十九年七闰法其实是一种阴阳合历的方式。它指的是每经过19个阴历年,就要加上7个闰月,这样19个回归年加起来的长度就能和太阳历和阴历对接起来。今天,我们的天文学和数学技术已经能够精确理解这一方法,但在古代,这个发现却是一次重大的突破。
阴历是通过月亮的圆缺来计算的,一年大约是354天或355天,而阳历则是根据回归年来计算的,回归年指的是太阳每经过一次春分点的时间间隔,约为365.2422天。阳历没有考虑月亮的变化,平年是365天,闰年则是366天,每四年增加一天。现在,世界上大多数国家使用阳历,而中国则继续使用阴阳合历的农历。 西方历史上,巴比伦人和古希腊人通过天文观测和计算得知十九年七闰,那么中国又是怎么发现这一点的呢?根据史书的记载,中国的天文学家发现十九年七闰的过程与西方完全不同。 首先,我们来看中国古人是如何测量回归年的。阴历是根据月亮的变化来确定的,这一计算方式不算复杂,但阴历每年只有354天或355天,这样十年就会相差大约111天,无法满足农业的需求。中国这样的农耕社会,四季分明,因此需要依靠阳历来指导农业。那么,中国古人是如何测算回归年长度的呢? 其实,最早的测量方法既简单又有效,古人通过立表测影来判断正午的影长,从而估算出回归年的长度。最早的测量记录出现在河南西水坡遗址的龙虎大墓,距今已有6500年的历史,那里已经有了分至四神的记载,说明古人那时就有了365天的概念。 史书上也有提到,帝尧时期就已经测算出回归年是365.25天(西汉的四分历也是这样的年长),虽然这一说法的真实性尚无考证,但实际计算误差大约0.25天,年复一年的积累会对农业产生很大影响,自然会引起古人的关注。也有可能是后来的学者根据天象推算出这一结论,并归功于帝尧。与中国不同,古埃及人发现,每年尼罗河泛滥之前,天狼星会和太阳一同升起,从而推算出回归年约为365.25天。尽管一年365天是可以理解的,但要精确到0.25天的误差,似乎并不容易。至于巴比伦和古希腊,他们的回归年测算也同样让人费解,尤其是巴比伦人,他们甚至比中国人还要精准,但具体是如何计算出来的,我们并不清楚,而中国的测算则是通过实际的观测和实验得出的。 接下来,我们再看看中国古人是如何发现十九年七闰的。虽然了解回归年长度对指导农时已经足够,但月亮的周期对于古人有着极其重要的意义,同时,月相的变化也适合用来计时,因此,古人就需要阴阳合历。 根据《史记》的记载,早在神农时代,古人就已经意识到日月运行的相互关系,不过一直未能完全掌握。直到黄帝时代,他们才掌握了这一规律。《史记·孝武本纪》里有记载,齐人公孙卿发现朔旦冬至周期和黄帝时代相同,换句话说,19个回归年恰好是一个朔旦冬至周期的长度,这也就是中国古代称之为章的周期。 黄帝时期的天文观测非常精确,他通过迎日推策记录了20次天象变化,历时380年,才完全确定了阴阳合历的周期。其实,黄帝并不可能活这么长时间,但从文献记载来看,古人进行了长期的天文观测与记录,从而发现了十九年七闰。这些记载表明,先秦时期,天文世家积累了大量的天文观测数据,而现代考古也证实了中国古代天文观测的连续性和长期性。所以,经过长时间的天文观测,中国古人终于发现了十九年七闰。历法本身是一门科学,需要循序渐进的积累与推演,而中国的天文研究显然符合这一规律。 相比之下,巴比伦和古希腊的发现过程则显得神奇得多,让人难以理解。巴比伦人通过观测发现月亮周期和季节的变化不一致,推算出回归年长度,并进而发现了十九年七闰。问题是,季节的变化并不总是非常明显,比如立春之后仍然寒冷,立冬之后也常常温暖,那么巴比伦人怎么知道月亮周期和季节变化不同呢?他们又是如何在没有完全理解回归年长度的情况下就得出十九年七闰的结论呢? 另外,2400年前的古希腊天文学家默冬,通过观察月亮和太阳的运动周期,发现19个回归年的时间长度和235个朔望月的周期几乎相同,因此提出了十九年七闰的置闰方法,这也被称为默冬章。不过,古希腊的天文观测也有很多不解之处,默冬一生有限,且天文观测受天气影响,能完整观测几个19年的天象呢?如果只观测了一两次,如何确定十九年七闰是准确的? 总的来说,巴比伦人和古希腊人似乎轻松地得出了十九年七闰,他们的观测过程和计算方式并没有那么长的积累与实测,这让人不得不质疑这背后的真实性和准确性。与此相对,中国古人通过长期的天文观测,实地验证了这一规律,发现过程显得更加科学和可信。