探索日月与时间的奥秘
2023-05-30戴鹏伦
戴鹏伦
中华民族很早就开始探索时间的奥秘。金乌负日等神话故事,是古人对日夜更替、时间变换的想象。他们从气候和天象变化中发现了节气的规律,编制出历法,服务于生产生活,这是何等的智慧和想象力!
那么,古人是如何测量一天、一月和一年的时间跨度的?他们又是如何记录天空中那么多星星的相对位置的?让我们一起来了解古人孜孜不倦的探索历程吧!
日月的神话与想象
这件极富对称性和动态之美的商周太阳神鸟金饰诞生于 3000 多年前,金饰极薄,厚度仅有 0.02 厘米,镂空的线条简练流畅,充满了灵动的韵律。这件富有象征意义和想象力的金饰,生动呈现了金乌负日的神话传说——4 只神鸟围绕着旋转的太阳飞翔,周而复始,生生不息。
商周太阳神鸟金饰不仅展现了3000 多年前工匠们纯熟的技艺,还反映了古人敏锐的观察力。有考古学家推测,或许是古人看到了太阳黑子,并把它们想象成了神鸟,才制作了这件金饰。
我国确实是世界上最早记录太阳黑子的国家。《汉书·五行志》中就记载了西汉汉成帝河平元年(公元前 28 年)3 月的一次观测结果:“日出黄,有黑气,大如钱,居日中。”这对太阳黑子的出现时间、形状、大小、位置都做了准确的记录。从那时起到明末,正史中的太阳黑子记录就有上百次,给我们今天的天文学研究留下了非常宝贵的历史资料。
说起金乌,很多人会联想到湖南博物院的镇馆之寶——马王堆一号汉墓出土的 T 形帛画。在帛画右上角,大家一眼就能看到火红的太阳中站着一只乌鸦。左上角的一弯新月上,有玉兔和蟾蜍。在天气晴朗、月圆无云的夜晚,请大家认真观察月亮上的阴影,那些阴影是不是真的有点儿像帛画上的玉兔和蟾蜍呢?
我们知道,月亮本身不发光,月光来自月球对太阳光的反射。那些像“蟾蜍”和“玉兔”的阴影,其实是月球上火山岩浆冷却之后形成的低洼平原,因为反光度较低,所以看起来就暗一些。古人可能就是根据这明暗变化,想象出玉兔、蟾蜍和嫦娥等形象,创作了嫦娥奔月、玉兔捣药等流传千年的神话故事。
日月运行与时间流转
你一定听说过夸父追日的神话。相传巨人夸父立志追赶太阳,不料却渴死在半路,他的手杖在掉落的地方化成了一片桃林。有人说,夸父很可能是上古时期的一位天文学家,他不是在追逐太阳,而是在观测日影,他的手杖其实是一种叫作“表”的天文测量工具。
表是什么?原始的表是直立于平地上的竿子或石柱,人们通过观察在太阳照射下的表的影子来判断时间。古人又在表的底部装上“圭”。圭上有刻度,一头与表垂直相连,另一头朝向正北方向。阳光照射在表上,表影投在圭上,不同时间的表影是不同的,通过测量表影的长度便可以判断时间。后来,人们又制作了更加小巧便携的圭表,方便随时进行测量。
在古代,圭表重要的用途之一就是测定节气。古人发现,一年当中不同日期的正午时段,日影的长短会有变化,他们将正午表影最长的一天命名为冬至,还将相邻两个冬至之间的间隔周期称为一岁,也就是一个太阳年,大约是 365.24天,又把一个太阳年均匀地分为 24 份,这就是二十四节气。早在西汉时期,我国第一部比较完整的历法《太初历》就将二十四节气定为指导农业生产活动的补充历法。二十四节气反映了气候的四季变化。比如,在清明节气到来时,天空清爽明净,万物生机勃勃,是春耕、春种的好时节;而芒种也有“忙种”的意思,表示忙碌的田间生活即将拉开序幕。
在中国传统历法中,另一个重要的概念是确定月份的“朔望月”。我国先民把月亮圆缺的一个周期称为一个“朔望月”,每个朔望月大约是29.53天。通常每年有12个月,但是这样算下来只有354.37天,与每个太阳年差了将近11天,所以中国传统历法每2到3年就要增加一个闰月。
面对太阳和月亮,我们的祖先不仅创作了天马行空的神话故事、浪漫唯美的诗词歌赋,更留下了科学严谨的观察与记录。如今,中国航天人依旧胸怀这份浪漫,把开始于 2004 年的中国探月工程命名为“嫦娥工程”,继续以严谨的科学态度探索月球。2020 年12 月 17 日,嫦娥工程最新月球探测器嫦娥五号的返回器带着 2000克的月球样品回到地球,创造了“嫦娥奔月又下凡”的“新神话”。