二十四节气和十二个日历
最迟在公元前7世纪的春秋时期,节气的概念就已经产生,并开始被历法所采用。但由于春秋战国割据,各国历法设定的节气并不统一,有8节气,也有30节气。现行的二十四节气体系是在公元前3世纪末秦汉之交确立的。二十四节气的设定方法是将一个太阳年的长度分成24等份,平均分配在一年中。这种方法被称为平静气的方法,在传统的日历中一直使用到明朝。然而,太阳每年的视运动实际上是不均匀的。6世纪北齐时,发现太阳的运动是不均匀的。“太阳在春分后运行得较晚,在秋分后运行得较快”。因此,从隋代开始,就有人主张用太阳黄道的位置来划分节气,即将黄道周从冬季至日开始划分为24等份。这样,太阳在每个节气中的位置是固定的,而每个节气的时间长度是不相等的。例如,太阳绕着冬季至日快速运动,每次只有14天;在夏季至日周围,太阳移动缓慢,接近16。这种方法叫定气法,直到清朝颁布才被采用。今天我们常用的历法也是采用恒气的方法。
在传统的阴阳历中,太阳运动所设定的节气和月亮运动所设定的月份并不固定,存在着不可克服的矛盾。经常会出现季节已经进入春季,月份还在冬季的情况,也就是季节和月份不符。加闰月是不得已而为之,这个矛盾无法消除。为了解决这个问题,北宋大科学家沈括大胆创新,创立了《齐十二历》。
12年历法是一种完全基于节气的历法体系。它基于12节气,即立春是孟春的第一天(正月),立春是仲春的第一天(二月),以此类推。大月亮31,小月亮30。一般大月亮和小月亮交替,两个小月亮一年最多连一次。月亮的盈亏虽然与节气无关,但在历法中可以标上“新月”和“希望”。
这是一个纯阳历的历法系统,简单方便各种生产活动。但在传统势力极其强大的古代是不可能被采纳的。对此,沈括早有预言,说:“此历论,尤须取咎责,然时异,则对言者有用。”历史的进程正如沈括所预言的那样,他关于十二历法的观点一直受到一些人的攻击,直到清朝。太平天国使用的“历法”和现在使用的公历,本质上与十二气历相似。20世纪30年代,英国气象局统计农业气候使用的“肖伯纳历法”原理与十二年历相同。