二十四节气背后的时空图像

肖 军

北京天文馆

0 引言

中国天学在《二十四史》中被分为两部分——律历与天文，即：历法与星象。从汉代到清朝延续了两千年，没有中断，共完成了102 部历法。最后一部时宪历，实际是崇祯历书的改版，引入了西方天文学的方法，完成的还是中国的历书，实现了徐光启的制历方针：“取彼方之材质，入大统之形模。”研究的还是时间问题。为什么中国古代这么重视时间问题呢？从尚书所言尧帝时代，“历象日月星辰，敬授人时。”到清朝以时为法的《时宪历》，上下四千年。天文学是研究时空的一门学问，“四方上下曰宇，古往今来曰宙”，西方天文学从古希腊经过中世纪、文艺复兴到近现代，可以说是在空间的维度上不断扩展的过程，从地心体系到日心说、太阳系、银河系、河外星系，然后扩展到标准化宇宙模型的大宇宙。而中国的天学，盖天说、浑天说和宣夜说都是天地之间的宇宙论，也就是四千年来始终一脉相承的是在时间维度上的探索发展。这可能是中西方天文学一个主要的不同点，甚至说是一个分水岭。随着空间的扩大，地球、人越来越小；而在时间的维度上，由于生命的有限存在，让天地间出现的人显得越来越珍贵，天与人反倒是越走越近。

在时间的维度上，古人在秦汉之前就完成了时序与天象的相合，也就是时节与天象的相互关联，确定了中国的天象系统。从汉代到明朝末年，在中国传统的阴阳合历中先人完成了太阳与月亮的相合，每一个朔望月中都必有一个中气。通过发现太阳与月亮的运行规律，确定了中国的历法体系。在内经系统中，最迟到汉唐之际，古代先贤完成了天与人之间的相互关联。所以天人合一是古人在时间维度上的一种建构，从时节与天象、太阳与月亮，然后再到天与人的相互关联，其中的路径方法蕴含在古代的天学系统中。天象系统和历法体系的确定是古人构建天人系统的基础，需要我们现代人去重新梳理与发现。

二十四节气现在能够看到的最早的完整记载，是在《淮南子》中。但二十四节气的建立应该是有历史发展过程的，在《尚书·尧典》中有用四仲中星的方法确定二分二至的描述，用四个星宿的昏中来寻找四季的时中。这样春秋分、冬夏至就成为二十四节气最早的溯源，在四千年前的帝尧时代，古人就开始通过观象来授时了。在《易经》和《黄帝内经》中也出现有和二十四节气相关的概念内容：“七日来复”和“天道六六之节”，严格地说是二十四节气中的十二个中气，让我们看到在二十四节气的背后是有一套宇宙观和观测作为基础和背景的。了解二十四节气，就需要对传统的盖天说与古代立竿测影的方法有所认识。

二十四节气在中国传统的阴阳合历中，属于阳历部分，也就是和太阳运行相关的部分。古人实测到太阳在星空上运行一周要经历365.25 d，然后把周年的天数平分为二十四份，这就是一个节气的平均时长15.22 d，称为平气。明朝末年传教士用西方天文学编算中国的历法，将平气改成了定气，平分360°的黄道，太阳在黄道上运行15°为一个节气。将对时间的平分，改为了空间上的平分，一个微小的改变，破坏了从太初历开始沿用了一千五百余年的“无中置闰”的置闰法则。由于太阳运行的不均匀性，在一个朔望月中有可能出现两个中气。而在时宪历之前，每个朔望月中都必定只有一个中气，可以用中气来纪月。形象地看，朔望月中都有一个代表太阳的中气，实现了月亮与太阳的同步相合。《汉书》中言：“历数者以闰正天地之中”，这是古人对“中”的一种追求。

1 与二十四节气相关的宇宙观

古人用立竿测影的方法构建了一个定量的宇宙观——盖天说。“盖天说”是中国早期的一种独特的量化宇宙观，发源于“浑天说”之前，用七个日道来描述太阳的周年视运动变化。天与地相对分开，形似两个倒扣的覆盆，日月五星在天盖上运行。在“盖天说”中古人还不知道太阳是在黄道上运行的，也没有天球的概念。天与地在计算时是做平面处理的，因为发现千里影长差一寸的现象，用勾股法测量并计算出太阳高度是8 万里，古人以为这就是天地之间的距离。然后进一步计算出内衡与外衡的半径，也就是北极距离夏至日道和冬至日道的距离，再分划出七个日道，在《周髀算经》中一一标出直径与周长。所以“盖天说”是一量化的宇宙观，是古人通过实测、计算得出的一幅宇宙图像。为什么是七个日道呢？因为它对应的是二十四节气中十二个中气时的太阳视运动轨道，是太阳从冬至到夏至，又回到冬至的往复过程，对应于《易经》复卦中的“七日来复”。古人用盖天说的七衡六间图可以解释周年太阳升落方位的变化，按照《周髀算经》中的数据复原的七衡六间的天地模型，可以看到春秋分、冬夏至太阳的升落方位，基本上可以对应太阳的实际升落方位。

明朝末年欧洲几何模型式的宇宙观传入中国，于是中外学者也在传统天文学中寻找中国的宇宙观。但中国没有古希腊几何模型式的宇宙观：把地球作为宇宙的中心，太阳、月亮和星星都按自己的轨道围绕着地球运行，由近及远，月亮、水星、金星、太阳、火星、木星、土星，最外面是恒星球壳。在视觉上与这种宇宙观相像的是盖天说的七衡六间图，七衡是不同时节太阳的运行轨道，实际上是十二个中气时的太阳视运动轨道——日道。最里面的是夏至日道，内衡；中间是春秋分的日道，中衡；最外面是冬至日道，外衡。古人以为地面上四季温度的变化是因为距离太阳的远近造成的。这幅图（见图1）看起来像是几何模型式的宇宙观，但实际上，是十二个中气的日道图，是一幅和时间相关的图像，冬奥会奖牌的设计就是源于七衡六间图。

图1 七衡六间图（绘制 肖军 肖如星）

而且七衡六间图与周易复卦中“七日来复”和《黄帝内经》“天之道六六节”直接相关，是经文所言的现象依据，也都是在描述和时节相关的事情。复卦的六爻，直观地看像是在说离家的路越走越远，天数越多走的越远，所以寻找回家的路越来越困难。但复卦讲的是冬至阴极一阳生，是一年的事情，所以是太阳在七个日道上来回往返的现象。《黄帝内经》中的“天之道六六节”就更加形象，从最远的冬至外衡向里面走，外衡为零起点，大寒、雨水、春分、谷雨、小满，第六步走到夏至；然后从最里面的内衡夏至往外走，内衡为零起点，大暑、处暑、秋分、霜降、小雪、第六步走回冬至，所以天之道六六节，就是在讲时间、时节的变换。所以盖天说是与时间相关的宇宙观，描述的是太阳在十二个中气时的视运行轨道。在用圭表的正午测量时，在一年的光影消长中可以看到太阳在内衡与外衡之间的往返运行。这就是复卦“七日来复”和《黄帝内经》“天之道六六节”的现象依据。所以二十四节气与中国传统的宇宙观相对应，是一个系统中的理论表述，和经典中的基本概念相一致，下面还会看到中医中“三阴三阳”的概念定义也与节气相关。

2 古代天文仪器中的二十四节气

在汉代形成的浑天说中，古人已经认识到太阳是在黄道上运行的，所以在浑仪上可以看到二十四节气完整地刻画在黄道上。在浑仪中间的三辰仪部分，黄道与赤道的交角是23.5°，太阳沿着黄道自西向东运行，升交点是春分点，降交点是秋分点。春分之后，太阳慢慢升高，到夏至走到最高点，这时用圭表测得的正午日影长度最短。秋分之后，太阳慢慢回落，冬至走到最低点，用圭表测量的日影最长。古人根据测量冬至的日影长度，计算出一个回归年的长度，到元朝的郭守敬实测回归年的长度为365.242 5 d，与现行公历值一样。

清光绪23 年（1897 年）晷仪出土于内蒙古托克托城，现收藏于中国历史博物馆，在一个百刻的圆周上均匀刻划了69 条线，另外的31 条线留白未刻（见图2）。虽然看似简单，但对它的观测原理却一直存有多种说法。主要的看法有三种，因为其刻划线的均匀平分，陈美东先生最后坚持认为他是最早的赤道式日晷[1]；李鉴澄先生综述了多种看法之后，认为它是古人测定方向的一架仪器[2]；而孙机先生根据宋代的日短日永图，认定他与漏刻的计量相关[3]。而我在2009 年通过计算晷仪出土地点的冬至日出方位，判定它是用来测量一年中太阳升落方位变化的一架仪器。把晷仪空白的部分对向正南，第69 线对向冬至日出，第1 条线对向冬至日落。之后发现69 条线的划分，每空两条线就对应一个中气时的太阳升落方位，所以晷仪实际上是测量十二个中气时太阳升落方位的一架仪器[4]。

图2 晷仪与十二中气及三阴三阳的关系图（绘制 肖军 肖如星）

用晷仪出土地点的地理纬度，可以准确计算出在托克托城太阳冬至时的升落方位。把晷仪的空白处对向正南，子午线到1 线，和69 线都是58°，计算冬至日出的角度58.6°。太阳不会落到1～69 线之间的空白处，所以可以确定晷仪是古人用来测量太阳升落方位变化的一架仪器。考虑黄赤交角的变化，如果太阳的出没方位正好是第一条线和第六十九线的方位：58°和302°，那么晷仪的年代应早于公元前100 年，很可能是秦汉时期、甚至是战国时期，古人就已经开始使用晷仪来观测太阳升落位置的变化了。那么二十四节气中的十二个中气，很可能是早于十二个节气出现的，晷仪为我们对二十四节气的形成过程提供了文物依据。

3 用晷仪发现《黄帝内经》中三阴三阳的天文定义

《黄帝内经·素问·六微旨大论》中言：

“岐伯稽首再拜对曰：明乎哉问，天之道也！此因天之序，盛衰之时也。

帝曰：愿闻天道六六之节盛衰何也？

岐伯曰：上下有位，左右有纪。故少阳之右，阳明治之；阳明之右，太阳治之；太阳之右，厥阴治之；厥阴之右，少阴治之；少阴之右，太阴治之；太阴之右，少阳治之。此所谓气之标，盖南面而待之也。故曰：因天之序，盛衰之时，移光定位，正立而待之，此之谓也。”

文中最后说：“因天之序，盛衰之时，移光定位，正立而待之，此之谓也。”“移光定位，正立而待之，”不就是立竿测影嘛！所谓“因天之序，盛衰之时，”就是在一年里的四时变化，这里古人用立竿测影定义了《黄帝内经》中非常重要的三阴三阳的概念，用晷仪来模拟一下这段文字的描述：站在晷仪的南面“南面而待之”，从冬至开始，少阳、阳明、太阳对应了冬至、春分、夏至太阳的升起方位；厥阴、少阴、太阴对应了夏至、秋分、冬至太阳的落下方位。古人用二分二至的太阳升落方位定义了三阴三阳。结果是在《素问·六微旨大论》前后篇中的三阴三阳的上下、左右的位置关系都可以从此获得很好的对应[5]。

《黄帝内经》中“五运六气”学说，“运”为木火土金水，“气”为风热湿火燥寒，五运是六气的本。三阴三阳：厥阴、少阴、太阴、少阳、阳明、太阳，是六气的标。标本相合成为厥阴风木、少阴君火、少阳相火、太阴湿土、阳明燥金、太阳寒水，五行也与三阴三阳合在了一起。“标”指的是二分二至时立表的影子，“本”是风热湿火燥寒六气，中气就是二分二至。冬至太阳升起时的日影指向厥阴风木，冬至太阳落下时的日影指向太阳寒水；夏至太阳升起时的日影指向太阴湿土，夏至太阳落下时的日影指向少阳相火；春分太阳升起时的日影指向少阴君火，秋分太阳落下时的日影指向阳明燥金。冬至时的风与寒，夏至时的湿与热，春分时的火，秋分时的燥，古人对标本中气的定义和四季的气候特点也是相互对应的。用晷仪的实测演示，为我们理解《黄帝内经》中的概念设计提供了直观的现象说明。

4 古代都城设计中的二十四节气

二十四节气已经申遗成功，北京的中轴线正在申遗的过程中。在古人建都的过程中，测量一年中太阳的升落方位是一件非常重要的事情。在诗经《国风·鄘风·定之方中》 中描述了古人营建宫室时是根据观察太阳来定中的：

“定之方中，作于楚宫。揆之以日，作于楚室。树之榛栗，椅桐梓漆，爰伐琴瑟。

升彼虚矣，以望楚矣。望楚与堂，景山与京。降观于桑。卜云其吉，终焉允臧。灵雨既零，命彼倌人。星言夙驾，说于桑田。匪直也人，秉心塞渊。騋牝三千。”从中可见古人营建楚宫时是用“揆之以日”的方法来“定之方中”的。通过晷仪的观测原理，我发现北京中轴线是郭守敬、刘秉忠规划设计元大都时，通过观测太阳的升落方位确定的。今天站在景山上，冬至时太阳会从古观象台的方位上升，从白云观的方位落下（见图3）。几十年前在白云观的西侧还有一处高地，一直被人认为是蓟丘，唐代幽州城还曾建有蓟丘楼和天长观。元朝在此建有长春宫，是元代统治者为礼遇丘处机建造的，“费时二十载，规模宏大，元时大都人往往登长春宫远望。迄明代宫废，其地高台仍存。登之可东望京地全貌，” 所以元朝设计大都的格局时，白云观的位置应是可以用来观测的地点。刘秉忠、郭守敬在规划设计元大都时，曾建过一个中心台，景山在元朝被称为青山，也是一处很好的观测点。1279 年，天文学家王恂、郭守敬在今天的建国门西北侧建立了当时世界上最大的天文机构——太史院和司天台，成为北京古观象台最早的源头，就是一处专业的观测点。通过测量计算，发现如果以景山作为观测点，古观象台就位于冬至时太阳的升起方位，白云观位于冬至时的日落方向，也就是晷仪的第1和第69 线的方位上。所以中轴线的确定是通过观测冬至时太阳的升落方位定出来的，他的方法就是“定之方中，揆之以日”，在都城的规制上，含有时间的要素，与太阳和节气相关。从天文观测的角度看，元代的中心台应该就是建在景山上的。

真正的中轴线应该是自然的子午线，但北京城人为的中轴线却偏离子午线2°，为什么如此？众说纷纭，在元朝建都时人的测量能力是可以与子午线吻合的，所以可以确定都城轴线的偏离是人为设定的。这也应和了诗经中这首诗的诗文：“景山与京，匪直也人。”这也许古人对后人的一种提醒，中是通过观测太阳的运行来确定的，不要忘记了都城的自然背景，与古人追求人与天合的初衷。作为都城，应该是一座中都，“中”的原初的定义明文于《周礼·地官司徒·大司徒》：“以土圭之法测土深。正日景，以求地中。日南则景短，多暑；日北则景长，多寒；日东则景夕，多风；日西则景朝，多阴。日至之景，尺有五寸，谓之地中，天地之所合也，四时之所交也，风雨这所会也，阴阳之所和也。然则百物阜安，乃建王国焉，制其畿方千里而封树之。”中者，怀抱日月天地，这也是天地日月坛建造于北京城的东南西北子午卯酉的缘由。《周礼》寻中建国的理念方法，经秦汉时代的晷仪到郭守敬择中营建元代都城，贯穿了二千多年，在中国最后一个帝都的设计建造上依然可见建“中”的迹象。由此可见，“中”在传统文化中的重要地位。

5 历法中的太阳与月亮

中国传统文化的一个核心内容是历法，《尚书·尧典》中云：“历象日月星辰，敬授人时。”就用日、月、星等天文现象来描述、认识时间。在古代天文学中，中国传统天文主要做的就是历法，历经朝代更迭，共制定了102 部历法。清朝最后颁行的历法名为《时宪历》，从字义上看就是以时为法，可见历法在中国传统社会中的重要性。

既然讲时间文化，就让我们从眼前的时序安排来看，我国1912 年开始使用公历，即格里高里历，是一种太阳历。年、月的开始都与自然现象无关，只是年的长度采用回归年365.242 5 d。年的开始是基督诞生后的第七天，月的长度分大、小月，小月30 d，大月31 d，都比朔望月29.530 6 d 长。每个月的开始也与月相无关。也就是说，公历的年月日只是一种时间的排序，为了与回归年的天数相合，人为的把平年的二月定为28 d，闰年的二月29 d，每4 年一闰。

而中国传统历法的年、月、日都与自然现象相关，年月日之间也相互关联，在更长的时间周期里，建构了一张时间的大网，“天网恢恢，疏而不漏。”由于百年来使用公历，现在的中国人大多慢慢遗忘了我们自己的时间系统，在空间的维度上四处游走，不知今夕是何年？

年从哪里开始？目下人们每年至少要过两个年，一个是公历的元旦，1 月1 日；一个是传统农历的春节，大年初一，是谓年首。而中国还有一个开始：岁首——立春。干支纪年的年号的改变是从立春开始，属相的改变也是从立春。所以一年里我们有三次年与岁的开始，而且年和岁是不同的。年是以正月的朔为开始，平年十二个朔望月354 d，闰年十三个月384 d。岁以节气的立春为开始，二十四节气包含十二个节气、十二个中气，古时是以中气的冬至为开始，一岁十二个中气365.25 d。所以年用的是朔数，岁用的是中数。

唐代孔颖达说：“中数者，谓十二个月中气一周，总三百六十五日四分之一，谓之一岁。朔数者，朔十二月之朔，一周，谓三百五十四日，谓之年。此是岁年相对，故有朔数中数之别。”所以中数之岁是太阳历，而朔数之年为太阴历，为将阴阳相合，古人想出了十九年七闰的置闰方法，十九年里加进七个闰月，一共235 个朔望月6 939.69 d。与十九岁、6 939.75 d 基本相合，朔数与中数经过十九年七闰相合。所以传统历法中，含有节气部分和月朔部分，故是阴阳合历。年是以月的朔为开始的，所以是大年初一，每个月也是以朔为开始，初一、十五与月的朔望相对应，也就是月份中的每一天都与月相相关。

太初历中将置闰的法则定为无中气置闰，哪个月没有中气，那个月就作为上一个月的闰月。这一法则的制定，让日、月在历法中实现了完美的结合：每一个月中都有一个中气，也就是能够用中气来标定月份。十一月是冬至月，十二月是大寒月等等（见表1）。从汉代的太初历一直到明朝的大统历都是如此，每个月里都有一个中气，如果没有就自然置闰。“朔不得中，是谓闰月”，这也是阴阳合历所实现的日月相合，比十九年七闰的古六历法则又前进了一步。

表1 十二中气与月份的对应

6 结语

二十四节气关乎天文，也关乎人文，在简单的日子里蕴含了古人的系统建构。其中的时空图像现代人去重新认识和解读。牟复礼在《中国思想之渊源》一书中说：“对于中国历史、文化和人们关于人之天职的看法，如果我们要想真正理解，就必须用中国的宇宙观来解释，不能用我们的宇宙观来比附。……中国文化的记载必须要解读，文献必须要不断翻译，直到我们对历史和文化的无心的误用被发现、评估，或必要时被纠正。”[6]所以二十四节气背后宇宙观与观测方法需要我们去重新梳理与认识。