測日影知時間方位——時空一體觀

ldjsld 2022-04-26

展開全文

測日影知時間方位——時空一體觀

立表見影，視影知時

根據(jù)陽光下物體的影子方向的變化，可以判斷太陽在天空中的方位，從而方便地知道當(dāng)時的時刻。

立竿測影的“竿”，也稱“表”。“表”的影子，古書作“景”，也專稱為“晷”，即日影。用于立竿測影的“表”后來專門化為“日晷”。

日晷又稱晷儀，也是觀測日影記時的儀器，它與圭表的區(qū)別是：圭表的根據(jù)日影的長短判別方向測定季節(jié)、全年日數(shù)和冬至、夏至就在的日子，推算歷法等；日晷的應(yīng)用，主要是根據(jù)日影的位置，以指定當(dāng)時的時辰或刻數(shù)，是我國古代較為普遍使用的計時儀器。

日晷的應(yīng)用，主要是根據(jù)日影的位置，以指定當(dāng)時的時辰或刻數(shù)，是我國古代較為普遍使用的計時儀器，但在史籍中卻少有記載,現(xiàn)在史料中最早的記載是《漢書·律歷志·制漢歷》一節(jié)：太史令司馬遷建議共議“乃定東西，主晷儀，下刻漏”，而《漢書·藝文志》中列有晷書34卷，但僅存書名，而無內(nèi)容。

立竿測影的方法是：立一根垂直于平地的標(biāo)桿（一般長八尺），每天早、中、晚三次測量日影長度的變化，還要與漏刻和夜間北極星的位置相參照。每天日影最短的時刻，就是太陽上中天的時刻。

測定太陽上中天的準(zhǔn)確時刻有相當(dāng)重要的意義。

第一，可以較精確地測定南方，從而可以定出東西、北方。

第二，可以定出午時，即一天時間的中點(diǎn)。到現(xiàn)在我們還是把一個白晝分為上午和下午兩半。午時制度是時刻制度不可缺少的組成部分。

第三，可以定出夏至和冬至。據(jù)鄭文光先生講“如果能連續(xù)六十年測定日影長度變化，回歸年的長度可以定得相當(dāng)準(zhǔn)了。”立竿測影的器具和方法發(fā)展到后世成為“日晷”。

立竿測影的作用是：

①正日影，即考定日影的精確性；

②測土深，是指測量地球的直徑；

③求地中，是指求證地球的正中心——極。

--------------------------------------

測“天中”、“地中”

據(jù)說周公測量時，先是用土堆起臺子，然后又用同一長度5根木桿，分別立在五個觀測站，木桿的長度就是人身的平均高度（八尺）。

用圭表測量太陽照射在竹竿上的影長，可以判斷季節(jié)的變化，也能用于丈量土地。后來“諸侯受封土地的疆界”，也是周公用這個法子確定的。

同一日子內(nèi)，南北兩地的日影長短倘使差一寸，它們的距離就相差一千里，所謂“影差一寸，地差一尺”。周公認(rèn)為，邊長為三萬米的正方形，水平線上最偏僻地方的影長應(yīng)是三尺，地中的影長則為一尺五寸。通過這種方式，周公找到了“地心”陽城，也就是今天的登封告成鎮(zhèn)。

圖規(guī)矩的來源：測二至日（測天量地）

《周禮》中載有“日至之景，尺有五寸”的記載，意思是在夏至那天的中午，八尺表的影臺影長，剛好是一尺五寸。

《周禮·大司徒》的測“地中”方法：

“以土圭之法測土深，正日景，以求地中。日東則景夕多風(fēng)，日西則景朝多陰。日至之景尺五寸，謂之地中，天地之所合也，四時之所交也，風(fēng)雨之所會也，陰陽之所合也。然則百物阜安，乃建王國焉?！?/span>

鄭氏以為“凡日景于地，千里而差一寸?！薄熬俺哂形宕缯撸洗魅障氯f五千里，地與星辰四游升降于三萬里之中，是以半之，得地之中焉?！?/span>鄭司農(nóng)云：“土圭之長尺有五寸，以夏至之日立八尺之表，其景適與土圭等，謂之地中。今潁川陽城為然。

注：關(guān)于土圭都有哪些用處以及如何使用，《開元占經(jīng)》中的描則更為詳盡：

“九州之在，必有所中。前古法制無聞，唯《周禮·大司徒》以土圭之法測土深淺，正日景以求地中。日南則景短，多暑；日北則景長，多寒；日東則景夕，多風(fēng)；日西則景朝，多陰。日之景，尺有五寸，謂之地中。四時之所交，風(fēng)雨之所會也，陰陽之所和也。然則萬物之阜安，建王國焉。匠人建國，水地以平，四直系繩，以景為規(guī)。識日出之景與日入之景，晝考日中之景，夜考中星以正朝夕。

梁祖景爍錯綜經(jīng)法，先驗昏旦，定刻漏。乃立儀表于準(zhǔn)平之地，名曰南表；中更立一表于南表景末，名曰中表。

夜依中表以望北極樞，而立北表，令叁相直，皆以繩準(zhǔn)定。若表直者，乃立表之地當(dāng)子午之正。每看中表以知所偏，中表在東則立表之處在地中之東，其西亦如之。取三表相直者為地中之正。

又于二分之日侯，日始東方半體見時，乃立表于中表之東，名曰東表。

待日入西方半體，乃立表于中表之西，名曰西表。皆令中表與日叁直，東西二表朝夕皆要與日相直。

若三表影直，即是南北之中也。若中表差南，則直表處在卯酉之南；差北，則卯酉之北。進(jìn)退南北，求三表直東西，則地居卯酉之中正也”。

上文中詳細(xì)介紹了如何利用圭表測四時、定時刻、正四向，又如何利用土圭來考校規(guī)矩等。

圖《六經(jīng)圖》中的“公劉相陰陽圖”

求“地中”的具體方法簡要地說就是：

先立儀表于水平地面，稱為“南表”。

漏刻上水，位居日之正中，再立一表于南表影長之末，稱為“中表”，依據(jù)北極的方向而立“北表”，使三表成一條直線。

三表成一條直線者，其立表之地，即在子午（南北）之正位，倘三表不在一條直線者，則地（中）的位置就會偏斜。

只要觀看中表，就能知道所偏的方向：中表在西，則立表之處在地（中）之西；中表在東，則立表處在地中之東。取三表為一條直線者，為地中之正位。

又以春秋二分之日，早晨太陽始出東方半體，立一表于中表之正東，名曰“東表”，使東表與太陽及中表三者成一條直線。這一日之傍晚，太陽入西方半體，再立一表于中表之西，名曰“西表”。

亦從中表向西望西表及太陽，三者成一條直線。于是觀測三表比直者，即是地體從南到北之正中。進(jìn)退南北，求三表比直正東西者，則其地處正中，居卯（東）酉（西）之正位。

以五表測影法的結(jié)果有兩個功用：

一是以所測得的“地中、東、南、西、北”，對地球以“天極”為中心，將赤道大圓等分為四個方向?！暗刂小痹谶@一功用上講，與“天極”是一致的。這是表的第一個用途，也是最原始的用途。

二是以觀測點(diǎn)為中心，作為時間的起止點(diǎn)；

--------------------------------------

天中與地中，時間與方位一體

立竿測影測的“地中”，第一個用途是“天中”，“地中”與“天極”是一致的。

“表”可以觀測表影角度的變化，從日出到日落，可以定出一天之內(nèi)的時間；從日影最短到日影最長，從而定出一回歸年的時間。

《后漢書·律歷志》云：“日發(fā)其端，周而為歲，然其景不變。四周，千四百六十一日而景復(fù)初。是則日行之終。以（四）周除（1461）日，得三百六十五又四分之一日，為歲之日數(shù)”。

從表影的角度還可以定出月份、季節(jié)、二十四節(jié)氣。

圖圭表測夏至、春秋分、冬至

“圭表測影”可知二十四節(jié)氣，懂了二十四節(jié)氣是怎么來的，就會懂全球地理因日照晝夜長短不同導(dǎo)致的氣候溫度等的不同，也就是現(xiàn)在所說的“五帶”，不過，更合理的應(yīng)該是“七帶”，少了“白夜現(xiàn)象”的劃分區(qū)域。

《周髀算經(jīng)》可以看成是一部天文書，共兩卷，出于商、周之間，里面講了以“商高定理”（勾股定理）度量天地的高及厚。并推演日月運(yùn)行，故而能以天文現(xiàn)象推知：

『春分之日夜分，以至秋分之日夜分，極下常有日光；秋分之日夜分，以至春分之日夜分，極下常無日光。冬至夏至者，日道發(fā)斂之所生也，故日運(yùn)行處極北，北方日中，南方夜半；日在極東，東方日中，西方夜半；日在極南，南方日中，北方夜半；日在極西，西方日中，東方夜半?！?/span>這已經(jīng)完全將四季四時的太陽方位及所造成的現(xiàn)象道出，這與近代天文學(xué)相符合，不如說是來自于中國古代天文學(xué)的一脈相承。

其中“北極之下，不生萬物。北極左右，各有不釋之冰，物有朝耕暮獲。中衡左右，冬有不死之草，五谷一歲再熟。”意指北極附近為冰所復(fù)，半年夏天半年冬夜，在夏天種植之物到冬天可收成；而在赤道（中衡），五谷一年可收成兩次。

《呂氏春秋》也說過：『冬至日行遠(yuǎn)道，夏至日行近道，乃參于上，當(dāng)樞之下無晝夜?！?/span>指冬至?xí)r太陽光直射至南半球之最遠(yuǎn)處（南回歸線），夏至?xí)r太陽直射至北回歸線，而在兩極（樞）處常半年無晝夜之分。

大家看到了嗎？這些今天熟知的知識，古人早就知道啦，并且記載下來了，所以，不要想著穿越古代教古人這些知識了，這方面可能今人還不如古人！

那么是不是北半球所有的地方都能觀察到的呢？

不是的，北半球在出現(xiàn)白夜的地區(qū)從緯度48°34′起，緯度越高白夜出現(xiàn)的時期越長，天空也越暗。到了北極圈（66°34′）以后，就成為極夜了。

所以，在白夜出現(xiàn)的緯度48°34′開始就不能觀察到“二分二至”，因為在夏天和冬天都會遇到白夜現(xiàn)象，尤其是在中國能夠看到“二分二至”時，從緯度48°34′起，緯度越高就越會出現(xiàn)白夜，夏季天不黑，冬季天不亮，這說明夏季白晝時間過長導(dǎo)致天無法黑暗下來，冬季黑夜時間過長導(dǎo)致天無法明亮起來，這樣就沒有明顯的晝夜長短變化，又怎么知道“二分二至”呢？

因此，只有一部分地區(qū)才能觀察到“二分二至”，而中國就在這個區(qū)域哦！這些知識只要明白二十四節(jié)氣是怎么來的，明白中國天文歷法，知道日影方位變化，就能夠明白了。

在《堯典》中有記載：『帝曰：「咨汝羲暨和，期三百有六旬有六日?！埂?/span>

月的盈虧最容易觀察，所以古人多以月象來制定歷法，月繞地球一周為27.312日，但同時隨地球繞日，所以自新月到下次新月的時間為29.531日，歷法家稱為『合朔』，所以夏歷有大小之別，大月30日，小月29日，平均每月29.5日，與實際差0.031日，必須每三年多置一個閏月以作補(bǔ)正，故《堯典》有云：“以閏月定四時成歲?！?/span>

這就是為什么說要懂天文，才能懂地理的緣故，“二分二至”是因為太陽從北到南在地球上反映出來的特殊晝夜現(xiàn)象。而這里的“二分二至”是以北半球為準(zhǔn)的，說明是在北半球觀察到的現(xiàn)象。而靠近北極圈北極點(diǎn)附近的國家地區(qū)也不能看到二分二至，這樣一來，限制排除了很多地區(qū)國家，最終是中國的地理位置及歷史文化多重印證表明天文起源在華夏！

圖 “圭表”顯示四季日影

太陽上中天的時刻，就是午時，此時日影直指正北，太陽在正南。

一年中午時日影最短的一天，即夏至；日影最長的一天，即冬至。

從冬至到明年的冬至，就是一回歸年。

從夏至到冬至間的平分點(diǎn)，就是秋分；從冬至到夏至的平分點(diǎn)，就是春分。

也就是說，依據(jù)立竿測影測得的“地中”來劃分的東、南、西、北”，與“歲、月、日、時、季節(jié)”的劃分是直接對應(yīng)的。

“立竿見影”這個成語正好揭示了我國古代對天文回歸年和時間測量的重要原理--立表測影法。立表測影法主要通過對具有極值意義的日影長度的測定進(jìn)而推算和判定回歸年的長度。

古人測定回歸年的長度，一般選擇日南至（冬至點(diǎn)）進(jìn)行測定，測出兩次正午冬至發(fā)生時刻，求出它們的時間間隔，再用這兩次冬至之間的年數(shù)去除，就可以推算出一個回歸年的長度。

南北朝時期著名科學(xué)家祖沖之改進(jìn)和完善了傳統(tǒng)的圭表測定回歸年，由他測算的一個回歸年長度為365.242****48日，比現(xiàn)在的觀測值僅偏差0.0006天。

以上可見，立竿測影求出來的“地中”，第一個用途是“天中”，古人稱之為“天軸”，亦即天極。因為古人所界定的天地是以地球為天地的中心，天是緣地球表面向太空延伸的天，“天”與“地”，“圓則俱圓，方則俱方”。

即《開元占經(jīng)》所說的：“南極北極天軸所在，轉(zhuǎn)運(yùn)所由，譬車之有輪，所以自行也。眾星皆無常，惟北極守中不易，是以知其為天中也，天傾，故極在中北。……天圓地方，極樞中央，動以歷靜，時乘十二”。

--------------------------------------

立竿測影的“地中”，第二個用途是以觀測者為中心定時間的起止點(diǎn)。

《周髀算經(jīng)》記載了這一內(nèi)容：“冬至?xí)儤O短，日出辰而入申；夏至?xí)儤O長，日出寅而入戌”，都是指表影方位的。

冬至日出東南而沒于西南，即日出辰位而入于申位；夏至日出東北而沒于西北，即出寅位而沒于戌位；只有春、秋分日出正東而沒于正西，即出卯位而沒于酉位。

如果以某一特定地域如以北京地區(qū)（為基本點(diǎn)）的太陽上中天為午時，那么北京人腳下的阿根廷則為太陽下中天的子時。反之亦然。如通常我們也把“子夜”稱為“午夜”。

以此為子午經(jīng)線（不是指現(xiàn)代天文學(xué)的本初子午線，但是與本初子午線為本地時刻的起點(diǎn)之原理是一致的），那么北京所經(jīng)歷的以上這十二時，則是以北京為基本點(diǎn)來確定子午線的起止，進(jìn)而測定地球赤道一周十二條經(jīng)線輪流直面太陽的時間。

漢代王充在《論衡．談天》中也指出：“極為天中，方今天下在天極之南?！?/strong>即“極”為天的正中心，現(xiàn)今中華大地所在的天下在天極之南。

而天地的本原是“氣”，“積陽為天，積陰為地”（《素問·陰陽應(yīng)象大論》），“陰陽構(gòu)精，四時孕育萬物”，“天地合而萬物生，陰陽接而變化起。”（《荀子·禮論》），“陰陽合和而萬物生?！?/span>（《淮南子·天文訓(xùn)》）。

圖在天成像（星象），在地成候（物候）

“卦者，象也”、“在天成象，在地成形?！?/strong>（《易經(jīng)系辭》）然后才有天的九個方位，地的九個區(qū)域（以極為中心，將赤道等分為八）；才有兩極、赤道；“才有象可以顯現(xiàn)，有形體可以度量?！?/strong>天地的經(jīng)緯正是在此基礎(chǔ)上劃分出來的。而且“自地至天，是八極的一半，地的深度也一樣”。

所以，這就是為什么古人會說“天覆地載，萬物悉備，莫貴于人。人以天地之氣生，四時之法成。……人生于地，懸命于天，天地合氣，命之曰人?！?/strong>（《素問·寶命全形論》），以此治病又有何不對呢？

“立竿測影”就是古代中國天文學(xué)的“定東西”，“下漏刻，以追二十八宿相距于四方”。子、午、卯、酉就是依據(jù)赤道二十八宿等分為四。而且這四方與一歲的四季直接對應(yīng)。

《黃帝內(nèi)經(jīng)·靈樞·衛(wèi)氣行》也記載了：“歲有十二月，日有十二辰，子午為經(jīng)，卯酉為緯。天周二十八宿，而一面七星，四七二十八星。房昂為緯，虛張為經(jīng)。”，所謂“子午為經(jīng)，卯酉為緯”，就是依據(jù)赤道坐標(biāo)系“上北下南”的原則，從“天極”處俯視“子北午南為經(jīng)，卯東酉西為緯”的。

而“子午為經(jīng)，卯酉為緯”再一次揭示了“子午線”的由來，更是明白的寫出了“子午線”就是經(jīng)度，而非徐光啟“厘定”，所謂“經(jīng)度”是西方“傳入”的根本就是無稽之談！

而中國古代通過測量日影，同時會發(fā)現(xiàn)對“時間”的測量與對“方位”的測量是密切相關(guān)的，當(dāng)日出表影指向東西的時候，或者正午表影指向南北的時候，我們自然而然地同時獲得“時間”和“空間”兩個概念，這正是因為早期辨方正位與時間計量的方法源于同一種測影活動。

也就是說，由立竿測影活動所獲得的“時間”和“空間”這兩個概念，是依據(jù)赤道坐標(biāo)系所測定的周日——地球自轉(zhuǎn)一周；周年——地球公轉(zhuǎn)一周。而地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)的時間、空間取向，也都是依據(jù)測日影和對北斗的觀測相一致來確定的。

因此，只要有過實際的天文地理觀測，就不可能得出“絕對的時空觀”，而是會自然而然的獲得“時空一體觀”，更不可能僅僅以“黃道”為坐標(biāo)系，乃至于后來又改回中國的“赤道坐標(biāo)系”，而是應(yīng)該像中國那樣“黃道、赤道”等坐標(biāo)系一起結(jié)合起來使用。

所以，西方在接觸中國以前，從未有過真實的天文地理觀測經(jīng)歷，才會不理解中國的“渾天說”，以至于理解為靜止的“地心說”。

西方?jīng)]有天文實踐經(jīng)驗，又怎么可能明白中國天文概念里的“地、日、月、五星運(yùn)動”是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的呢？只能將之假設(shè)為靜止不動，脫離現(xiàn)實，脫離天象，成為不符合實際的假想、空想，體現(xiàn)了當(dāng)時它們落后的幼稚的天文理解水平，這些都在證明西方是學(xué)習(xí)中國天文歷法知識后產(chǎn)生的誤解！

這一切證明西方天文學(xué)來自于中國！

本站是提供個人知識管理的網(wǎng)絡(luò)存儲空間，所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布，不代表本站觀點(diǎn)。請注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購買等信息，謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容，請點(diǎn)擊一鍵舉報。

轉(zhuǎn)藏 分享

QQ空間 QQ好友新浪微博微信

獻(xiàn)花（0） +1

來自： ldjsld > 《待分類》

舉報/認(rèn)領(lǐng)