耐心、观察与积累

-----科学与技术的起源—天文学

自从人类站立起来可以仰望天空以来，天际就是一个神圣的处所，如何保持如天道一致，是原始人类的一个强烈的心理愿望。

史前文明的晚期，也就是公元前四五千以前，人们开始由物候观测转为天象观测，人类智慧的头脑在清凉的夜里看到漫天的星体在有规则的运行，诧异不已：太阳日出日落，每天从东边升起又从西边落下，经过一个黑夜之后又从东边升起；月亮也有“阴晴圆缺”，由圆到缺，又由缺到圆，循环往复；经过了温暖的春天，便到了炎热的夏天，之后就是凉爽的秋天和寒冷的冬天，而过了冬天后又回到了万物复苏的春天。这种周期现象向人类提示了时间的进程。人们从地球上的草长莺飞，花开花落的物候观察中也发现了气候从寒冷到温暖的循环往复的变化。但是，天象的变化微小而缓慢，需要拥有极大的热情和高度的耐心，需要经过多少代人的积累，才能不断地丰富天象记录，才使人们有可能从规则的天文现象中制定与人间活动密切相关的春种夏长、秋收冬藏的农业生产时间秩序和日出而作、日落而息的生活节律。这就是人类对科学技术的第一需要--历法。我们的时间单位日、月、年，正是由于这些显著的周期现象来表示的。在这些时间单位中日是最容易确定的，月的确定，也是比较容易。

最古老的文明发源地幼发拉底河和底格里斯河流域，有一个被希腊人称之为美索不达米亚的地方，由苏美尔人、巴比伦人、亚述人和新巴比伦人共同创造的巴比伦文明。美索不达米亚地区很早就发展了农业，为了确保农时，僧侣们利用美索不达米亚地区空气晴朗，夜空繁星密布的条件，日复一日、年复一年地观察，并在泥板上记下他们的观察结果。早在公元前4000多年，苏美尔人就以月亮的亏盈现象作为计时标准，发明创造了阴历历法。他们将一年定为12个月，大月小月相间，大月30日，小月29日，一年一共354天。后来发现，这样的规定会使新年的时间逐年往前推移，最终会从冬天移到夏天。为了将每年的第一天固定在春分时节，他们就发明了置闰的方法，开始没有规律，由国王根据情况随时决定。到了公元前500年开始固定置闰。从8年3闰，到27年10闰，最后到公元前383年定为19年7闰，由古希腊天文学家默冬在公元前432年宣布，即著名的默冬周期。

月亮的圆缺即月相的变化周期，天文学上叫做朔望月，是29.53059天，也不是一个整数，尽管美索不达米亚人的阴历历法将每年规定为12个月，各个月份分为大小月，平均数为29.5天，但是，但它的每年总天数354天，却与实际上的回归年365.2240天要相差11天还多，苏美尔人的置闰方法可以说是比较科学的解决了这一难题。

美索不达米亚人最早发现了黄道。黄道，就是太阳在恒星的背景上所走过的路径。由于地球的公转，在不同的季节，我们在地球上所能看到的太阳在恒星上的背景也是不同的，由于白天整个天空被太阳光所笼罩，我们只能在旭日东升的片刻，看到见天空中的星星，确定太阳在恒星背景上的位置。古代美索不达米亚人不仅早就知道了黄道，而且将黄道带划成了12个星座，每个月对应一个星座，每个星座都按神话中的甚或动物命名，它们分别是：1、双鱼座；2、白羊座；3金牛座；4、双子座；5、巨蟹座；6、狮子座；7、室女座；8、天秤座；9、天蝎座；10、人马座；11、摩羯座；12、宝瓶座。这就形成了黄道十二宫。当时的春分点，恰在白羊宫，所以，天文学上一直用白羊宫的符号来表示春分点，尽管现在的春分点已处在双鱼座。

美索不达米亚人的计时方法对后世也产生了很大的影响，他们将圆周分成360度，1小时分成60分，1分为60秒，以7天为1星期等等，都沿用至今。

美索不达米亚最重要的天文学贡献就是编制了日月运行表，从表中可查出太阳月亮的运行度数，昼夜的长度，月行的速度，朔望月的长度，连续合朔日期，黄道对地平角的交角，月亮的纬度等。月食是地球处在日月之间造成的，运用日月运行表计算月食极为方便，说明美索不达米亚人当时就可以预测月食了。日食是月球正好处在日地之间造成的，原在公元前600年左右，迦勒底人就已经发现了223个朔望月为一个日食周期，史称沙罗（巴比伦文中是“恢复”的意思）周期。天文学上把日地每次相交称为一个交点年，223个朔望月正好差不多就等于19个交点年。

埃及人则利用很有规律的尼罗河的泛滥和长期细致的观察，创造了人类历史上最早的太阳历，他们将一年确定为365天。他们发现当天狼星清晨出现在下埃及的地平线与太阳同时升起时，也就是天文学上称为偕日升之时，尼罗河就开始泛滥，埃及人就把这一天定为一年的第一天。很显然，这365天的太阳历就是人们从天狼星的偕日升与尼罗河的泛滥周期的长期观察中总结出来的。但是，后来埃及人又发现365天的一年，运行120年后，偕日升的那一天与一年之始就相差了一个月，而到了第1461年，偕日升那天又回到了一年之始。埃及人把1460年作为一个周期，叫做天狗年，因为他们把天狼星叫做天狗星。

现在我们知道，四季更替的一年，实际上是地球绕太阳公转一周，天文学上叫做回归年，它所包含的天数不是整数365，而是365.2240……日。而古埃及人的太阳历规定的每年365天还是相差0.2240天，四年就会差一天，120年，就是一个月。

我们制定的历法必须使一年的月数和日数成整数，所以人们就约定了许多历法规则，总结起来就有三大类：阳历，如现在的公历；阴历，如伊斯兰教历；阴阳历，如我国现今依然流行的农历。

老子的《道德经》第十六章中说：“致虚极，守静笃。万物并作，吾以观复。　　夫物芸芸，各复归其根。归根曰静，静曰复命。复命曰常，知常曰明。不知常，妄作凶。知常容，容乃公，公乃全，全乃天，天乃道，道乃久，没身不殆。”这就是古人对天道观察和认识的最好的总结。天文学是历法的需要，而且也是科学的开端，它是建立在对客观事物和现象的反复观察和积累的基础上形成的。