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第8章 天文常识(1)

农历与旧历的分别

农历:又称夏历,相传起源我国夏代。按照全年的自然日划分为四季、二十四节气和年节。此外,全年中的月份按照月相变化周期而设置。即大月30天,小月29天。农历每月的初一称为“朔”,每月的十五称为“望”。在“朔”日,月球运行到太阳与地球之间,暗影对着地球,而与太阳同时出没,于是人们看不到月亮。在“望”日,地球运行到了太阳与月球中间,太阳从西方落下,月亮从东方升起,因而能看到满月。由于农历一年约为354日,与地球年相差约11日左右,所以每3年要置一闰月,每19年要置7个闰月。有闰月的年份也叫闰年,具体闰哪个月,则要视节气情况灵活而定。农历既依据地球回归年所用时间,又依据月相变化而指定,而且以身边的气象与物候条件、农事活动为参照,实用性强,因而成为四季分明,便于记忆的历法。在我国,农历历法尤其适用于中原的广大地区。

旧历:旧历是公元1911年以后才使用的名词,辛亥革命以后国民政府宣布采用公历的纪月纪日方法,相对于这种新的方法而言,人们就把清朝时所用的“时宪历”叫做旧历。

农历和阴历是一回事儿吗?

世界上的历法有三种:阳历、阴历和阴阳合历。许多人都认为农历就是阴历,其实这是错误的。农历不是纯粹的阴历,而是阴阳合历。

阳历:是以太阳的视运动周期,也就是地球绕太阳运动周期为基础的,因此叫做太阳历,简称为阳历。它的每一个历年都近似于回归年,每一个历年中的月份、日期都与太阳在黄道上的位置较好地符合,例如春分点永远在3月21或22日,不会有大的出入。阳历把一年分为十二个月。公历其实只是阳历的一种。古罗马的儒略(Julian)历和格里高(Gregorian)历也都是阳历,而格里高历(或称格里历)就是我们现在所说的公历。

阴历:是根据月相圆缺变化的周期(即朔望月)来制订的。因为古人称月亮为太阴,所以又有太阴历之称,阴历把月亮圆缺循环一次的时间算做一个月,12个月算做一年。阴历把月份分成大月和小月两种,逢单的月是大月30天,逢双的月是小月29天,一年共是354天。阴历每30年就要安插11年闰年,每逢闰年就在12个月多加一天,成为355天。使用阴历的唯一好处就是阴历上的每一个日期都可以知道月亮的形状。当今世界上除了几个伊斯兰教国家因为宗教的原因仍然使用阴历外,基本已经废弃不用了。

阴阳合历:同时考察太阳和月亮的运动,把回归年和朔望月并列作为制定历法的周期。

农历,是把朔望月的时间作为历月的平均时间,这一点上和纯粹的阴历相同。但农历运用了设置闰月和二十四节气的办法,其中的二十四节气就是把太阳的运动轨道等分为24份,使得历年的平均长度等于回归年,这样它就又具有了阳历的成分,它比纯粹的阴历好。所以,我国的农历是既与,太阳运动有关,又与月亮运动有关的阴阳合历。

2月28天的由来

阳历的月份分大月和小月,大月31天,小月30天。可是唯独2月份却只有28天,有的年份又是29天,这是为什么呢?

说来十分荒唐,公元前46年,罗马统帅儒略·凯撒着手制订阳历时,本来规定每年12个月,逢奇是大月,31天;逢偶是小月,30天。2月份逢偶,也应该是30天。但这样算下来,1年就不是365天,而是366天。所以必须设法在1年中扣去1天。在哪一个月里扣去1天呢?

那时候,按照罗马习俗,许多判处死刑的犯人,都是在2月里执行的,所以人们认为这是一个不吉利的月份。所以就在2月份里扣去了1天,2月份就成了29天。这就是儒略历。

后来,屋大维继凯撒做了罗马皇帝。屋大维发觉凯撒是7月生的,7月是大月,有31天,而自己是8月生的,8月份是小月,只有30天。为了和凯撒表示同等的尊严,屋大维决定把8月也改为31天。还将下半年的10月和12月都改为大月,9、11两个月改为小月。这样就多出来一天,只好又从不吉利的2月内扣掉。于是,2月就只有28天了。2000多年来,人们一直沿用着这个不合理的规定,渐渐地形成了一种习惯。

天干地支

天干地支简称干支,是农历中用来编排年号和日期用的,包括十天干和十二地支。

天干:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸。

地支:子、丑、寅、卯、辰、已、午、未、申、酉、戌、亥。

天干地支还有阴阳之分:甲、丙、戊、庚、壬为阳干,乙、丁、己、辛、癸为阴干;子、寅、辰、午、申、戌为阳支,丑、卯、巳、未、酉、亥为阴支。天干和地支排列起来,共有60个组合,称为“六十甲子”。我国人民过去就是以六十甲子循环起来纪年、纪月、纪日、纪时的。六十甲子排列顺序:

1.甲子2.乙丑3.丙寅4.丁卯5.戊辰6.己巳7.庚午8.辛未9.壬申10.癸酉

11.甲戌12.乙亥13.丙子14.丁丑15.戊寅16.己卯17。庚辰18.辛巳19.壬午20.癸未

21.甲申22.乙酉23.丙戌24.丁亥25.戊子26.己丑27.庚寅28.辛卯29.壬辰30.癸巳

31.甲午32.乙未33.丙申34.丁酉35.戊戌36.己亥37.庚子38.辛丑39.任寅40.癸卯

41.甲辰42.乙巳43.丙午44.丁未45.戊申46.己酉47.庚戌48.辛亥49.壬子50.癸丑

51.甲寅52.乙卯53.丙辰54.丁己55.戊午56.己未57.庚申58.辛酉59.壬戌60.癸亥

古人的计时工具

在古代是没有时钟的,他们是用什么计时的呢?古代的计时工具主要有下面几种:

圭表:我国最古老的计时器,利用太阳射影的长短来判断时间。它由两部分组成:直立于平地上测日影的标杆或石柱,叫做表;正南正北方向平放的测定表影长度的刻板,叫做圭。

日晷:又称“日规”,也是通过观测日影计时的仪器,通常由铜制的晷针和石制的晷盘组成。晷面平行于天赤道面,这样,晷针的上端正好指向北天极,下端正好指向南天极。在晷面的正反两面刻画出12个大格,每个大格代表两个小时。当太阳光照在日晷上时,移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,以此来显示时刻。

漏刻:阴雨天或黑夜无法使用圭表或日晷,于是白天黑夜都能计时的水钟便应运而生,这就是漏刻。漏,是指漏壶;刻,是指刻箭。箭,则是标有时间刻度的标尺。以壶盛水,利用水均衡滴漏原理,观测壶中刻箭上显示的数据来计算时间。

沙漏:沙漏又称“沙钟”,由两个封闭的玻璃球组成,中间腰部狭窄,很像一个哑铃。在其中一个玻璃球中置入一定数量的干沙,然后将这一头朝上,沙子即慢慢泻下。沙子流入下面玻璃球中需要半小时,然后倒置,又是半个小时。有些沙漏用水或水银代替沙子。

香钟:以特制的模子制成盘香,盘香粗细均匀,燃烧时间越长,剩余的盘香就越少,在盘香上记上刻度,就可知道时辰。还有具有闹钟作用的香钟,当香火烧到一固定刻度时,上挂之重物就落下撞击金属器皿,发出响声。香钟因为价格便宜,方便实用,古代非常流行。

古人的计时方法

1.地支计时法

古人把一昼夜分为十二个时辰,用十二地支名加上“时”字表示。即子时、丑时、寅时、卯时、辰时、巳时、午时、未时、申时、酉时、戌时、亥时。每一时辰相当于今天的两个小时。子时就相当于现在的23点至1点,依此类推。

2.十二时段计时法

即把一昼夜分为十二个时段,每个时段等于现在的两个小时。各时段的名称是:夜半、鸡鸣、平旦、日出、食时、隅中、日中、日呋、晡时、日入、黄昏、人定。夜半相当于子时,就是23点至1点,以此类推。

3.更点计时法

这种计时法出现较晚,专用于夜间计时。古人把一夜分为五个时辰,一个时辰即一更,一更相当于现在的两个小时。一更是晚上7点至9点,二更是9点至11点……以此类推。三更半夜就是由此而来。古时为计时准确的需要,又把每一“更”划分为五个“点”。

二十四节气

二十四节气是根据太阳在黄道(即地球绕太阳公转的轨道)上的位置来划分的。视太阳从春分点(黄经零度,此刻太阳垂直照射赤道)出发,每前进15度为一个节气;运行一周又回到春分点,为一回归年,合360度,因此分为24个节气。节气的日期在阳历中是相对固定的,如立春总是在阳历的2月3日至5日之间。但在农历中,节气的日期却不大好确定,再以立春为例,它最早可在上一年的农历十二月十五日,最晚可在正月十五日。

二十四节气歌:

春雨惊春清谷天,夏满芒夏暑相连,

秋处露秋寒霜降,冬雪雪冬小大寒。

一月两节不变更,最多相差一两天。

上半年是六、廿一,下半年逢八、廿三。

潮汐是怎么回事?

潮汐是沿海地区的一种自然现象,古代称白天的为“潮”,晚上的称为“汐”,合称为“潮汐”。它的发生和太阳、月球都有关系,也和我国传统农历对应。

在农历每月的初一,太阳和月球在地球的一侧,所以就有了最大的引潮力,就会引起“大潮”,在农历每月的十五前后,太阳和月亮在地球的丽侧,太阳和月球的引潮力你推我拉也会引起“大潮”;在月相为上弦和下弦时,即农历的初八和二十三时,太阳引潮力和月球引潮力互相抵销了一部分,所以就会发生“小潮”,故农谚中有“初一十五涨大潮,初八二十三到处见海滩”之说。但由于月球和太阳的运动的复杂性,大潮有时可能推迟一天或几天。

我国劳动人民千百年来总结出来许多的算潮方法,“八分算潮法”就是其中的一例。

简明公式为:高潮时=0.8小时×[农历日期-1(或16)]+高潮间隙。

据现代科学发现,太阳和月球引力还可能对人体或生物体中的液体发生作用,形成神秘的“生物潮”和“人体潮”。

我国古代著名天文学家

甘德、石申,战国时天文学家。后人把他们的两部著作结合起来,称为《甘石星经》,是现存世界上最早的天文学著作,书里记录了800颗恒星的名字,其中121颗恒星的位置已被测定,是世界最早的恒星表。

落下闳(公元前140~前87年),西汉时期天文学家,是我国最早的历算学家,浑天说的创始人之一。创制《太初历》,是中国历史上有文字可考的第一部历法。

张衡(78~139),东汉时期伟大的科学家、文学家、发明家,他发明创造了“浑天仪”,是世界上第一台用水力推动的大型观察星象的天文仪器,著有《浑天仪图注》和《灵宪》等书,画出了完备的星象图,提出了“月光生于日之所照”科学论断。

祖冲之(429~500),南北朝时期著名数学家、天文学家,被称为圆周率之父。他创制了《大明历》,首次引入了岁差。

张遂(一行)(683~727),唐朝高僧,著名的天文学家。主持编制《大衍历》,纠正了我国古天文算学著作——《周髀算经》关于子午线"SE畿千里,影差一寸”的错误计算公式,对人们正确认识地球做出了重大贡献。

郭守敬(1231~1316),元代杰出的科学家,著有《授时历》。这部新历法设定一年为365.2425天,比地球绕太阳一周的实际运行时间只差26秒,比欧洲的著名历法《格里历》早了整整300年。

沈括(约1033~1097),北宋时期科学家,著有《梦溪笔谈》。他测定出北极星与北天极之间的距离“三度有余”。在晚年,他提出一种全新的纯阴历《十二气历》,这种历法简单明了,便于指导农事。

徐光启(1562~1633),明末著名的科学家,第一个把欧洲先进的科学知识介绍到中国的人。徐光启参用西历,编译成了《崇祯历书》,这本系统介绍了欧洲天文学知识的巨著,包括了欧洲古典天文学理论、仪器、计算和测量方法。

李善兰(1811~1882),清代天文学家、数学家。他翻译了赫歇耳的《天文学纲要》一书,名为《谈天》,书中介绍了哥白尼的学说,而且他第一次在中国使用了无穷级数的概念来求解开普勒方程。

外国著名天文学家

毕达哥拉斯(Pythagoras,公元前580~前500年),古希腊著名的哲学家、数学家、天文学家,首创地圆说。

托勒密(Ptolemy,85~165),古希腊著名的天文学家、地理学家。提出了托勒密体系,即地心说,统治了西方天文学界一千多年。

哥白尼(NicolausCopernicus,1473~1543),波兰天文学家,近代天文学的奠基人。创立更为科学的宇宙结构体系——日心说,这是天文学上一次伟大的革命。

第谷·布拉赫(TychoBrahe,1546~1601),丹麦天文学家和占星学家。提出一种介于地心说和日心说之间的宇宙结构体系,并编制了一部相当准确的恒星表。

开普勒(Kepler,1571~1630),德国天文学家。利用第谷多年积累的观测资料,发现了行星沿椭圆轨道运行,并且提出行星运动三定律(即开普勒三大定律),为牛顿发现万有引力定律打下了基础。

伽利略(GalileoGalilei,1564~1642),意大利物理学家、天文学家和哲学家,近代实验科学的先驱者。伽利略创制了天文望远镜(后被称为伽利略望远镜),先后发现了木星的四颗卫星、土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的周日和周月天平动,以及银河是由无数恒星组成等等。

牛顿(IsaacNewton,1643~1727),英国伟大的物理学家、天文学家和数学家,经典力学体系的奠基人。牛顿发现了万有引力定律,创制了反射望远镜,并且用它初步观察到了行星的运动规律。

拉普拉斯(LaplacePierre—Simonmarquisde,1749~1827),法国著名的天文学家、数学家。他是天体力学的主要奠基人、分析概率论的创始人、应用数学的先驱者,首先在科学上提出了宇宙演化的学说,并提出“太阳系起源于星云”这一著名的论断。

三垣、四象、二十八宿

中国古代的星宿区划历史悠久,自成一体。以北天极为中心,把天上的恒星几个几个地组合在一起,每个组合有一个名称,这样的恒星组合称为星官。在众多的星官中,有31个占有很重要的地位,这就是三垣二十八宿。

三垣是紫微垣、太微垣、天市垣。三垣成为三个天区的主体,这些天区也以三垣的名称为名称。紫微垣包括北天极附近的天区,大体相当于拱极星区;太垣包括室女、后发、狮子等星座的一部分;天市垣包括蛇夫、武仙、巨蛇、天鹰等星座的一部分。

二十八宿(又名二十八舍或二十八星)最初是古人为比较日、月以及金木水火土五星的运动而选择的二十八个星官,作为观测时的标志。二十八宿主要位于黄道区域,按东北西南四个方位分作四组,每组七宿,分别与四种颜色、四组动物形象相匹配,叫做四象或四陆,对应关系如下:东方苍龙,青色;北方玄武,黑色;西方白虎,白色;南方朱雀,红色。

东方七宿包括:角,亢,氐,房,心,尾,箕。西方七宿包括:奎,娄,胃,昴,毕,参,觜。北方七宿包括:斗,牛,女,虚,危,室,壁。南方七宿包括:井,鬼,柳,星,张,翼,轸。

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