什么是日历?

计算年、月、日的时间长短以及它们之间的关系,并做出时间顺序的规律叫做历法。

早在古代,人们就已经通过生产生活实践中的长期观察,逐渐认识和掌握了日月星辰的运动规律:从昼夜交替的现象中,形成了“日”的概念;根据月相变化和月球运动周期,形成“月”的概念;从四季交替循环的现象中,形成了“年”的概念。这三个概念的形成因对象不同而相互独立。如果把四季中日照最长的一天称为冬季至日,那么连续两个冬季至日点之间的时间就是1年(1回归年);如果把新月之后出现的月相称为新月,那么新月再次出现所需要的时间是1个月亮;一天的长短确定得很好,就是太阳连续两次正南,使得日照阴影的时间间隔最短。但古人很早就发现,当一天的长度确定后,一年的长度不是日和月的整数倍,月的长度也不是日的整数倍。(根据现代精确测定,1的回归年为365.2422平太阳日,即12.3683太阴月;1农历正月是29.5306平太阳日。然而,在制作日历时,人们并不习惯于将一个完整的日子分成连续的两个月或连续的两年。所以世界各国制定的历法,由于各地风俗不同,侧重点不同,所以规定的方式也各不相同。我们一般可以把它们分为三类:一类是阳历,一年中的天数是以天象为依据的,平均约等于回归年,而一个月中的天数和一年中的月数是人为规定的,如公历和儒略历;另一种是阴历,一个月的天数是根据天象,人为规定一年的平均月数,如伊斯兰历和希腊历。还有一种阴阳历,是根据天象来推算年月日的。月的平均天数约等于农历正月,年的平均天数约等于回归年,如我国仍采用的阴历、藏历。

此外,历法的内容还包括确定一年的开始、月的开始、节气以及长于一年的时间单位。

时间的原始单位——日的起源

人类最早认识的第一个时间单位不是一年,也不是一个月,而是一天。

在原始社会渔猎时代,没有什么比地球上黎明的明亮和温暖以及日落带来的黑暗和寒冷更能影响人类的生存。太阳从西边升起又落下,周而复始,循环出现。从这一次日出到下一次日出,或者从这一次日落到下一次日落,这样一个自然的时间变化循环,使人逐渐产生了日的概念。

有了“日”的概念,人们开始计算日期。算日期是古人对抗自然的需要,也是认知史上的逻辑发展。但在那个时代,那个条件下,要算日子,并不是一件容易的事。

前面说过,据说古人最初是用“绑绳记日”和“刻木记引”的方法来计算日子的。这些传说反映了古人对最初日出日落的直观计数,而非推测。即使在今天,在中国一些少数民族(如独龙族、佤族)的习俗中也能找到类似的痕迹。

中国最早记载日语的方法是殷商时期的甲骨文《干支表》。干,指天空干燥。由10个单词“甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸”组成。支为地支,以12字“子、丑、寅、卯、辰、巳、午、卫、申、酉、戌、海”为代表。天干配地支。就形成一对干树枝。如果天干以“甲”字开头,地支以“子”字开头,按此顺序组合,可得六十对干支,称为六十甲子或六十花甲。选择一天作为开始,之后的日子都可以称为开始。这种方法虽然简单,但在3000多年前的殷朝就出现了,这是一个伟大的创造。据史料记载,中国从春秋时期鲁隐公三年(公元前722年)二月四日开始,一直持续到清朝宣彤三年(1911),持续了2600多年。这是世界上最长的日本历法记录。

树枝和树枝也被用来跟踪月亮,但不久后就被废除了。用枯枝算年始于东汉初年,此后从未间断。直到今天,比如1983,我们国家的历法上都印着“癸亥年”的字样。也就是说,公元1983年,农历是癸亥年。

月份的起源

夜空晴朗,明月高挂,清澈如镜。多变的月亮,占据当下,引起了人们的遐想和向往!《嫦娥奔月》千古名篇。“寂寞嫦娥曙光袖,万里在天,为忠魂舞。“这不朽的诗篇,更美的神话,闪耀着光辉。

月亮是夜空中最显著的天文现象。在没有灯和蜡烛的古代,钓鱼、放牧甚至一些农活都可以在月光下进行。即使在火可以用来照明的时代,月亮对人的影响仍然很大。“事总随月,攻战兴,月败则退”(《汉书·匈奴传》),连行军打仗都要用月光。所以对于古人来说,月亮的作用仅次于太阳。

昌的“十有二”大概是古人对月亮最早的认识。他们认为月亮会从圆缺慢慢死去,下个月会出来一个新的月亮。但是,“发光的美德是什么?死则多产”(屈原:田文)反映了古人对月亮的进一步思考。

月亮的升起和落下,以及它的圆缺变化,是人类最早认识到的天文现象之一。中国周朝的青铜器铭文是从“肋骨”——第三天的新月的出现开始的,这一天被称为“第一个吉日”。从“肋”往前推,每个月的初一、三十,根本看不到月亮。这就是“新月”。十五前后月亮最圆,叫“望”。人们注意到王朔的变化有一个相当准确的周期,这就产生了王朔月亮的概念。

所谓新月,就是把从这个新月到下一个新月的时间间隔,或者从这个时间到下一个时间间隔定为一月,等于29 ~ 30天。

新月的出现是“太阳”之后的又一个时间段。从最初的时间单位“日”发展到更长的时间单位“月”,标志着人类对时间的理解和测量向前迈进了一步。

现在我们知道月球是地球的一颗卫星。它绕着地球转,本身不发光,只是反射太阳光。在地球和月球共同围绕太阳运行的过程中,有时太阳光可以完全照亮面向地球的月球表面,有时只能部分照亮,有时根本照亮不了。所以生活在地球上的人会看到月亮有不同的形状,叫月相,也叫盈亏。

月亮的相位变化主要有五个阶段:新月的上弦月、满月的上弦月和最后一个月亮。农历初二、初三晚上,新月出现在天空的西边,也就是上面说的“肋骨”。上弦月出现在第八、九天,可以看到半个月亮。满月在十五、十六,此时太阳和月亮正好隔着地球相对,所以也叫“望”。下弦月是2067年清晨出现在天空东方的月牙。每个月的初一和初三十,月亮背对地球的一面刚好背对太阳,就是上面说的“新月”。

一个新月包含几天?这不是一个简单的数字。因为月球绕地球运行的轨道是一个椭圆。月球在椭圆轨道上运行时,其中一个点离地球最近,称为近地点;离地球最远的一点叫做远地点。在近地点附近,月亮移动得更快;在远地点附近,月球移动缓慢。所以月球的速度不是匀速的,而是周期性变化的。另外,太阳的视运动也是周期性变化的,所以月亮每次缺失经历的时间并不固定。现代观测表明,农历正月的确切长度约为29.5306天。请记住这个数字,这是农历中划分大小月份的原因和依据。

一年的起源

在人们的现代生活中,很长一段时间间隔,比如回忆过去或者规划未来,往往是以“年”为单位的。我们今天习惯了“年”。但是科学史上花了几千年才理解这个循环,并组织成适用的时间单位!

虽然科学史家无法确切解释年的概念是何时产生的,但有一点是肯定的,那就是它一定是随着农业社会的发展而出现的。存放在Xi安半坡遗址的小米,保存在陶罐里的白菜和芥菜籽;浙江余姚河姆渡遗址有大量的水稻,说明早在6000年前从黄河流域到长江以南的广大土地上就有一定水平的农业。应该承认,当时人们已经基本掌握了四季的基本规律与农作物生长周期的关系。因为农业的发展从一开始就要靠把握季节。

当然,我们并不是说那个时代的人已经学会了观察天象,掌握其变化规律。年的交替是地球绕太阳公转的周期。在那个时代(大约是新石器时代),不仅有观察天体规律的科学水平,也没有地球绕着太阳转的观念。地动学说是波兰现代天文学家哥白尼在17世纪提出的。

因此,我们可以认为原始人类认识的年份最初并不是基于天象,而是基于地球上的各种自然现象:河流泛滥、植被枯萎、鸟兽迁徙、冷暖交替等等。即使在今天,一些农民也是根据这些自然现象来判断季节的,差别不会太大。这些自然现象统称为“物候”。

中国古代的劳动人民在长期的生产活动中积累了大量观察物候的经验。在古代的《夏》一书中,有过丰富的物候描写,其中有一段说:

正月,大雁北飞,鱼浮,田鼠出洞,桃树开花;

二月,谷子种下,小羊生小羊,中提琴发芽,虫子蠢蠢欲动;

三月,桑叶发芽,柳树抽芽;

四月,杏树结果,青蛙在沟河的田野里呱呱叫。

五月,杜鹃啼,蝉鸣,夏瓜结果;

六月,桃子成熟,小鹰学飞;

七月,雨季来临,芦苇生长;

八月,瓜熟了,枣也下来了。

九月,大雁南移,菊花盛开,鸟兽准备过冬;

十月,乌鸦飞来飞去,准备捕猎;

11月,鹿角秃了,开始狩猎;

在十二月,昆虫潜入地下,风筝在天空飞翔...

中国古代有许多关于物候的记载,几乎每个民族都有自己的夏郑潇。这些物候观测最初纯粹是直观的。但古人在大量直观观察的基础上,必然会开始思考这些物候的变化规律,从而逐渐形成年的概念。

当然,不同的民族,由于生活环境不同,观察对象不同,“年”这个概念所依据的物候现象也不同。比如《魏书》中描写延长羌人风俗时就说:“风俗无言,待草木繁盛凋零方记岁。”在中国古代,年有不同的名称(即使在现代)。《尔雅·石天》对年的解释说:“夏旧,商称崇,周称年,唐虞称载。”《魏书》中说“草木记岁”,即记年。

此外,生活在中国北方草原上的古代蒙古人,干脆以牧草为年。他们把几岁叫做“几棵草”或者“草有多绿”。

在古代,物候观测一般比较粗糙,再加上气候变化,所以即使在同一个地区,物候现象也会因时而异,不能满足农牧业发展的需要,这就促使古人慢慢学会了利用天象来改变年表。

四季划分

古人在认识“年”后,在劳动实践中对“年”进行了细分。一分为二,一分为四,产生了四季。

我们现在称春夏秋冬为四季,古人称之为四季。四季的早期划分是人为的。温暖的春天,炎热的夏天,凉爽的秋天和寒冷的冬天在不同的地区是不同的。在世界上的一些地方,有两个季节:旱季和雨季;有的地方分三季:雨季、冷季、热季;有些地方甚至分六季。但是春、夏、秋、冬的名称在全世界都被广泛使用。

中国古代四季的划分起源于“四方”。《管子·四季》一文中有这样的解释:

星星在东方,那时候是春天。

南方阳光明媚,但现在是夏天。

西边,是陈,那时候是秋天。

月亮在北方,那时候是冬天。

在外国,古希腊是第一个把一年分为四部分的国家。古希腊人将一年分为四季:春、夏、秋、冬,以昴宿星和大角星的起落为标志。

随着天文学的发展,过了许多世纪,人们才逐渐把四季与太阳每年的视在运动联系起来。

正如我们所知,太阳是一颗恒星,地球绕着它转。地球的运动包括两部分,一部分是自转,一部分是公转。一转就是一天,一转就是一年。我们生活在地球上,探测不到地球的运动。晚上看空中运动的星星,白天看空中运动的太阳。天文学称这种看似运动的现象为表观运动。

如果你仔细观察太阳的视运动,你会发现太阳不仅每天升起和落下,而且在恒星的背景上运动。经过一定的时间后,这种运动使太阳在恒星中绕着自己转,然后又回到原来的起始位置。反映在天球上,就是太阳在天球上画了一个大圆。这个大圆被称为黄道。黄道和赤道相交于天球上的两点,一点叫春分,一点叫秋分。在黄道上,有两个点与春分和秋分相对,即夏季的至日和冬季的至日。太阳在黄道上的运动称为太阳的年视运动。如果以春分为起点,太阳绕黄道运行并回到春分的时间就是一个回归年。

太阳在黄道上运行时,每年阳历3月21左右,从天球的南半球经过春分点进入北半球。这时,地球上的昼夜时间是相等的。6月21日,太阳到达了夏季至日。此时,北半球太阳高度最高,白昼最长。9月23日左右,太阳从天球的北半球经过春分点进入南半球,地球上的昼夜时间再次相等。65438+2月22日左右,太阳到达冬季至日,北半球太阳高度最低,白天最短。地球上的四季,从春夏到秋冬,从夏到冷,循环不息,这是太阳每年的视觉运动造成的。

四季以二分点(春分和秋分)和二至点(夏季至日和冬季至日)作为每个季节的中点。从冬季至日到春分的中点是立春,称为“立春”。其他季节,等等。

研究历法的意义

由于生产生活的需要,早在古代,人们就渴望了解和掌握昼夜、月相、季节的变化规律,以及更长时间的测量方法。世界上的古代文明很早就开始根据天文观测来制作历法。现在我们知道有恒星日,真太阳日和平太阳日,有恒星月和太阴月,有恒星年和回归年。

我们应该选择哪一年、哪一月、哪一天作为日历中的标准?

古代人用真太阳日作为“日”的长度,但真太阳日有长有短,不适合作为计算时间的单位。恒星日虽然比较统一,但和人们的生活关系不大。人们的日常生活与太阳的出现和昼夜交替密切相关。正如人们常说的“日出而作,日落而息”,体现了人类对太阳的依赖。然而,恒星日的开始是不确定的,从春分当天的中午开始,到秋分当天的午夜开始。于是人们总结并设想了一个平太阳日,这是我们今天仍在使用的基本时间单位。虽然我们现在知道恒星月才是月球绕地球公转的真正周期,但它与我们的日常生活无关。自古以来,它就吸引着人们对月球的密切关注。月亮的盈亏不仅显著,而且与人类的夜间活动和潮汐的变化密切相关,因此自然成为比太阳更长的时间单位。比一个月更长的时间单位,恐怕不能忽略四季的周期性变化。农作物的种植和收获与人类生活息息相关,对应的年份只能是按太阳的回归年,而不是恒星年。因为历法中使用的日、月、年与真正的太阳日、新月、回归年不完全相等,所以我们称之为“历日”、“历月”、“历年”。

时间的标准长度单位已经确定,只需要进一步精确。然而,编制日历仍然很困难:如何使每一天都不同于任何其他日期,以便记录事件的顺序;如何根据日历预测冷热天气的来临和月相的变化...这里最难的大概是指定1的月数和1的日数,因为日、月、年之间没有最大公约数,1的回归年是365.2422平太阳日,1的太阴月是29.5000。如何使编制的历法中年的长度等于回归年,月的长度等于农历正月,既方便使用又容易记忆...这些要求是不能同时满足的,但如果处理不当,日积月累必然会破坏月份和季节、日期和月相的一致性。今年2月可能会下雪,过几年可能会下雨;今年8月15日是中秋节。过一段时间,八月初一,一月可能就满了...使用这种冷热颠倒的历法,给我们的生活带来了极大的不便。因此,如何根据日、月、年的实际关系进行适当的调整和安排,使每天的顺序既能符合自然现象的节奏,又能适应人类生活的规律,尽可能地整齐、简单、好记、好用,确实是一门学问。

当今世界上大多数国家普遍使用的公历,与历史上各国的旧历法相比,无疑处于先进的地位。但是阳历还是有很多不尽如人意的地方,比如每个月的天数不一样,闰日太多(每四年有一个闰日,400年有97个闰日之多),不方便计算过去和未来的日期。在过去的一百年里,世界上许多科学家一直在探索改变日历的方法。1910年,一场“世界历法变更大会”在伦敦举行。到目前为止,已经有100多种改变日历的方案,但仍然没有一种新的日历被公认为是最科学和实用的。改变历法之所以如此困难,是因为历法受到天象运行的严格约束。目前新算的回归年是365.438+09879平太阳日。尽管小数点后的尾数让很多科学家感到困惑,但或许另一种更容易计算和记忆、几万年后也不会步调不一的新历法方案正在悄然成形。