乎大都與漢歷，特別是二十四節氣有關，如春節、元宵節、清明節、七夕、中秋節等。

落下閎與太初曆

一些曆法書上稱《太初曆》為《鄧平歷》。比較準確的說，《太初曆》是漢武帝歷頒發的曆法，是漢代改革「顓頊歷」之後的第一個曆法，全部數據至今完整保留在《漢書·律曆志》中。《太初曆》（又稱《三統曆》），是漢人制定的曆法，因此，可以簡稱為「漢歷」，近代才稱為「農曆」或「陰陽曆」，不能稱為「陰曆」。也不是「陽曆」。稱為「漢歷」比較準確，以便同中華民族大家庭中的其他相關曆法，例如：藏曆、回回曆法、彝族太陽曆、傣歷、羌歷等等，有所聯繫，又有所區分。

落下閎參加的這個「改革曆法的科學研究小組」有三個人：鄧平、唐都、落下閎。當時，京城裡的天文學家坦率地說「不能計算」。《漢書·律曆志》中記載：射姓等人上奏表示不會計算，希望招聘研究曆法的人，重新製造更精確的計算方法。於是就選拔研究曆法的鄧平以及長樂的司馬可、酒泉的候宜君、侍郎尊以及一些民間研究曆法的人，共有二十多人，方士唐都以及巴郡的落下閎。當時，在朝廷做官的閬中人譙隆積極推薦落下閎。譙隆非常了解落下閎精通天文歷算。譙隆這位「閬中伯樂」，功不可沒!

在《史記》《漢書》等經典歷史文獻中，只有落下閎做了哪些事，寫得清清楚楚。落下閎為制定《太初曆》的代表人是合情合理的。鄧平在與其他十七個曆法改革方案的辯論中，起了重要作用，但是他們是如何辯論的，我們至今不知道細節；但是，史書上明確記載：鄧平、唐都、落下閎合作創製的曆法，優於同時提出的其他十七種曆法，即更加合符天文的實際觀測。故漢武帝採用了新曆，命名為《太初曆》。後來，鄧平又被漢武帝任命為「太史丞」，成為重要官員。落下閎被漢武帝任命為「侍中」（顧問），他辭而未受，回到故鄉閬中，隱於落亭，成為辭官隱士。後來，有人稱《太初曆》為《鄧平歷》也可以理解。

根據史書的記載，對制定《太初曆》的最大貢獻人是落下閎。落下閎「運算轉歷」，就是落下閎具體負責計算日、月、五星（木星、火星、土星、金星、水星）運轉的各種周期，以及這些「周期」的最小公倍數。《漢書》記載為「上元積年」和「太極上元」。落下閎為了推算曆法的數據，必須在實測天象數據的基礎之上。於是，落下閎製作「赤道式渾儀」，實際測定二十八宿的赤道距度（赤經差）。他根據實際測量和觀測記載數據，「落下閎第一次提出交食周期，以135個月為『朔望之會』，即認為11年應發生23次日食。」落下閎是渾天說的創始人之一。

落下閎對制定《太初曆》的貢獻，已經遠遠超越了《太初曆》本身。先秦時代的古六歷，是建立在「蓋天說」的基礎上，基本觀點是「天圓地方」；落下閎實際製作「渾天儀」和「渾天象」，這個實物模型就是「天圓地圓」的「渾天說」的模型。落下閎是「道法自然」製作了「渾天說」的模型。通俗言之，落下閎是直接根據他多年觀測日月、五星在「二十八宿」框架下的運行，給宇宙製作了一個「渾天說」的物理模型。渾天儀是用來天文測量；渾天象的用來做模型演示。揚雄（公元前53—公元18年）在《法言·重黎》中寫道：「或問渾天，曰：落下閎營之」。張衡（公元78—139年）在《渾天注》才寫出文字：「天之包地，猶殼之裹黃。」李約瑟寫道：「據史籍記載，渾天說最早的代表人物是西漢的落下閎（公元前140年—104年左右著稱）。」

直到今日中國還在應用的「漢歷」（又稱農曆，陰陽曆），都保留了「二十四節氣」：立春、雨水、驚蟄、春分、清明、穀雨；立夏、小滿、芒種、夏至、小暑、大暑；立秋、處暑、白露、秋分、寒露、霜降；立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。在《太初曆》中，「二十四節氣」中的奇數項稱為「節氣」，偶數項稱為「中氣」。《太初曆》規定：以冬至所在之月為十一月，以正月為歲首，將迎接新年與迎接春天統一起來；十九年七閏，但以沒有「中氣」的月份為閏月，使中國的漢歷科學化，更合符實際測定的天象。《周髀算經》裡記載的「二十四節氣」是根據在地上測量「日影」的長度來確定的，以「蓋天說」為「宇宙論」。落下閎在《太初曆》中的「二十四節氣」，是以「渾天說」為「宇宙論」，是通過測定太陽運行在「二十八宿」的位置來確定節氣的，這就有本質的差異。「二十四節氣——中國人通過觀察太陽周年運動而形成的時間知識體系及其實踐」列入聯合國教科文組織人類非物質文化遺產代表作名錄。顯然是指渾天說和《太初曆》（漢歷）的「有關自然界和宇宙的知識和實踐」。

落下閎與渾天儀

落下閎製造渾天儀與渾天象。「落下閎是我國在實際上奠定渾天說基礎的第一人，而張衡又在他的基礎上，不斷地加以改進，從而又取得新的更大的成就。」落下閎研製渾天儀，測定二十八宿的赤經差，他首次將二十四節氣完整地納入曆法，並將二十四節氣與二十八宿對應起來。「節氣」是時間概念，可以精確到某時刻（分）；「宿」（星座）可知太陽的位置，是空間概念，能精確到多少度。《太初曆》使時間系統與空間系統對應。落下閎經過數十年的觀測，他深刻知道：太陽運行到二十八宿的哪個位置，在我們的大地上應該哪個節氣!於是，他才可能在《太初曆》中規定：以沒有「中氣」的月份為閏月，方能使得二十四節氣在曆書的安排更為接近太陽在實際位置。同時，這種置閏的方法（包括十九年七閏），使得以朔望周期來定月所形成的一年（12個月或13個月）與太陽回歸年平均長度更為接近，協調了日月的運行規律。

落下閎的貢獻，實測有據，要言不繁，內涵深刻，大道至簡。用現代物理學的語言說，就是將時間與空間聯繫起來，將太陽運行的周期與月球的相位變化協調起來。二十四節氣與二十八宿聯繫起來建構的系統是既有定性、又有定量的系統。落下閎對於二十四節氣的最大的獨特貢獻正在於此。渾天說、太初曆是既有系統觀測，又有邏輯體系。落下閎預言：「後八百年，此歷差一日，當有聖人定之。」他知道他的演算法是近似的。他知道他「運算轉歷」的數據只是在「逼近」天象。落下閎應用了：儀器觀測法、漸進帳數法、系統諧和法、周期逼近法。這充分說明：中國古代有名副其實的科學!在中國古代科學的基礎上，也是可以通向現代科學的。

中國漢歷基本的核心思想來源於《周易》，遵循「陰陽互補原理」。因此，中國漢歷既要觀測太陽的運動規律，又要觀測月亮的運動規律，故一定是「陰陽曆」。基本的核心思想又要遵循「五行生剋原理」，要包容「木、火、土、金、水」這「五星」的運行周期。更為重要的要遵循中國哲學「天地人合一」的整體原理。故漢歷一以貫之地將「天乾」「地支」排列組合的「乾支周期」：六十年、六十日，包含在曆法周期之中。使得中國的漢歷無論如何改革，但是一年一年，一天一天依照「乾支周期」排下去，從古至今是不會發生差錯的。這對於歷史研究和考古，極有價值，非常具有科學性。

中華傳統曆法系統（漢歷）是「道法自然，三生萬物」的複雜系統。二十四節氣是黃道系統（太陽視運動），二十八宿是赤道系統（地球的自轉），月相變化是白道系統（月球的運行）。中國傳統曆法，將這三個系統有機融合在一起。雖然是「三體系統」了，但是，在幾千萬年內，有其周期解是基本穩定的。除此之外，還進一步得到包括「五星」的會合周期「八大系統」的總周期解（太極上元）。《太初曆》不強調日、月、五星的運動軌道，隻給出多體—周期解。

在《太初曆》中，落下閎推算出「上元積年」（年、月、日與甲子周期的最小公倍數）為143127年；進一步推算出「太極上元」（冬至、朔旦、夜半、日月合璧、五星連珠的宇宙大周期）是23639040年。落下閎認識到這些周期解，具有「近似性」，並非具有絕對「確定性」。但是，落下閎「運算轉歷」卻給出了一種「幾率的解」。落下閎說：太初曆八百年要差一日。即表明他已經認識到《太初曆》的「近似性」。

古中國「落下閎系統」不同於古希臘「托勒密系統」。「落下閎系統」是「多體—周期」的數學系統；「托勒密系統」是「本輪—均輪」的幾何系統。「落下閎系統」的出現，在歷史上比「托勒密系統」早300年。公元2世紀建立的「托勒密系統」，經過哥白尼的《天體運行論》（1543年），伽利略的《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》（1632年），到「開普勒三定律」（1609—1619年），發展到牛頓《自然哲學之數學原理》（1687年），這是16—17世紀的科學發展史了。20世紀，愛因斯坦的相對論物理學，就突破了牛頓力學的「絕對時空觀」；微觀物理的量子力學，就突破了牛頓力學「確定軌道」的概念。科學的基本概念在不斷發生演變。

牛頓力學中只有「二體」問題才有確定的解!牛頓力學中「三體問題」，得不出確定的解，隻具有隨機性!「落下閎系統」是在「渾天說」的基礎上，給出了「三體問題」「多體問題」的「周期解」。「落下閎系統」顯然超越了牛頓力學。雖然，不能導致建立牛頓力學，但是，不能說：「落下閎系統」就不能發展到現代科學。「落下閎系統」同樣可以啟發科學的不同觀念的發展。例如「時間—空間」融合的物理觀念，探索「多體—周期」系統的「幾率解」的數學演算法。這些概念都更接近20世紀以來的新物理學的概念。因此，我們明確地說：中國古代有科學；中國古代的科學成就能夠通向現代科學。

中國古代的天文曆法與音律聲學常常聯繫在一起，同時記載於《二十四史》之中。如果我們在聯繫到中國古代和十六世紀聲學成就，又一項中國首創的傑出科學成就早已展示在全世界面前，並且得到學術界的認同。我們的使命是「推動中華優秀傳統文化創造性轉化、創新性發展」。

作者簡介：查有梁，四川省社會科學院研究員。

文//來自於《中華文化論壇》2018年03期。