【摘要】古代将观象、制历、明时、施政的理念贯穿进了三千多年的政治统治与社会管理之中。发端于《尚书·尧典》的“观象授时”是古代天文历法的核心，其将历法的制定与天象联系起来，是古代最重要的科学活动。《尚书·尧典》“四仲中星”、陶寺遗址观象台、陶寺遗址出土的漆杆揭示了古人所进行的天文观测活动，是上古时期人们观象授时的重要手段。
【关键词】“观象授时” 天象 历法 【中图分类号】P1-092 【文献标识码】A
《尚书·尧典》与观象授时传统
《尚书·尧典》开篇即描写了尧帝任命天文官员，观测四方天象，指导民众从事民事和人事活动的场景，开宗明义则曰：“钦若昊天，历象日月星辰，敬授人时。”《尚书》专家刘起釪解释其为：“把对日月星辰所作观察活动得到的天象节令知识传授给人民，以便于民间从事农事的安排。”①学者们对这里究竟是“敬授人时”，还是“敬授民时”，存有争议，进而引发了中国古代天文学是为农业服务，还是为占星术服务的争辩②。其实，无论是“民时”还是“人时”，都归结于“时”上，本质上是人类的一切活动都与时空关联。天空和天体的运动唤起了人类对时空与宇宙秩序的感知，进而形成时空观念与秩序感。
我国古代以农为本，农业以天时为准。自尧帝命官授时开始，历朝历代的治国理政者将“钦天授时”作为“立国之本”，“协时正日”视为“国政之大端”。他们在国都营建司天台，建造大型天文仪器从事观测，朝堂内设置各级天文官，组织历法的改革与修订、历书的编纂与颁布，这样的传统一直延续到清末。曾经为明清两代钦天监的北京古观象台，其紫微殿内依然悬挂着乾隆皇帝御笔亲提“观象授时”的匾额。因为有了官方的重视与支持，我国古代天文历法才能绵延三千年而未中绝，保存了三千多年天象记录，制定和颁布过上百部历法，建造过水运仪象台、浑仪、简仪等大型天文仪器，提出和发展了“盖天说”与“浑天说”、“左旋说”和“右旋说”的宇宙理论。
英国学者李约瑟认为《尚书·尧典》是“近三千年中国天文学的基本宪章”③。除了上述开创历史传统的意义之外，对于古代历算学，它还具有思想和方法论意义。由“钦若昊天，敬授人时”简化引申而来的“观象授时”观念是古代历算学的“灵魂”，它“把历法的制定与对天体的观测直接联系起来，是‘观象授时’时代朴素的、鲜明的历本观念的体现”④。这一观念贯穿于古代的天文历法实践活动中。
古人最容易观测和掌握的天象是由太阳的东升西落而引起的白天黑夜的交替变化，由此形成“日”的概念；其次是月亮的晦朔弦望变化，由此掌握了29.5天的朔望月周期。长期观测又使他们从星空背景中识别出了五颗行星，认识到它们的迟、疾、留、退视运动现象和相应的周期。与农业紧密相关的是地球上寒来暑往的季节变化，它是太阳公转运动的直接结果，周期即为回归年长。年、月、日构成了历法三要素，是最基本的常数（图一）。古代历法中所采用的天文数据总计不少于33种，包括日月五星周期、历元、历应、岁差常数、黄赤交角等值，它们是历法推算的基础，取自于天且精度随着天文观测技术的进步而提高。
历法诞生之前，古人把天空看作一架天钟，通过直接观测天象以确定季节。后世发明历法与计时仪器模拟天钟并可以方便地读取时间，两者之间必须保持同步，所以历法需要校验，计时仪器需要校准，这是古今天文授时遵循的基本原理。前辈学者正是在这个意义上强调：“观天授时是中国古代最古老、最重要的科学活动”，“‘历象日月星辰，敬授人时’，利用天象确定时间、历法和地理位置，几乎是中国古代天文学全部科学目标。”⑤
历法推算的基础“数”，历法推步的数学方法“法”，判断历法优劣的标准或者真值“天”，三者形成的互动关系是推动古代天文历法进步的内在动力，是古代历算家们执着于“疏”“密”之辨，形成“历本之验在于天”“明历兴废，以天为节”“当顺天以求合，非为合以验天”历法思想的根本原因。北魏李业兴说：“夫造历者，节之与朔贯穿于千年之间，闰余、斗分推之于毫厘之内。必使盈缩得衷，间限数合，周日小分，不殊锱铢，阳历阴历，纤芥无爽。”天文学史家陈美东先生认为这是古代造历者追求的“最高境界”。这种远超农业、占星需求的精度追求，其原因在于天文历算家对时间测量本质的洞察，而农业、占星的需求以及时代技术水平是影响其发展的外在因素。为了达到这种最高境界，“历代历法检验的手段日趋多样化，先后出现了朔、气、交食、五星等验历方法，综合之验是主要的方法”⑥。验历的标准也日趋严格，每遇新历颁布，往往进行持续数年的校验以判断其优劣。频繁的验历活动和严格的标准促进了历法精度的日益提高。
到了宋代，在沈括“深索物理”、朱熹“即物穷理”思想的影响下，兴起了对天象背后所存在的“理”的讨论。元太史院校书郎杨桓说：“时在于天，术何以得？制器求之，乃见天则。”天象是时间的指示，“天则”是天体运动背后的“理”。明代朱载堉在《律历融通》（卷四）中说：“夫有理而后有象，有象而后有数。理由象显，数自理出。理数可相倚而不可相违。凡天地造化，莫能逃其数。”在明末清初兴起的西学东渐风潮中，这些讨论为中国学者接受和理解西方天文学奠定了一定的思想基础。清代王锡阐的历算学研究反映着一种“因数立法，以法溯理”的思想。王锡阐的代表作《晓庵新法》构建了一个包含上百个数据的常数系统作为其历法推算的基础，创建了推算日月五星位置的统一的几何模型；他的另一部著作《五星行度解》在第谷体系的基础上，第一次完整地解释了行星运动的视现象及其物理机制⑦。
“观象授时”对古代天文历法产生的影响，陈美东先生作了精辟的总结：“以观测实践为基础，又不断接受实际天象的检验，是贯穿始终的一条主线。这些实践与检验，在广度和深度两个方面都随着时间的推移而不停顿地扩展，这就给历法提出了日趋严格的要求，使其数、法、理愈来愈充实与严密，这是促进历法进步的重要动因。”
古人的天文观测活动
《尚书·尧典》不仅开创了古代天文学“观象授时”的传统，而且保存了珍贵的“四仲中星”记录，即“日中星鸟，以殷仲春；日永星火，以正仲夏；宵中星虚，以殷仲秋；日短星昴，以正仲冬”。这是我国最早的中星观测记录。近年来，山西襄汾陶寺遗址天文考古发现了陶寺遗址观象台，它可能是中国现存唯一的地平历系统；还出土了据推测可能为圭表测影之圭尺的漆杆。“四仲中星”研究与陶寺遗址天文考古共同揭示了上古时期人们所进行的天文观测活动，是人类进入历法时代之前观测天象以获知时间的重要手段。
《尚书·尧典》“四仲中星”的记录使得东晋虞喜发现了岁差现象，并且估算了比西方更为精确的岁差常数。清中叶以后，各国学者对“四仲中星”观测年代进行了考证，尽管无法给出准确的年代，但是大致推算在公元前2000年前后。这在一定程度上佐证了尧命官授时的可能性。
“四仲中星”观测方法，学者们大体认同是在黄昏时刻观测某颗或者某几颗恒星过南中天来确定冬至、夏至和春分、秋分时刻。这一方法后来发展成《礼记·月令》中的昏旦中星法，也扩展成其他时刻的中星观测，它的广泛使用产生了不少中星图、中星表和中星谱。宋代苏颂所绘制的《四时昏晓中星图》是春秋分、冬夏至昏旦中星图；明代《天文节侯躔次全图》则是二十四节气之夜，初更到五更的中星图。中星观测是中国古代天文观测的创举。近代天体测量的主要方法也是中星观测，因为有了精良的中星仪和计时仪，中星观测的优势得到了充分发挥。
除了“四仲中星”观测，古人还通过观测其他恒星组来获知时间，沈括就注意到：“天事以辰名者为多。”这里的“辰”被解释为用以分辨季节的星象，古人据“辰”以观象，凭象以定季节。随着用以“观象授时”的天象越多，“辰”字的使用也越频繁，涵义也更广泛。顾炎武在《日知录》里说：“三代以上，人人皆知天文。‘七月流火’，农夫之辞也；‘三星在天’，妇人之语也；‘月离于毕’，戍卒之作也；‘龙尾伏辰’，儿童之谣也。”这反映了三代以上普通人对星空的熟悉程度。
《尚书·尧典》记载的是尧帝的事迹，而尧都平阳据考证就是现在襄汾陶寺遗址所在地。在这个王都遗址的东南角有一片祭祀区，考古学家在那里发掘出了一座呈多半圆形的大型夯土建筑。半圆弧长约19.5米，由13个夯土柱地基排列而成，相邻柱间留有狭缝，缝宽平均为15—20厘米。在距离圆周10.5米处的中心，考古还发现了一个圆形夯土基础，可以看作观测点。学者们认为，这一夯土建筑兼具观象和祭祀双重功能，是一座利用观测日出地平方位来判断季节的观象台⑧。观测点、柱缝、当时可能存在的建筑以及远处山峦上的标志点构成了一套庞大的天文观测系统——地平历系统。经过精确测量和多次模拟观测证实，如果考虑到黄赤交角4000多年的变化，在尧时通过观测太阳落入2号和12号柱缝，可以精确判断夏至和冬至时刻⑨。太阳落入其他柱缝可以用来观测和判断其他时节。陶寺遗址观象台存在的时间与英国巨石阵相差不远，两者功能相近，都是远古时期人们祭祀和观测太阳确定季节的场所。
在陶寺城址中期王墓中还出土了一根长173厘米，被黑、绿、粉色漆相间涂成不同长度色段的漆木杆。学者们将该漆杆与《周髀算经》记载的冬至和夏至影长联系在一起，推测漆杆是测量影长的圭尺，时代为陶寺文化中期（公元前2100—公元前2000年）⑩。圭表测影用途广泛，可以定方位、定时辰、定节气、测量回归年长和冬至点位置与时刻，它是古代最普遍的天文测量方法，圭表也是古代最重要的天文观测仪器。元代郭守敬创制四丈高表，发明景符进行日影观测，建造与高表合而为一的登封观象台，编制出了代表古代天文历法最高成就的《授时历》。
《尚书·尧典》“四仲中星”观测、陶寺遗址观象台与太阳方位观测、陶寺遗址漆杆与圭表测影，三者不约而同指向公元前2100年尧帝生活的时期，揭示了在尧都平阳古人所进行的天文观测活动。中星观测、圭表测影后来成为古代天文学的重要观测方法，影响深远。
作为中国古代天文学“基本宪章”的《尚书·尧典》，它建立了历朝历代“观象授时”的历史传统，奠定了古代天文历法的思想基础和方法论。《尚书·尧典》“四仲中星”记录、陶寺遗址天文考古依稀展示了上古时期人们“观天授时”的场景，从这里可以探寻古代历法进步的内在动力，追溯古代中星观测、圭表测影的源头。
（作者为中国科学院大学人文学院教授）
【注释】
①顾颉刚、刘起釪著：《尚书校释译论》，北京：中华书局， 2005年，第 34页、36—37页。
②宣焕灿：《从〈尚书·尧典〉看中国早期历法的功能：与〈天学真原〉一书的一点商榷》，《中国科学院上海天文台年刊》，1999年第20 期。
③徐凤先：《从大汶口符号文字和陶寺观象台探寻中国天文学起源的传说时代》，《中国科技史杂志》，2010年第4期。
④陈美东：《中国古代天文学思想》，北京：中国科学技术出版社， 2007年，第533页。
⑤刘次沅、马莉萍：《中国古代天象记录文献统计与校勘》，西安：三秦出版社，2021年，第96页、83页。
⑥陈美东：《观测实践与我国古代历法的演进》，《历史研究》，1983年第4期。
⑦宁晓玉：《王锡阐与第谷体系》，《自然辩证法通讯》，2013年第3期。
⑧刘次沅：《陶寺观象台遗址的天文学分析》，《天文学报》，2009年第1期。
⑨武家璧、陈美东、刘次沅：《陶寺观象台遗址的天文功能与年代》，《中国科学（G辑：物理学 力学 天文学）》，2008年第9期。
⑩何驽：《山西襄汾陶寺城址中期王级大墓ⅡM22出土漆杆“圭尺”功能试探》，《自然科学史研究》，2009年第3期。
责编/银冰瑶 美编/杨玲玲
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