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中国古代观星授时发端发展和发现发明：北斗指季初昏定时子午测星四仲定位

【说明】本文星空背景采用Stellarium星空软件。

美国陆军上校斯威策（J.S.Switzer）退休后到斯坦福大学历史系攻读硕士学位，选修了汉学

家ArthurF.Wright的阅读课，讨论“中国有无科学”无果，求教爱因斯坦。爱氏回信，提出了现代

科学自觉之旅的路径：推理→实验。——“西方科学的发展基于两大成就，一个是希腊哲学家发

明形式逻辑体系（在欧几里得几何中），另一个是发现通过系统性实验可能找出因果关系（在

文艺复兴时期）。在我看来，中国先贤没有走上这两步用不着惊奇，令人惊奇的是他们做出了

那些科学发现。”[1]中国古代的观星授时体系，就是这样的发现和发明。中华文明之精华，决不

只是诗词文赋，更不能陶醉于儒礼汉服，而是穿越历史的思想智慧和跨越时代的社会洞见。

中华文明，思想智慧的最古成就，莫过于中华先贤发现发明的观星授时体系。北斗星为纲、

28宿为度的观星授时体系，产生了独一无二的星空定位体系，产生了独一无二的24节气历法体

系。这两个独“一无二”比现行的体系更深刻地体现了天地一统、天人合一的科学性。现行的星空

度量体系，是发端于古希腊的12宫体系，现行的公元历是格列高利十三世推行、1582年删定

的公元“”历。

中国的观星授时体系，可以用6个时代来断代。

（1）北斗星时代。公元前8000年～至今。

满天恒星构成整个星空大背景。星空背景除了恒星自行所产生的各个细节变化，其整体布局

相对地球人的视觉，变化不大。星空，周日旋移一周天，周年（回归年）旋移一周天。斗“转星

移”这个规律是不变的。因此，北斗七星的斗柄可以用来指示回归年的季节和月份。

图1-1斗柄指季

中国古人发现了北斗七星斗“转星移”规律，也就发明了中国独有的斗“柄指季”授时方法。

正如《鹖冠子环·流》所说：斗“柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆

秋；斗柄北指，天下皆冬。”如果，把星空旋移实景做成钟表刻度盘，就可以指示到每一天。当

然，天上有岁差、地上有纬度的差异。

回归年365日有余，今取365.24199天，这就是岁“差”。岁差导致分点退行，从而产生了置“

闰”问题。中国古代实行阴阳合历（24节气是农历，使用阳历），直到孔子时代还有每年确定初

始的告朔“”制度。中国现行历法，加上公历，是四历合一。

中国古人观星授时，采用斗柄指季。这个发现和发明，始于什么时候？观星必须从黄昏开

始。这个道理很简单，在没有钟表的岁月，昼夜转换时刻是最好的标尺。初昏，即酉时（黄昏

17-19时），是观星授时的时点。北斗七星，仅天“权”为三等星，其它全是二等星，玉衡“”接近一

等星。古代地面光很暗，初昏18时，完全可以辨识。所以，17-19时，是北斗指季的授时起点时

间。

岁差导致星空退行。岁差是25780（或取25800）回归年一周天，约2150年30度，即2h。北

极周期与岁差同步。北极，公元前15600年在天津四（天鹅α）北斗星距离黄极最远；经公元前

12000年在织女星附近，公元前10000～前7600年在武仙座至ιτ，公元前5500年在天龙θ，公元

前4700年在左枢（天龙i），再至公元前2800年在右枢（天龙α），北斗星距离黄极最近，之后

渐行渐远；今天（公元2100年）北极在小熊座α。岁差导致退行星空的周边星有出入时点的变

化。

中国大部分地区在北半球中纬度。北斗星紧邻天北极圈，在岁差周期中，北斗星斗柄指向，

受观察纬度影响，而有位置的卑高变化。考虑夏县-二里头的夏初、夏前遗址，取北35度纬、东

112度经。北纬35度，北斗星的可视范围，就是北斗指季的授时年限。

图1-2北极岁差周期

初昏18时，北斗七星，冬春在北极圈南侧，轻松可见；夏秋在北侧，秋季更是横卧，受观测

纬度影响而有出没的年代限制。北35度纬，仲夏，公元前7300年以后北斗七星全现，公元前

9100年以后杓柄出；仲秋，公元前6000年以后北斗七星全出，公元前8200年以后杓柄出，公元

前7300年出5星（仅勺底2星未出），公元前7000年出6星。岁差1070余年15h，至公元前6000

年则近19时，再至当今已近20时半。所以，北斗星斗柄指季年代始于公元前8000-前7000年，

上限是公元前8200年。