近期，中國科學院自然科學史研究所博士、内蒙古師範大學科學技術史研究院青年教師王吉辰做客澎湃問吧，與網友交流關于中國傳統節氣與物候、農業與天文的諸問題，臨近清明，澎湃新聞·私家曆史精選部分問答，以飨讀者。
兩隻烏龜跑得快：請問老師，占星靠譜嘛？世事變遷怎麼會和天上星星扯上關系？
王吉辰：古人認為“天垂象，見吉兇”。彗星出現、日月交食，這些天文現象都會被附加上一些星占學意義。我認為利用天文現象蔔測未來，與使用龜甲、蓍草占蔔一樣，源自于人類的本性，借助已知的現象應對未知的恐懼。
就中國的星占學而言，它的發展也融合了陰陽家、谶緯、儒家等各家學說，這種複雜性就導緻了星占學理論本身也存在自相沖突的地方。是以星占學肯定是不靠譜的。
但是，不靠譜的星占學卻可以反過來推動曆史，影響曆史。比如西漢名将趙充國帶兵征伐西羌，在面對長途奔襲，戰馬羸弱、敵強我弱的不利戰局下，遲遲不肯用兵。漢宣帝以“今五星出東方，中國大利”敕令趙充國立即開戰。這一天象也被繡成織錦護臂，向軍士傳達天意。最終，借助這一天文現象，趙充國的部隊提振了士氣，也赢得了戰争的勝利。
有時，一些兇險的天象會為叛亂者制造借口，就像陳勝吳廣的“魚書狐鳴”那樣，其結果也就推動了舊王朝的覆滅。有時，機敏的方士也會相機給皇帝彙報各種經過加工的天象，給皇帝和群眾消除不必要的麻煩。
小兔兔：請問您，古代節氣需要得到官方認證？
王吉辰：盡管曆史上一直采用平氣法制定二十四節氣，就是将365天平均分為24分等分。但是考慮到太陽的運作位置，還要比對置閏問題，是以精确測定二十四節氣并不是做除法那麼簡單。古代精确測定二十四節氣的工作一般都由國家天文機構根據晷影長度進行測定，并通過曆書的形式頒發到民間。當然啦，民間其實也有自己測量二十四節氣的方法，雖然不那麼精确，但是用于指導農業生産完全足夠啦。
柒星：節氣是誰發現規律并制定的？
王吉辰：節氣并非某一個人發明的，它的産生與完善是一個漫長的曆史過程。在公元前2000年以前的山西襄汾，傳說中帝堯曾在那裡建都。考古學家們經過多年的考古發掘與實地觀測，最終在遺址上發現了一座史前的觀象台。經過天文學家的測算和實地勘測發現，古人可以利用石柱的狹縫與山脊的切線，觀測到春秋分和冬夏至四個節氣的日出。這一發現驗證了《尚書·堯典》中關于堯制定曆法的記載。
春秋時期，古籍中已經有了有了“分、至、啟、閉”的記載，所謂分至，即春秋分和冬夏至，啟閉則是指立春、立冬、立秋、立夏。分至啟閉合起來就成了八節。先秦文獻《逸周書》中，曾出現過雨水、驚蟄、谷雨、清明四個春季節氣的記載，但順序并不一緻。目前，傳世文獻中二十四節氣的最早記載見于西漢早期的《淮南子》一書。
漢武帝時，天文學家落下闳又将二十四節氣引入了《太初曆》，發明了無中氣置閏法，這在中國官修曆法中施行了千餘年。我們今天之是以有“春節”的說法，就是因為節氣融入官方曆法的結果。順便說一句，過去的一歲之始安排在每年立春這一天，稱為春節，而一年之始則被安排到了農曆的正月初一，稱為元旦。與今天的元旦、春節完全不一樣啦。
小兔兔：請問您，古人如何面對閏年的節氣變化？
王吉辰：其實，二十四節氣對于官修曆法而言，最大的作用之一就是協助制定閏月，這種影響直到今天仍然在發揮作用。
有些關注農曆的朋友會奇怪，為什麼農曆的閏年有時多一個四月，有時多一個八月，有時還甚至可能出現閏臘月？這個閏月就是依據節氣定出來的。
我們先來回顧一下置閏的原因。一個回歸年的長度大約是365.2422天，一個朔望月的長度大約是29.53天，我們要建立一種陰陽合曆，保證正月初一與新月相吻合，就需要在二者之間取個最小公倍數，使得365.2422y≈(12y+n)29.53，這裡最小的整數解就是y=19；n=7。也就是十九年裡多七個單月。公元前7世紀左右，中國人可能就使用了這一置閏方法，古希臘人默冬在公元前5世紀也發現了十九年七閏，巴比倫人稍晚也用這套方法安排閏月。但十九年七閏在天文學上仍被冠以“默冬章”的名稱。
如何在這19年裡插入7個閏月呢？這就要利用二十四節氣了。二十四節氣其實是由12個節氣和12個中氣組成：比如立春是節，谷雨是氣，驚蟄是節，春分是氣……以此類推。24節氣分布到每個月，大約一個月會有2個節氣，節氣在月首，中氣在月中。但是15.22天乘于2大于一個朔望月，如果遇到閏年，一年中有十三個月，總會有一個月沒有中氣，古代曆法就将其定為閏月。這就是置閏的方法。
是以說，如果出現閏年，節氣和月份的搭配是會稍稍發生變化，這是太陽曆為了配合太陰曆不得已的做法。但使用無中氣置閏法，有一個很大的好處，就是盡可能減少了人為插入一月之後對一年中節氣分布的影響。大家再也不用擔心出現六月飛霜的情況啦。
飛翔的兔子：請問，從一年隻分為春秋到一年分為春夏秋冬分界線是哪個時期？
王吉辰：您好。您提到的這一觀點大概主要基于一個認識，即目前出土的殷商甲骨蔔辭中，可見“春”“秋”，而不見“冬”“夏”。陳夢家、于省吾等先生均持此觀點。尤按于省吾先生的觀點，殷商一歲隻分春秋。
在中國科學院自然科學史研究所攻讀博士學位期間，我曾就此問題請教過業師徐鳳先先生，先生告訴我這一問題其實學界仍有争論。一方面，因蔔辭所刻文字與祭祀或占蔔内容息息相關，目前尚未發現“冬”“夏”的記載，并不意味着當時沒有冬夏的季節認知。另一方面，對于殷墟蔔辭中“夏”、“終(冬）”等字的釋讀，也有不同意見。此外，先生還将師爺李學勤先生的“四方風”研究見告，并指出李學勤先生認為商代已經有四時的差別。
業師與很多先賢前輩都參與了陶寺天文台的考古工作，而據他們的研究，公元前兩千年以前的新石器時代晚期，陶寺人已經可以觀測到冬至和夏至兩個節氣了。
相信随着更多新的考古發現和更深入的研究，我們對于先秦曆法的認識也将會變得更加明晰。
小兔兔：請問您，古人曆法是基于農業生産而形成的嗎？八卦是否也有天文學知識？
王吉辰：您好。古代的曆法不僅要承擔指導農業生産的功能，它還有一個重要的職能就是要安排國家祭祀活動。通過二十四節氣來指導農事，就是前一種曆法的代表。從古至今，自上而下，立足于傳統農業社會的古代中國，一直以來都秉承這樣一種“敬授民時”的修曆觀念。
後者，如利用幹支紀年對祖先進行輪流祭祀的殷商祭祖活動（一般稱為“周祭制度”），幹支紀年法關照的則是“國之大事，在祀與戎”。中國古代一直是兩種曆法并行、搭配使用。
至于八卦中是否也有天文學知識，是個挺複雜的問題。因為“八卦”隻是《易經》理論中的一個要素，是以這裡請允許我換為《易經》這個更大的範疇來讨論您的問題。
如果從古人角度來看，很多飽學鴻儒曾經緻力于将《易經》之“道”來闡釋天“道”。是以出現了我前面提到的卦氣說（六十四卦）來闡釋節氣變化的道理。漢代揚雄《太玄經》、宋儒邵雍的先天八卦等等，可以說都來源于對宇宙天地演化的思考；劉歆的《三統曆》、一行的《大衍曆》等等，則顯示出《易》學也一直有闡明天道，指導曆法的野心。是以，作為一部分古人的世界觀，它有當然蘊含天文學的道理。
如果把《易經》視為是占蔔之術，将卦象和卦辭視為是任由算命先生解釋的模棱兩可的“神谕”，那麼即使是韋編三絕的孔子，也不信怪力亂神那一套。春秋時期的古人早已不迷信那套學說，今人又何必将其神話呢?
如果将《易經》看做是傳統自然哲學的凝練，那麼書中揭示出的生、長、衰、亡的變化規律，闡明的“反者道之動”的辯證法思維。時至今日，都讓人覺得受用無窮。也難說天地人三才，哪個能逃出此間輪回？
代碼再敲也看不懂：請問您，古代天文達到了什麼高度？一般研究天文的機構都在分析點啥？
王吉辰：您好。這個問題有趣，但是真的好難回答。
古代天文學達到了什麼高度？這麼說吧，著名的科技史家李約瑟用了312頁（16開本，英文）的篇幅讨論這個問題；陳美東先生用了770頁（16開本，中文）研究這個問題；薄樹人先生領銜，用5152頁（16開本，10冊，中文）詳細論述了這個問題。席澤宗院士用了兩年的時間向國際天文學界回答了這個問題，還有更多的天文史家，他們用一生的時光和精力來完善這個問題。
說點具體的吧，不吹不黑，我們有最豐富、持續時間最久的天象觀測記錄，有世界上最早的星圖，有最早的超新星記錄，有當時最精确的誤差23秒的回歸年長度，有最古老的儲存完好的觀象台，有最早的天文鐘等等。但我們沒有折射式天文望遠鏡，沒有完善的日心說體系，沒有開普勒三大定律和橢圓軌道方程，沒有萬有引力定律。論智慧各有千秋，談科學稍遜一籌。
古代的天文機構都有什麼工作任務呢？當然，曆代天文機構的規模、建制并不相同，職能也有差别。拿宋代司天監來說吧，機構裡半數的人是各個導師帶的研究所學生（有工資的哦）。另外一半則隸屬于不同的研究部門：有部門負責修訂曆法，有部門負責觀測天象，也有部門負責設計、制作天文儀器，有的部門專門負責宮廷内的打更報時，還有負責各類祭祀禮儀。個人感覺最危險的是那些從事星占預測的，一言不合就要挨揍、撤職。最累的要算負責觀測的，整宿整宿熬夜看星星，有時候真想偷懶，在紙上寫個狂風驟雨雲遮月吧。可是，為了防止司天監人員謊報天象，皇帝還要在内廷再設立一個天文院同時觀測，互相查驗。這也難不倒司天監裡的幹飯人，大家與翰林天文院的同僚搞好關系，提前溝通好當晚會發生的天象，一覺天明，各生歡喜。畢竟同是天涯幹飯人，都不容易……
神的魚兒：請問王老師，二十四節氣為何從立春開始？古代的節氣對于現在會有偏差嗎？怎麼判斷是否還準确？
王吉辰：首先，感謝您的提問！
節氣歌的表達是以立春為開始的，但是古代官修曆法常以冬至作為一歲的開頭。西漢著名的太史令（相當于國家天文台台長）是這樣說的：“歲始或冬至日，産氣始萌。臘明日，人衆卒歲，一會飲食，發陽氣，故曰初歲。正月旦，王者歲首；立春日，四時之始也。”司馬遷的意思是說：無論是冬至、臘祭，還是農曆元旦（就是今天的春節）、立春，都可以作為一年的歲首，隻是各自的立意不同。其實，無論以哪個節氣開頭，二十四節氣其實反映了農事活動春種、夏耘、秋收、冬藏，萬事萬物的生長消亡，是一套周而複始的閉環時間觀念，即郭文韬先生提到的：中國傳統農業文明的“圜道觀”。而對于群眾的日常生活而言，春季既代表了一年中最難熬的嚴寒天氣已經過去，又有萬物生發、充滿希望的美好寓意，是以将春季作為一年之始。這更多的是一種文化習慣的選擇結果。
您所提到的節氣偏差，應該是針對物候而言。其實随着時間的更疊和國家疆域的拓展，物候的偏差是一定會存在的。比如成都平原的驚蟄與東北興安嶺林區的驚蟄肯定不能比對在同一天，至于全國冬眠的動物們是不是都必須在這一天醒來，那更說不準啦。但二十四節氣已經成為了将一年（确切的說應該是一歲）分為了二十四等分（相當于将一天分為了24小時），而這種分法又以北半球太陽直射點回歸運動作為基礎，是以這套時間架構的适應性還是很強的。一個最重要的例子就是元代王祯《農書》中，以晷影長度校準節氣，以安排适應自身地區和氣候的農事活動。
改個名字還挺難的：請問老師，節氣的命名和那時候的氣候有關？但現在的節氣和氣候變化的區分度不是很高？就像雨水不一定會下雨，大小雪也沒有雪。
王吉辰：曆史上節氣的命名肯定是依據制定者所在時空的物候情況制定的。有一些名稱也有很多傳說的成分，比如清明原意指清明風至，實取自古代的“八風”學說。可見命名也不都是來源于物候。
無論怎樣，一旦離開了具體的時空環境，物候就不一定能起作用了。但是剝離了具體物候資訊的二十四節氣，就相當于一天的24個小時，這種時間結構因反映了太陽直射角的變化和寒暑交替，仍可以根據所在時空進行調整，是以它是有内在适應性的一種時間觀念。就像不同時區會有時差，但到點了，該吃飯還得吃飯，該睡覺還得睡覺。
這樣說吧。清明未必雨紛紛，春去芳菲山寺尋，耕夫自有農家諺，酒家何止杏花村。
不過溫室氣體排放，全球氣溫變暖，近年來的極端天氣是越來越多了。這讓我愈發向往過去那些四季如歌的日子。
戀灘人：請問王老師，外國人耕種他們是參照什麼節氣？怎麼把握時機？
王吉辰：感謝您的提問，您的這個問題非常值得讨論。
其實，域外文明采用類似節氣的曆法也可以追溯到很久以前。一個熟悉的例子就是古代埃及人會按照尼羅河的定期泛濫，來排布新年并開展耕種活動。埃及人将一年分為漲水、露出土地、退水或收割三季，制定了純粹的太陽曆。古巴比倫人則基于高超精密的天文觀測，制定了更複雜的曆法，指導兩河流域的農事生産。古印度受熱帶季風氣候影響，更注重雨旱兩季的交替，具體季節有三季、五季、六季等不同的劃分方法。後兩者與中國一樣，都是采用了陰陽合曆。此外，位于英國索爾斯伯裡的巨石陣也被天文學家考證出具有觀測太陽初升位置以定節氣的功能。希臘和羅馬人還根據物候、潮汐變化和天文星象編訂曆法。
但與其它文明的物候曆法進行比較，我們就更容易了解二十四節氣為什麼一枝獨秀。首先它更加複雜，二十四節氣結合了天文觀測、物候變化、農事活動于一身，還反映了人類順應自然的生态文明觀念。其次它行用時間長，自從漢代進入官方曆法，一直使用到清代，時至今日對我們的生活仍能産生影響。人們還創造了各種學說和理論來解釋寒暑變化。最重要的一點，“二十四節氣”實在是太親民啦！一目了然，出口成誦，簡便易行。當中世紀的歐洲農民還在忙于争論《格裡高利曆》還是《儒略曆》更符合上帝的旨意時，神秘東方的老農早已經在翻看黃曆，及時播種了。
還真是第一次聽說呢：請問老師，古代天文學和易經有怎樣的關系？我們具體怎樣靠天來指導農業生産？
王吉辰：謝謝您的提問。天文學和《易經》的關系還不少哩。
古人認為，天地之道是應當符合《易經》之理的，于是就利用易數來解釋曆數。舉例而言，一個朔望月是29.53天，古代沒有小數，必須用分數表示，這個分母取81，即為九九相乘（這裡用的是黃鐘律管的長度），分子就是43。同樣，一個回歸年包含的天數也要用分數表示，分母則依據《周易》中的“天九、地十”相加，再乘以81，回歸年天數的分母就成了1539。講到這裡，有人就會發現，分母是多少其實都可以（當然，越便于計算越好），它本身并不影響曆法中的天文常數。是以這一部分内容，其實是古人利用易數來解釋實測資料的結果。盡管多少帶有一些數字神秘主義的色彩，但這也須視為是古人利用數學知識探求天道的一種嘗試。這種思想從漢代《三統曆》到唐代《大衍曆》中都可以明顯看出。
《周易》解釋節氣與曆法，最經典的要數“卦氣說”了。已故的天文史家薄樹人先生曾有專文讨論。我們今天經常談論的“冬至一陽生”、“夏至一陰生”都源于卦氣說。受漢代谶緯學家的影響，古代曆法研究者将六十四卦配置設定到二十四節氣和七十二物候中，形成對應關系，并以卦中的陰陽二氣升降來解釋自然萬物的生發與消亡。比如冬至時節，看似極寒，但陽氣此時已經孕生。這種樸素的辯證法，昭示着“反者道之動”的自然哲理，告誡人們要順應時序，冬應防燥，夏莫貪涼。