古人眼中的月亮

□周光华

古人向往银白透亮的月亮,是圣洁清纯的少女,因而编织月亮是温柔亮彩的女神,形成嫦娥奔月的美丽神话。《山海经·大荒西经》说:“帝俊妻常羲,生月十有二。”这是距今5000多年,父系氏族社会初期,母系族群“羲”姓成为父系族群“帝俊”婚妻的传说神话,依次生出12个月亮,等于确认每年有12个月的历法。“嫦娥奔月”是“常羲”生月衍生出来的神话。因为月亮圆缺复生充满生命的活力,也就寄托着古人对富有生育能力女性深情的崇拜,从而把月亮当作充满爱的生育女神的象征。

古人认识月亮

中国族群万年乃至5000年的历史进程,酿就认识月亮运行的规律。大约公元前1100年时的周朝初期,已经把月亮的圆缺运行规律划分为四个阶段(见月相变化图)。这四个阶段分为“朔月”约7.5天,“朔月而晨见东方”(《开元占经》卷十一),月亮背向太阳,在日、地之间,早晨出现在东方,地球上的夜晚从朔月日(农历初一)看不见月亮,到新月牙出现,弧面向着日落方向被太阳照亮；月亮每天向东偏移,其后进入“上弦月”阶段约7.5天,从地球上看到太阳照到渐渐展大的半个月亮,月弦在半个月亮的东侧,日落时月亮在南中天附近；然后进入“望月”阶段约7.5天,阳光照亮面对地球的月亮,从地球上看到夜空中银白明亮圆圆的满月,于傍晚时从东方升起,通宵照耀着大地,清早在晨曦的光辉里西落；两天后,月亮的西边亏缺,进入“下弦月”阶段约7.5天,这个阶段太阳只能照亮月球东边的弧面,月亮的西边日益亏缺,半夜里月亮升起,直到黎明前成为挂在东方天空的一丝残月。“月晦而夕见西方”(《开元占经》),“晦”是月尽,农历每月的最后一天,到时月光已尽时出现在西方。其后,进入月亮盈亏新的循环。因为月亮围绕地球旋转的轨道是椭圆形的,所以古人划分月亮盈亏从“朔月”日经过“上弦月”“望月”到“下弦月”阶段,但是运行时间的长度并不一样,而月亮绕地球一周的自转周期是29.53天,出现“望月”(满月)的时间在月亮绕地球运转周期的15或16天。

月相的盈亏变化与时间,从古代传统天文学理论上说,新月在农历初一日,即朔月日,与太阳同升同落,升落时间在6:00～18:00,夜晚看不见月亮(天气好时出现新月抱旧月的景象)；新月牙,一般在农历的初二夜到初七日左右,比太阳迟升后落,升落时间在9:00～21:00,夜晚能看到3小时的月亮；上弦月在农历初八左右,比太阳迟升后落,升落时间在12:00～24:00,夜晚能看到6小时月亮；渐盈凸月在农历初九到农历十四左右,比太阳迟升后落,升落时间在15:00～3:00,夜晚能看到9小时月亮；望月(满月)日在农历十五日或十六日夜,太阳落,望月升,升落时间在18:00～6:00,夜晚可见12小时的满月；渐亏月在农历十六日到二十三日左右,比太阳早升先落,升落时间在21:00～9:00,夜晚可见9小时月亮；下弦月在农历二十三左右,比太阳早升先落,升落时间在24:00～12:00,夜晚能看6小时月亮；残月至月晦在农历二十四日到月末,比太阳早升先落,升落时间在3:00～15:00,凌晨前的黑夜能看到3小时左右的月亮,但是农历月末的最后一天“月晦”日,凌晨前的夜晚看不到月光。

关于月亮的盈亏天象,中国古人认为月亮是“阴之精,地之理”(《开元占经》卷十一,下同),并且是“天地之阴,金之精也”；甚至认为“水气之精者为月”。古人从物质的角度认为,月亮之所以是“阴之精”等,原因在于月亮采于太阳的光辉“秉日之光而见其体”；太阳全照到月亮,“人观其旁”便看到圆圆而且明亮的满月；太阳照到部分的月亮,地球上的人便看到“半照半魄”的弦月(三国·吴杨泉《物理论》)。中国汉代,已经形成太阳照亮月亮的科学认识:“月光生于日之所照；魄生于日之所蔽；当日则光盈,就日则光尽也。”(东汉张衡《灵宪》)就是说,月光来源于太阳的照射,满月是太阳照亮整个面向地球的月亮,缺月是太阳只能照亮部分月球,缺失的月亮被地球的阴影遮蔽而“蔽于地也”。

半面月亮照着地球的运行

月亮绕地球运转,是地球的卫星。中国古代神话中的“月宫”有稳定的画面,犹如有宫阙,有嫦娥,有玉兔,有桂花树,有吴刚等。满月的夜晚,可以看见“月宫”里的仙境栩栩如生。当月球有稳定的月面朝向地球时,地球上的人便能看见满月的月亮。这是因为月球自西往东绕地球作椭圆形周运动的同时,自身也在自西往东自转,自转的速度等同于月球自西往东,绕地球自转一周的同步速度。就是说,月球绕地球自转一周的同时,月球自身也同方向自转一周,所以月球只有稳定的月面对着地球,在地球上看不到月球的背面。

战国时期天文学家石申说,月亮升落的时间有“行迟”。就是说,以星群为坐标,从地球上观测月亮绕地球的运转,每天有延迟东升时间的现象,有时候东升延迟的时间长,有时候东升延迟的时间短。天文科学认为,月亮每天自西往东移动,平均每天东移13°,所以月亮的升起,比前一天的升起时间平均推迟50分钟。但是这个测算数据不是均衡不变的,它与某地所在地球的纬度有关系。例如在山东地区,有时月亮的升起会比前一天推迟20分钟左右,有时会比前一天推迟70多分钟；北京地区,有时月亮的升起会比前一天推迟22分钟,有时会比前一天推迟80分钟；哈尔滨往北广大地区,有时月亮的升起会比前一天推迟30多分钟,有时会比前一天推迟85分钟左右等。这是因为月亮椭圆形运行轨道,在接近地球的时候运行速度会快些,在远离地球的位置运行速度会慢些。但是,月亮自身绕地运动速度的快慢,却不是月亮的升起比前一天推迟的主要原因。主要原因是月亮椭圆形运行轨道要跟着地球绕太阳运行的椭圆形轨道产生夹角变化,月亮运行轨道(白道)受地球赤道与绕太阳运行轨道夹角变化影响的同时,月亮椭圆形运行轨道同时受日地运行轨道夹角的影响,而且月、地的相互引力作用,使得地球受月球椭圆绕地运动的引力作用偏离地球质量中心“波动”,这就构成月亮运行轨道与日地运行轨道夹角变化,造成月行轨道“白道”与地平夹角的变化,使得月亮推迟的升起时间在前后有较大的误差。就是说,“阳行迟阴行疾也”(刘向《洪范传》,下同),日、月、地运行轨道夹角小,月亮升起的推迟时间少；“阳行疾阴行迟也”,日、月、地运行轨道夹角大,月亮升起的推迟时间多。何况地球绕太阳做椭圆形运动以及太阳自身的椭圆形运动速度也是不均衡的,从地球角度看月亮的升降时间会受到日、地、月轨道椭圆形运动状况的影响,因此月亮每天夜晚升起的推迟时间不是均衡的,而是可变的。

从北半球看月亮的运行高度

南朝梁科学家祖暅(gèng,祖冲之儿子)在《浑天论》中说:“月行有中道,有阴道,有阳道”。意思是说,月亮的运行以地球绕太阳运行的黄道为基准,分为顺黄道运行、低于黄道运行、高于黄道运行的三种情况。月亮在“黄道”运行时,地球上的人看望月(满月)在中天不高不低的位置；月亮在“阴道”运行时,地球上的人看望月(满月)在中天偏高的位置；月亮在“阳道”运行时,地球上的人看望月(满月)在中天偏低的位置。根据古人对月亮的认识,就是说月亮在“中道”运行时,月球白道与黄道夹角最小,北半球的人看望月(满月)在中天不高不低的位置,地球进入中国传统历法二十四节气的春分、秋分时节；月亮在“阴道”运行时,月球白道与黄道夹角最大,南半球偏向太阳,绕地运转的月球白道低于黄道运行面,北半球的人看望月(满月)却在中天最高的位置,进入中国传统历法二十四节气的冬至时节；月亮在“阳道”运行时,月球白道与黄道夹角最大,北半球偏向太阳,绕地运转的月球白道高于黄道运行面,地球北半球的人看望月(满月)却在中天最低的位置,地球进入中国传统历法二十四节气的夏至时节。

关于月亮的运行高度,古今人们观测到冬高夏低的现象。地球北半球的人们,习惯于夏天的太阳照亮地球北半球的时间长、升得高,冬天的太阳照亮北半球的时间短、升得低。然而月亮却恰恰相反,夏天照亮北半球的时间短、升得低,冬天月亮照亮北半球的时间长、升得高。实际观测月亮的升落,夏天北半球的满月,亮度偏弱,从东南方向升起,在西南方向落下,月亮在夏天的中天高度很低,所以照耀北半球的时间短；冬天的满月比夏天的满月明亮得多,月亮从北半球的东北方向升起,从西北方向落下,月亮挂在中天的位置很高,所以冬天的满月照耀北半球的时间长,而且夜晚通宵明亮似白昼。例如北纬37°附近(包括山东青岛、潍坊、淄博、济南,河北邯郸,山西沁县、霍州、隰县,陕西延安,宁夏海源,甘肃环县、白银,青海省西宁、青海湖、格尔木,新疆于田等地),冬天12月望月(满月)时,中天月亮的高度与地平夹角在72°左右,夏天7月望月(满月)时,中天月亮的高度与地平夹角在36°左右。

以月亮运行周期编制历法

中国古代天文学测算,月亮均以29.5306天为绕地运行长度,在这个基础上编制历法。

中国传统历法是以月亮绕地周期为基础,根据月亮圆缺变化,即朔望月编制的,被称为“阴历”,也称“太阴历”。因为“阴历”只与月相的变化有关,所以阴历每月的初一是朔月日；初七、初八是上弦月；十五、十六或十七是满月,即望月日；二十二、二十三是下弦月,二十九是晦月等,这对古人凭借月相判断日期是方便的。但是这样编制的月历却与地球绕太阳运行一周的回归年无关,由此形成的“阴历”也就与每年四季变化的季节天数无关系,也就与地球绕日周天出现春夏秋冬四季变化的“年”无关系。只有依照地球绕太阳运行一周365天5小时48分46秒为基础,编制的“阳历”才能换算测定出四季变化“年”的准确数值。

由此可见,地球绕太阳一周是地球自转一周的365倍(天)多点,相当于月亮绕地球转12圈,再加11天多点,才能与地球绕日运行的“年”天数相同。而月亮绕地一周等于自转一周,所以月亮绕地球一周是地球自转一周的29倍(天)多点。由于上面这些数据的比除不尽,所以月历和年历就需要结合日、地、月的运行,把握相对数值(数值是变化的),经过复杂的计算,保持整数进位关系,才能编制出年、月、日乃至四季变化准确的月历、年历。这就在以月相变化为基础编制的“阴历”基础上,结合地球绕日运转的天数编制“阴阳历”,演进到今天的“农历”。

以地绕日运行天数编制“年历”为“阳历”；以月绕地天数加“闰”,分大月30天,小月29天,再结合“十九年七闰”,闰年13个月的制闰编月历法,让阴阳历与实际“回归年”的“阳历”相合,这就是现行“阳历”与传统历法“农历”(阴历、阴阳历)相合的编历根据。

中国两千多年依据天文学成就编制历法的进步过程,大致经过汉代的《太初历》、南朝祖冲之《大明历》、元代郭守敬的《授时历》,到明清吸收欧洲启蒙运动的天文历法成就编历。民国至今通用阳历为主,农历(阴阳历)为辅的历法。因此,中国古代以月亮的运行周期编制历法,是历法编制进步的基础,是中国古代天文历法学的基础。

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