考古天文学——追寻失落的文明(三)
因为大家刚才可以看到这个之前我们在观测的时候,我做的一些圭表东西都是扁的,我为什么做成扁的?因为我看到的明清的东西都是扁的,所以我当时弄了两个扁木方,然后做的这个表,后来我们拿到陶寺去观测,观测的时候就发现问题了,这个问题是什么?首先太阳它是移动的,我们想观测的是正午的时间,也就是12点时候的影长,但是太阳它会不断地动,动的时候你就会发现这个截面它会发生变化,因为这个棍是一个扁方,那么它的影子实际上就一直在转,那个长度实际上你不太好断定。还有一个问题就是,我们把这木棍插在地上之后,一有风,木棍就来回晃,你两米高的棍上边稍微一晃,底下影子就跟着来回晃,这个误差挺大的。为什么我们明清的圭表没有这个问题呢?因为它是玉石做的,它是死的,首先风吹它不会动。其次它只观测中间那一点,它已经南北经线量好了,太阳到了这儿,啪!就是这儿,其他点它根本就不用观测。但是当我们做这种简易观测的时候,我就发现其实这个扁棍非常不好用。这是当时我们的一个想法,结果最后发现这个东西和我们的想法完全一致。它是个圆的,那么它就避免了这样的问题,风对它的影响会小一些。另外还有一个就是圆了之后,当太阳在旋转的时候对它没有影响,那么这个棍它还有一头尖,而且它比我们表高两米的这么一个估算要长了十几厘米,那么这十几厘米埋在地下可以确保它比较稳固,所以这个东西就非常有意思。当时八尺表是八九十年代在一个陶寺早期的一个随葬者墓里面发现的。引发大家的遐想,首先为什么圭表系统不是在一个墓地发现的,而是在不同的墓里。其次就是圭是在一个王级大墓里发现的,而这个表是在一个随葬墓里发现的。实际上我们非常猜测随葬的这个人是一个天文官,因为当时在他的墓葬里除这棍别的什么都没发现,就是他的随葬品是比较少的。
在古代有很多对这些东西的一些描述,这个是清朝的一个《钦定书经图说》里面,他们古人画的说古代的日至的测影图。那么在这时候大家可以看到他的土圭其实并不像我们现在看到的圭表那么长,他当时的土圭测影其实并没有,用的圭实际上是比较短的。这就是刚才我讲到的陶寺的宫墙,在去年年底开始他们发现了宫墙的阙门,这个也给了我们最新的一些证据。那么实际上从陶寺发掘来说,他们一年一年的这种发掘越来越多的积累,让我们对古老的文明,包括对我们天文的文明都有了进一步的认识。
这是第三部分,就是说讲到了我们陶寺的另一个发现,最后实际上我从做圭表测影做来做去和考古天文学这块就殊途同归了。应该说古代的观测都是同样的一些目的,就是我们用一些最简单的东西,达到一些最需要的手段,用圭表测影可以完成很多这样的东西。那么随着这样的手段的发展,实际上天文它就已经不仅仅……因为中国古代天文并不是科学,我们过去没有科学这样的概念。天文在过去的级别是很高的,我们曾经做过测算,宋代的时候建造的水运仪象台,就是苏颂的,我们现在管它叫中国天文仪器上面的一个里程碑,很大的一个。当然或者用我们现在更现代一点的话说,当时的大科学工程。那么大科学工程花了多少钱,大科学工程大概花了当年宋朝政府GDP的百分之二点几。很大很大的一个大科学工程,相比我们现在的FAST(500米口径球面射电望远镜)什么LAMOST(郭守敬望远镜)来说都是小儿科了。所以当时国家也运营了这样的天文机构,有大量的人员要来运营这些天文仪器,所以天文学在古代应该说是规制很高的。古代有钦天监,钦天监现在它的台址在北京的古观象台,大家如果去北京的话可以去参观。钦天监实际上它的监正基本上按级别来说相当于我们现在的局级官员,但是他的实际的权力很大,因为钦天监是在故宫前面的广场上面常设驻职的六部之一。大家现在看很多的清宫戏可能也都明白,皇帝一招就把钦天监先招进来,问问今晚天象如何。那么在古代也确实发生了很多这样的大事情,比如说像汉代的宰相翟方进,因为荧惑守心,就是现在火星,火星正好它在运行的时候留在了天蝎座α附近,在天象上叫“荧惑守心”。那么在占卜里发生荧惑守心是大凶,“王者恶之”,所以最后导致一人之下万人之上的宰相翟方进为了这个事情就自缢了。死在家里面了,他就替皇帝去死了。所以说天文在古代也是非常重要的一门学科,而且还是一个皇家专属的学科,就是按照明朝的这些律典里面老百姓私习天文是要斩首的,是很严格的,因为它涉及了皇权统治。像在故宫里面的这些天文仪器,实际上基本上是作为摆件了,是艺术品,当然有日晷。还有现在我们的明清古观象台上的大量的这东西,实际上这个就是原来钦天监的所在地,皇家也支持了大量的这样的工作在做。
我认为中国古代的天文学实际上有几个重要的节点,至少我们已知的是这样,当然从汉代以前我们不知道。首先刚我讲的东汉到西汉就是这一块,从汉代到唐代,应该说“浑天说”和“盖天说”的争论是一个很重要的节点。那么通过这个节点,有了落下闳这些人,他们用天文观测去解决历法问题,有了我们现在的大量的记载,不再简简单单的是去抄袭古人的这些数据而去观测。实际上这个东西对天文学的发展是很大的,它摆脱了一种思想上的枷锁。
还有一个就是在明末清初的时候,这个时候有很多西方的传教士传进来,从明末的“崇祯改历”一直到康熙最后在“午门验历”,实际上这个争论也是非常大。我们知道在清朝的时候,有很多洋人,就是传教士在皇宫里面任职,不管是教授数学的还是教授天文的,我们的正统的政权能够接受他们,实际上是很不容易的。还有一个就是(近)民国时期的现代天文学的建立,实际上大家所在的位置,就是今天上午我去紫台我还在跟他们说,我们所在这个地方你自己去研究一下你自己的历史,为什么我们要在南京这个地方要有天文系,有紫金山天文台。紫台的前身就是中研院的天文研究所,实际上也是中国的第一个现代的天文机构。我今天上午去跟他们说,我说你们去好好研究一下高鲁、余青松这些人,他们实际上非常有意思。因为他们把现代天文学引入中国,让紫金山天文台就是中研院的天文所成了我们的第一个政府支持的天文台。但是研究的全部是西洋来的,就是所谓的现代天文学,对于中国的东西一点都没有剩下。当然他们虽然接管了古观象台,作为中央观象台,后来基本上把中央观象台的人员全部都辞退了,所以也就是说我们现在的天文系统跟中国古代没有半毛钱的关系。在这个过程中,实际上紫金山天文台的这些创始人,高鲁也好,余青松也好,张钰哲也好,实际上他们所经历的个人的这种变化,他们怎么样把这一点一点推进成我们现在的这样一个状态,实际上也是非常重要的一个转折。
这个是古观象台原来的一个很重要的功能,现在匾也是挂在古观象台的紫薇厅里面,就是“观象授时”。这个是中国古代天文学一个重要的功能,就是通过观测天象来敬授人时。古代也有大量的授时系统,比如说像在钟鼓楼,晨钟暮鼓。那么过去没有表,大家怎么样来传递信息?就是通过敲锣打鼓的这种方式,包括大家看到清宫戏里面夜里面去敲锣夜半三更,这个都是用来干这个用的,但是时间必须是由国家来授。那么现在我们实际上也是这样的,编制农历时,还有紫金山天文台的,还有历算室,然后授时有国家授时中心,实际上就是严格的原来的这些机构。
这是晨钟,然后这个就是暮鼓,在鼓楼上面还会有这样的表演,实际上西安他们也搞了一些这样的东西。在宋代的时候就有水运仪象台,水运仪象台是从观天到授时,应该说叫测时、授时、报时三位一体的这么样的一个大的天文机构,这个是1:3的。在2012年的国际天文大会上展出,1:1的水运仪象台差不多有四层楼高,这个水运仪象台现在放在我们国家天文台B座的大厅里面展示,大家去的时候都可以看到。它里面通过一个枢轮结构,让所有的东西全部都自动演示,而且其中还有一个天球仪也是跟着走的。在古代,就是所有的这些跟时间有关系的东西,对我们的人的生产、生活,对皇权统治,影响是方方面面的。
前面这些东西是我们现在能看到的很清楚的这些知识,还有很多我们看不到的,看不到的是什么呢?再往前倒,到了《周礼》,我刚才已经讲到《周礼》的每一篇上面都讲到“惟王建国、辨方正位”,什么意思?就是你要盖房子,你要建都城,先做天文观测,每一次历法前面先做天文观测。
在1987年的时候,萧良琼就写过一个文章,他当时开始猜测说“中”的这个意思,究竟是一个什么样的意思?实际上我们后来在做的过程中也有这样的猜测,在甲骨文这个“中”里面它像一个小旗子,这个小旗子它究竟是什么意思?我们现在经常说“中国”,从我们现代汉语的这种字面意思来判断,我们就认为“中国”是,我们是正中间的国家。因为中国人认为我们这个文明是在正中间,我们经常是给这样的解释,但是我个人认为这种解释是靠不住的,为什么?每一个文明都认为自己是中间,没有哪个文明在没有这种传播的情况下,没有任何一个文明认为我自己是偏的。每个人都觉得自己是中心,你不会觉得你自己是边缘的。所以你说自己是中心,这个我觉得并不是特别靠得住。萧良琼当时提出来这个观点我是比较支持的,他认为“中”实际上是测影。那么“中国”是什么意思?立竿测影之国,这当然是我们又进一步地去推断。他当时只提出来说“中”的从甲骨文上的含义,你可以看到它是一个中间一根表,中间一个景符,然后上面这些旗子实际上是在《周礼》里面有一些描述,他认为他在测影的一些具体的方法。因为我们古人测影不是那么简单,插根棍就那么测,首先他得确保底下是水平的,对吧?然后你得确保这个是不是日中,他有很多的方法,你现在是不是正午12点。咱们现在是看表,他那时候没有表,那怎么办?他用一些方法,拉线。上午测下午测,然后我把这些线确定了之后,我这中取一个中点,不就是中午12点,他是那个测法。然后你至于说这个东西是不是平,他也有,也是拉线。而且他这个圭表不光是白天测太阳,晚上还拿来拉恒星,拉线去看恒星它的位置。因为浑仪是落下闳创制的,浑仪是干什么用的,(通过圭表,都)通过它的窥管去看准了一颗恒星之后到圆环上去读数。你就知道这颗恒星它的位置,它的入宿度和去极度,就相当于我们现在的赤经、赤纬,我就把这颗星的位置标注出来了。那么我实际上我用圭表也可以测,棍只要不动,我拉这个线,这是哪儿,那是哪儿,在地上一标就可以了,所以它在描述里面是有这样的东西的。
萧良琼就据此他认为这个东西应该是圭表。实际上我个人也是完全是猜测,就是说得远一点,我觉得非常有意思,就是因为从我们陶寺当时这东西,我有一个想法,“中”是什么呢?“中”实际上就是圭。为什么呢?我们这个圭当时发现了之后是在王级大墓里,而且是竖在它东南角,这都是有很多特殊的象征意义的。也就是说可能皇帝拿着这个东西,它是一种礼制的象征,它还不仅仅是一个天文仪器,因为它也做得很漂亮。所以当时我就在猜,我说“允执厥中”就是这是《尚书·大禹谟》里面写的,过去这些历史学家都解释,都认为,这个是故宫的殿里面的匾叫“允执厥中”。过去的解释“人心惟危,道心惟微,惟精惟一,允执厥中”。都认为说皇帝你要做皇帝,你要秉承一个很公正的心态。但是就这四个字来说,我后来就引发了一些遐想,如果说“中”是圭表的话,如果你只有说你的“人心惟危,道心惟微,惟精惟一”,你才有资格拿着圭表成王。当然我不知道这个对不对,完全是猜测,大家可以继续去联想。
还有一个有意思的,如果说这个圭有这个意思的话,实际上我认为在陶寺时期圭它还是一个天文仪器,但是它已经开始有了一些文化上的含义,就是皇帝拿着这个东西,它象征这种权力。进化到了周朝之后,实际上这东西已经完全变成了一种文化上的意义,而跟天文已经关系不大了。这个猜测是怎么来的?就是过去周人他们上朝,他们要拿一个板,那个板就叫圭。那个板从《说文解字》里就可以看到圭它是一个玉做的这么样一个板。他就是“公执桓圭是九寸,侯执信圭”,然后“伯执躬圭,皆七寸”。实际上它是什么?你的级别不一样,你拿的圭的长度是不一样的。你的级别越高,你拿的圭越长。实际上它这个东西跟什么有关系?跟封地是有关系的。你的级别越高,你的封地就越大。那么你封地越大,你的圭就越长,为什么?你圭越长你的影就越长,影长就代表着你的地理范围更大。所以在中国古代有一个概念叫“千里而差一寸”,这个概念很明显是错的,我们现在知道因为地球是圆的。而且“千里差一寸”,你只能测出它的南北,你也测不出它的东西,对吧?但是“千里差一寸”这个概念在中国古代持续了大几百年的时间,一直到了南北朝之后才被证明是错的,那么这个概念实际上一直很盛行。“千里差一寸”的这个概念是怎么来的呢?我认为这个很有可能它是跟分封有关系的。因为大家看到“封”字实际上就是一个“圭”加一个“寸”,也就是说最早“千里差一寸”这种封地的概念,可能是跟圭表测影有关系。我测出来这个封地,皇帝赐你一个圭表,然后你去量,千里之外就是你的土。那么千里是多远?那圭表影差一寸,影差一寸以后就是你的地了。它不可能像我们现在这种说你很精确地去量地图上面,所以对于一些早期的文化可能会有各种各样的猜想。
有一天我去曼彻斯特开会的时候,我当时在英国很著名的一个蛋糕店Pret A Manger到处都是,早上去吃早点,当时放了这么样的一个海报。它在海报下面的评语就是说我们每天日出就上班了,We start six in the morning.我当时看了我非常有感触,为什么呢?像巨石阵这个东西几十年来一直争论是不断的,另外如果说就像刚才我说从陶寺的这种判断上来说,陶寺显然是比巨石阵更优良的天文观测的这么样一个台址。但是英国人他有一种文化自信,不管你怎么怀疑,我都认为我这儿是。而且它这东西是深入人心的,老百姓都这么认为,他拿黄油摆个这个他也认为就是这样的,他可以把这个东西做在广告里。
实际上对陶寺整个的这一系列的发现,应该说在国际上包括不管在C4还是在他们做的考古天文学手册里现在都已经被写进去了,外国人实际上还是挺认可的。因为他们觉得这个东西相对很多现在国外的这些遗址,其实包括玛雅有大量不清楚这些东西来说,我们中国的不管是文化还是文献,还是这种考古发现应该说都还是挺完备的。这个东西是不是最早的中国我不敢说,也许它不是,也许它更早。因为至少从我们了解的情况,如果说在陶寺的时候已经可以建造出这样一个观象台,而且已经有了这么完备的一些圭表测影的东西,它应该还有更早的东西,它有更初步的一些东西。但是只不过这些东西我们现在还没有找到,所以我们现在也在申请一些课题,包括去做天文指向线的一些问题。也是希望通过考察,通过对全国的成百上千个这样的天文考古遗址进行筛选,看看里面究竟有多少跟我们的天文是有关系的。虽然说现在这个研究还没开始,但是已经有大量的线索,比如说在地质所的同事告诉我们,他们在帕米尔高原上发现了新疆游牧民族的墓葬,里面有大量鹅卵石摆出来的这种条纹的形状,这些形状可能它的方向正好指向夏至日出的方向。当然是不是这样,我们不知道,我们还要去观测。包括良渚遗址,它有这种四方形的祭台,这几个点它可能正好是一些天文基本点,他们也就做过一些简单的测量,方位都很有意思。包括前不久澳大利亚珀斯的研究学者、澳大利亚的考古学家还发现了一些石头。实际上他们也做了几年的工作,他们上面刻的是中国字“太白”,所以他们猜测他说是中国的元代郭守敬“四海测量(验)”的时候曾经到过这个地方。当然我们现在没有任何文献证明他们到过澳大利亚,但是澳大利亚人自己说中国人来了澳大利亚,你说说这个事情让我们说什么好。所以我觉得考古天文学有大量的问题值得我们去解决。
问:说的那个表,那个棍,木头为什么没有烂?
答:它实际上这个木质不是说没有烂,而是说它已经碳化,或者说它完全地跟土层融为一体了。所以你看它保护的时候,它是取土,整个把这个东西全部土全部挖出来,你不能拿的,你拿就全部都没了。它实际上因为它当时上面刷了漆,所以有很多东西,比如它的木芯这些东西已经完全碳化了,就是跟石头都融为一体了,但是这些漆还印在上面。它在地下是一个厌氧的环境,所以如果地层没有大的变化的话,这些东西能看到的。
问:对于遗址也有测定它的时间?
答:碳14还有大量的方法都可以测定时间,包括他们对器型。
课程简介
中科院国家天文台黎耕教授作了本次学术报告,报告主要围绕我国的考古天文学进行讲解。
首先他简单介绍了关于考古天文学和天文学史的一些基本知识,指出中国天文学史前期的研究主要是从文献资料中查找证据,在21世纪之后才与考古学有密切的合作,从考古遗址中探寻天文学的奥秘。
接着他以陶寺遗址的古观象台和圭表等考古发现为例,展示了古人对天文知识的认识和利用。科学家认为陶寺观象台是一个地平历系统,通过复原,地基上呈现的是一根根柱子,柱子间的狭缝很窄。在某些特定的节气,太阳会从某个狭缝升起来。目前狭缝所对应的确切时间还没有被全部研究出来,有待进一步探索。陶寺观象台的发现,对考古天文学具有很重要的意义,有学者认为这标志着中国考古天文学的诞生。
除了观象台外,陶寺遗址还发现了独特的天文仪器——漆杆。经过研究论证,科学家认为这是当时测影所用的圭尺,圭尺和立表组合测影可用于制定历法和领土幅员测量。
关于圭表测影,黎教授结合自己早期的研究方向,对中国圭表测影的历代发展及圭表的作用和象征意义等进行了介绍。
最后,他还就文化自信进行了论述,并对大家提出的问题进行了解答。
(视频拍摄于2016年)
- 什么是考古天文学?
- 中国的天文学研究状况是怎样的?
- 与天文相关的一些考古发现
- 天文学对古代的城市规划有什么影响?
- 陶寺观象台的狭缝有什么奥秘?
- 陶寺观象台的发现之于考古天文学的意义是什么?
- 什么是圭表测影?其历代发展是怎样的?
- 什么叫天文尺?
- 文献是如何记载周公测影的?
- 郭守敬在圭表测影方面有哪些成就?
- 为什么有些文献记录的测影结果与实际观测存在明显差距?
- 《周髀》的影长从何而来?
- 陶寺时期有没有圭表测影?
- 陶寺漆杆使用方式的猜想
- 陶寺出土的被推测为测影用的表在形态上有什么奥秘?
- 中国天文的发展历程是怎样的?
- 中国天文学史上有哪几次重要的节点?
- 古代天文学有哪些用途?
- 从天文学角度解释“中”的意思
- 圭与分封制度有什么联系?
- 为何陶寺圭表不朽?
- 陶寺是什么时期的?
- 为什么陶寺象征权力的器皿是圭表而不是中国古代常见的青铜?
- 天文学中的指向线会以什么形式存在?
- 什么是“地中”?
京公网安备 11010202008139号