第一章 曆法常識_中華萬年曆全書_思兔閱讀 
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第一章 曆法常識(1 / 2)

中華萬年曆全書!

曆法

什麼是曆法

曆法,簡單來說就是根據天象變化的自然規律,計量較長的時間間隔,判斷氣候的變化,預示季節來臨的法則。

曆法是關於時間的計算方法的科學,是在人類生產與生活中逐漸形成的,它直接與天體運行周期相關。比如,2010年1月2日,光緒三十三年三月初九,唐朝從公元618年到907年共統治了290年等等,這些時間都是通過三個天體——太陽、地球、月亮的運轉周期的比例計算出來的。然而,準確地計算時間是十分複雜的,因為太陽、地球、月亮這三個天體運轉周期的比例都不是整數,通常說的一年12個月或360日,隻是一個概數。實際上,一個回歸年為3652422日,一個朔望月為295306日,它們既不是月的整數倍,也不是日的整數倍。所以,曆月有大月和小月之分,曆年有平年和閏年之彆。

人們為了使用和計算方便,使年、月、日的周期能夠相互配合起來,並且都能用整數進位,人為規定曆法中的年和月都是整數日,通過大月和小月,平年和閏年的適當搭配和安排,使其平均曆月等於朔望月,或平均曆年等於回歸年。這就是曆法的主要內容。

因此,曆法是計算太陽、地球、月亮運轉周期的比例的學問,是以這三個天體的運轉比例為研究對象的。用不同的方法來計算這種比例關係,就是不同的曆法。

日常使用的日曆,對每一天的“日期”都有極為詳細的規定,這實際上就是曆法在生活中最直觀的表達形式。

年、月、日是曆法的三大要素。曆法中的年、月、日,在理論上應當近似等於天然的時間單位——回歸年、朔望月、真太陽日。

任何一種具體的曆法,首先必須明確規定起始點,即開始計算的年代,稱為“紀元”;規定一年的開端,稱為“歲首”。此外,還要規定每年所含的日數,如何劃分月份,每月有多少天等等,這需要長期連續的天文觀測作為知識基礎。

曆史上各地存在過千差萬彆的曆法,但基本原理不外乎三種太陰曆(陰曆)、太陽曆(陽曆)和陰陽曆。三種曆法各自有各自的優缺點,目前世界上通行的“公曆”實際上是一種太陽曆。

曆法的形成與發展

曆法主要是農業文明的產物,最初是因為農業的生產的需要而創製的。公元前3000年,生活在兩河流域的蘇美爾人根據自然變換的規律,製定了時間上最早的方法,即太陰曆。蘇美爾人以月亮的陰晴圓缺作為計時標準,把一年分為12個月,共364天。公元前2000年左右,古埃及人根據計算尼羅河泛濫的周期,製定出了太陽曆,這是公曆最早的源頭。中國的曆法起源也很早,形成了獨特的陰陽曆法。在世界曆史上,不同的時期和不同的地區,還采用過各種不同的曆法,比如伊斯蘭教曆、中國的農曆、藏曆等。

《周易·係辭上》說“仰以觀於天文,俯以察覺於地理,是故知幽明之故。”天文學的實踐主要是觀察,曆法也是在觀察的基礎上產生的。“在天成象,在地成形,變化見矣。”觀察天上的“象”即日月星辰,觀察地上的“形”即山川動植萬物,對天象地形的觀察,可以看到自然的變化。天上變化最明顯的是日月,因此,可以猜測古人最早觀察的對象應是日。

在觀察時,人們首先感覺到的是晝夜的變化,這個變化跟太陽的升落密切相關,太陽從東方升起的時候,天就亮了,太陽西落之後,天就黑了。第二天又是這樣重複一次。晝夜變化和太陽升落形成了最早的時間概念日。月亮的圓缺變化當然也不會被人們所忽視。從娥眉月到滿月,經過月圓與月虧的循環變化,人們對月亮這種位相變化周期,也就是月相有了認識,從而形成了時間的另一個概念月。

“日月運行,一寒一暑”,“變通莫大乎四時”(《周易·係辭上》)。四季氣候的寒暑變化同樣給人們留下了深刻的印象。但由於周期太長,界線並不那麼明顯,因此對它的認識要晚一些。在寒暑變化的同時,植物也有明顯的變化,葉生葉落,花開花謝,也呈現著周期性。寒暑之氣的變遷和物候的更替,形成了氣候的概念。四季氣候的變化,人們開始隻是十分模糊的概念,後來才逐漸明確起來,並且日益精密、準確。曆法就是這樣形成的。

在中國十代曆法中,甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸被稱為“十天乾”;子、醜、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥被稱為“十二地支”。兩者按固定的順序互相配合,組成了天乾地支相配的紀年,簡稱“乾支紀法”,這標誌著中國曆法的產生。

曆書與萬年曆

關於曆書

曆書是排列年、月、節氣等供人們考查的工具書。曆書在我國古時稱通書或時憲書,在封建王朝的時代,由於它是皇帝頒發的,所以又稱“皇曆”。

傳說,在黃帝時代就已經有了曆法,但不足為憑。據成書於春秋時代的典籍《尚書·堯典》所載,帝堯曾經組織了一批天文官員到東、南、西、北四方去觀測星象,用來編製曆法、預報季節,但有關曆法的材料至今尚未發現。

原始的觀象授時曆書《夏小正》

《夏小正》成書不晚於春秋時代(公元前8世紀至公元前5世紀)。此曆書按12個月的順序分彆記述了當月星象、氣象、物候,以及應該從事的農業和其他活動。例如,書中記載道“正月,鞠則見,初昏參中,鬥柄懸在下。三月,參則伏。四月,昴則見,初昏南門正。五月,參則見,初昏大火中。六月,初昏鬥柄正在上。七月,漢案戶,初昏織女正東鄉,鬥柄懸在下則旦。八月,辰則伏,參中則旦。九月,內火,辰係於日。十月,初昏南門見,織女正北鄉則旦。”

《夏小正》的曆法十分簡單,它隻是把一年分成12個月,沒有置閏月的方法,更沒有春夏秋冬四季的概念;它所記載的自然界現象以動植物的變化最多,所記的生產活動也隻有農業、畜牧、漁獵、采集,手工業生產在當時還很不發達。許多跡象表明,它很可能是夏朝流傳下來的關地生產活動的世代經驗的積累。

第一部具有曆史意義的科學曆書《四分曆》

周代(公元前600年左右)已經發明了用土圭測日影來確定冬至(一年中正午日影最長的日子)和夏至(一年中正午日影最短的日子)等重要節氣的方法;周代的天文學家已經掌握了推算日月全朔的方法,並能夠定出朔日,這可以從《詩經》中得到證實,《小雅·十月之交》中記載“十月之交,朔月辛卯,日有食之,……彼月而食,則維其常,此日而食,於何不臧?”“朔月”二字在我國典籍中首次出現,我國也第一次明確地記載日期(周幽王六年,即公元前776年)的一次日食。周代曆法到春秋末至戰國時代,已經定出回歸年長為365日,並發現了19年設置7個閏月的方法。在這些成果的基礎上,誕生了《四分曆》。

我國有完整資料的第一部傳世曆書《太初曆》

與《四分曆》相比其進步之處有三點以正月為歲首,將我國獨創的二十四節氣分配於12個月中,並以沒有中氣的月份為閏月,從而使月份與季節配合得更合理;行星的會合周期測得較準確,如水星為11587日,比現在測量值11588日僅小001日;采用135個月的交食周期,即一食年為34666日,比今測值隻在004日。

第一部載有定朔算法的曆書《乾象曆》

該曆書由東漢末年劉洪(公元158年~167年)製訂。曆書首次將回歸年的尾數降至14以下,成為3652462日;第一次將月球運行有快慢變化引入曆法。

祖衝之的《大明曆》

《大明曆》由南北朝時代的祖衝之所編製。此曆書首次將東晉虞喜(公元281年~356年)發現的歲差引用其中,並且定出了45年11個月差1度的歲差值。祖衝之測定的交點月長為2721223日,與今測值僅差十萬分之一。到了隋代,劉焯(公元544~610年)在製訂《皇極曆》時,采用的歲差值較為精確,是75年差1度。

占有重要地位的《黃極曆》

《皇極曆》是隋代劉焯所製訂,此曆書考慮了太陽和月亮運行的不均勻性,為推得朔的準確時刻,創立了等間距的二次差內插法的公式,這一創造不僅在中國製曆史上有重要意義,在中國數學史上也占重要地位。

唐代著名曆書《大衍曆》和《宣明曆》

唐代一行在大規模天體測量的基礎上,於開元十五年(公元727年)撰成《大衍曆》的初稿,一行去世後,由張說和陳玄景等人整理成書。《大衍曆》用定氣編製太陽運動表,一行為完成這項計算,發明了不等間二次差內插法。《大衍曆》還用了具有正弦函數性質的表格和含有三次差的近似內插法,來處理行星運動的不均性問題。《大衍曆》以其革新號稱“唐曆之冠”,又以其條理清楚而成為後代曆法的典範。

徐昂製訂的《宣明曆》頒發實行於長慶二年(公元822年),是繼《大衍曆》之後,唐代的又一部優良曆法,它給出的近點月以及交點月日數分彆為2755455日(今測值275545503日)和272122日(今測值272122206日);它尤以提出日食三差,即時差、氣差、刻差而著稱,提高了推算日食的準確度。

宋代較為完善的《統天曆》

宋代在三百餘年內頒發過18種曆法,其中以南宋楊忠輔製訂的《統天曆》最完善。《統天曆》取回歸年長為3652425日,是當時世界上最精密的數值,歐洲著名的《格裡高曆》,即當今世界通行的公曆,其回歸年長亦取3652425日(公元1582年頒發),但比《統天曆》晚了383年。《統天曆》還指出了回歸年的長度在逐漸變化,其數值是古大今小。

沈括和他的《十二氣曆》

沈括的《十二氣曆》是宋代最富有革新的曆法。我國曆代頒發的曆法,均將12個月分配於春、夏、秋、冬四季,每季三個月,如遇閏月,所含閏月之季即四個月;而天文學上又以立春、立夏、立秋、立冬四個節令,做為春、夏、秋、冬四季的開始。所以,這兩者之間的矛盾在曆法上難以統一。針對這一弊端,沈括提出了以“十二氣”為一年的曆法,後世稱它為《十二氣曆》。《十二氣曆》實為一種陽曆,它既與實際星象和季節相合,又能更簡便地服務於生產活動,但由於傳統習慣勢力太大而未能頒發實行。

古代曆法的巔峰《授時曆》

中國古代曆法,曆經各代製曆家的改革,至元代郭守敬、王恂等人製訂的《授時曆》達到了高峰。郭守敬、王恂等人在製訂《授時曆》過程中,既總結、借鑒前人的經驗,又研製大批觀天儀器;在此基礎上郭守敬主持並參加了全國規模的天文觀測,他在全國建立了27個觀測點,其分布範圍是空前的,南起北緯15°,北至北緯65°;東邊起東經138°,西至東經102°。這些地點的觀測成果為製訂優良的《授時曆》奠定了基礎。

《授時曆》博采眾家之長,如朔望月、近點月、交點月等數值,采用了金代趙之微《重修大明曆》的數據;回歸年長則取《統天曆》的數值等。《授時曆》創新之處頗多,如廢棄了沿用已久的上元積年;取消了用分數表示天文數據尾數的舊法;創三次差內插法求取太陽每日在黃道上的視運行速度和月球每日繞地球的運轉速度;用類似於球麵三角的弧矢割圓術,由太陽的黃經求其赤經、赤緯,推算白赤交角等。《授時曆》於至元十七年(公元1280年)製成,次年正式頒發實行,一直延用到明亡(公元1644年),長達363年,足見《授時曆》的精密。

具有劃時代意義的《崇禎曆書》

明代末年的《崇禎曆書》,是初次引進歐洲天文學知識、計算方法和度量單位等的曆書。當時一批懂天文學的耶穌會傳教士來華傳教,我國學者向他們學習了歐洲天文學的計算方法。萬曆三十八年(公元1610年)和崇禎二年五月乙酉朔(公元1629年6月21日)日食,欽天監預報有錯,而徐光啟按西法預報均得應驗。於是,崇禎皇帝接受禮部建議,授權徐光啟組織曆局,修訂曆法。徐光啟除選用我國製曆家之外,還聘用了耶穌會士鄧玉函、羅雅穀、湯若望等人來曆局工作。曆經五年的努力,撰成46種137卷的《崇禎曆書》,該曆書采用了第穀的宇宙體係和幾何學的計算體係;引入了圓形地球、地理經度和地理緯度的明確概念;引入了球麵和平麵的三角學的準確公式;采用歐洲通用的度量單位,分圓周為360°,分一日為96刻,24小時,度、時以下60進位製等。徐光啟的編曆不僅是中國古代製曆的一次大改革,也為中國天文學由古代向現代發展,奠定了一定的理論和思想基礎。

清代新曆本《時憲書》和《西洋新法曆書》

清初,湯若望將《崇禎曆書》刪改為103卷,連同他編撰的新曆本一起上呈清政府,得到頒發實行。新曆本定名為《時憲書》。刪改後的《崇禎曆書》更名為《西洋新法曆書》。

我國現在使用的幾種曆法

陽曆

陽曆全稱太陽曆,是當今世界上大多數國家、地區和民族通用的曆法,所以又叫“公曆”。

陽曆是基於地球繞太陽運行所出現的規律製定的。它把地球繞太陽一圈所用的時間,定為一個回歸年。回歸年是太陽曆的基本周期,這個周期起始定為365日,後來經過精密計算確定為365日5小時48分48秒,約合365.2422日。

太陽曆最早形成於古埃及。4000年前,古埃及人根據天狼星的出現和尼羅河泛濫的日期規律,計算出一年是365天,分12個月,每月30天,多餘的5天為年終節日,這就是古埃及的太陽曆,也是西方最早的太陽曆。

近兩千年以來,古埃及的太陽曆經過兩次修訂,才形成當今世界廣泛應用的陽曆。第一次是在公元前46年,古羅馬的儒略·凱撒大帝主持修改曆法,他以古埃及的太陽曆為基礎,修改後實施四年一閏,這個曆法後人稱為“儒略曆”、“凱撒曆”。第二次是在公元1582年,羅馬教皇格列高裡十三世組織人員修改曆法,這次修改的曆法稱“格列曆”。格列曆規定每400年減去3個閏年,也就是當今世界通用的陽曆。

陽曆有月大月小之分,每年12個月的月天數不規則,月大31天,月小30天,平年2月28天,閏年2月29天。除2月有平年閏年之分外,每年各月的天數都有一定數目7月以前,單月是31天,雙月30天;8月以後,雙月是31天,單月30天。為了記憶方便,人們編了一首歌訣

一七八十臘,每逢此月全是大;

四六九冬三十天,唯有二月二十八。

每逢四年閏一日,一定準在二月加。

歌訣裡的冬即十一月,臘即十二月。

陰曆

陰曆全稱太陰曆。據史料記載,我國早在4200年前就有陰曆的叫法,它是根據月亮的變化周期來製定的。我國的先民們把月亮圓缺的一個周期稱為“朔望月”,把完全見不到月亮的一天稱為“朔日”,朔日定在陰曆的每月初一;把月亮最圓的一天稱為“望日”,望日定在陰曆的每月十五(或十六)。從朔到望是朔望月的前半月,從望到朔是朔望月的後半月,從朔到望再到朔為陰曆的一個月,一個朔望月的天數是29天12小時44分2.8秒,約合29.5306天。

陰曆一年12個月,單月是大月共30天,雙月是小月共29天,全年共354天,12個朔望月總計354.367天,二者一年相差0.367天。如果不調整,40年後,朔望日期就會發生顛倒。所以陰曆需要安排“閏年”,辦法是每30年給規定的11年中的每年最後一月加1天,陰曆經過這樣調整以後,每30年和月亮繞地球的步調隻差16.8分了。

由於月亮圍繞地球運轉和地球圍繞太陽運轉速度不均勻,為保持朔日必在陰曆每月初一,也要進行調整,因此有時出現一連兩個陰曆大月或一連兩個陰曆小月的情況。

民間通常把“農曆”稱為“陰曆”,是不對的。農曆不是一種純粹的陰曆,而是“陰陽曆”。

陰曆作為一種曆法,由於它與農業生產和人們的日常生活不相協調,所以當今世界上除了幾個伊斯蘭教國家因為宗教上的原因仍然使用外,其他國家一般已經廢棄不用了。

陰陽合曆叫“農曆”

把陽曆和陰曆二者配合起來的曆法稱為“陰陽合曆”。陰陽合曆在我國夏代時就已製定,所以曆史上長期稱其為“夏曆”。這種曆法安排有二十四節氣,以指導農事活動,而且主要在廣大農村使用,因此稱為“農曆”,又叫舊曆、中曆。它用嚴格的朔望周期來定月,又用設置閏月的辦法使年的平均長度與回歸年相近,兼有陰曆和陽曆的性質,因此說它是一種陰陽兩曆並用的曆法。

農曆把日、月合朔的日期作為月首,即初一,也是把朔望月的時間作為曆月的平均時間。在這一點上和純粹的陰曆相同,但多運用了設置閏月的辦法和二十四節氣的辦法,使曆年的平均長度等於回歸年,這樣它又具有陽曆的成分,所以它比純粹的陰曆好。

農曆基本上以12個月作為一年。但12個朔望月的時間是354367日,和陽曆比起來,前後要相差11天。這樣每隔3年就要多出33天,即多出1個多月。為了把多餘的日數消除,每隔3年就要加1個月,這就是農曆的閏月。農曆平年354天或355天,閏年時為383天或384天。

農曆的曆年長度以地球繞太陽的周期(回歸年)為準。但是一個回歸年是3652422日,這個數目比12個朔望月的日數多,而比13個朔望月的日數少。如果農曆固定每年都是12個月,則一年隻有354天左右,和一回歸年相比就差11天左右。

古代天文學家考慮到這一點,在編製農曆時,為使一月中任何一天都含有月相的意義(如初一都是無月的夜晚,十五左右都是圓圓的月亮),就以朔望月為主,同時兼顧季節時令,采用了“十九年七閏”的方法,使它和回歸年吻合。在19年當中有12個平年,每一平年為12個月;有7個閏年,每一閏年為13個月。經過推算,19年加7個閏月較符合實際,因為19個回歸年=3652422日x19=69396018日;而19個農曆年加7個閏月後,共有235個朔望月,(19x12+7)=235x295306日=69396910日。這樣兩者就差不多相符了,所以農曆的月份季節可以在長期內保持大體上一樣,不會發生寒暑顛倒的現象。

農曆閏月的安插完全是人為的規定,曆代對閏月的安插也不儘相同。漢武帝太初元年(公元前104年),把閏月分插在一年的各月,以後又規定不包含“中氣”的月份為前一個月的閏月,直到現在仍沿用此種規定。正確的現行農曆是“中氣置閏”法,更準確地說是“定冬至”法(定冬至所在月為十一月法)。所以農曆的平均曆年長度就是最新的回歸年數(這個數也是變化的),利用這種置閏法的好處就是能永遠與回歸年對應,而不會產生誤差。

在推算農曆時,“冬至”是處於首要地位的,確定了冬至也就是確定了農曆的年長(是12個月還是13個月),“春分”(回歸年是以它作為定義的)也非常重要。十二中氣是農曆曆月的標誌,都是農曆置閏的重要依據。十二節氣中的“四立立春、立夏、立秋、立冬”是我國傳統四季的正式。農曆節氣是直接以黃經度數計算的“真節氣”,其精度很高。

農曆的三要素日(太陽日)、朔(農曆中的陰曆成分)、氣(農曆中的陰曆成分)。

農曆的循環規律陽曆以回歸年為準,而且每年的長短都差不多每年總是12個月(365日或366日),各月的大小(除2月外)也很有規則,而且年年相同。所以在陽曆裡各節氣和中氣的日期大致上是固定的。但農曆就不這樣,每年月份的大小極不規則,有的連續兩個、三個、四個大月或連續兩個、三個小月。年的長短也不一樣,而且差距很大,平年是353~355天,而閏年是383或384天。這樣一來,在農曆裡各節氣和中氣分布的日期就不能年年大體上固定了。農曆似乎顯得很複雜,但實際並非如此,它還是有一定的規律。因為在農曆19年裡所包含的日數和19個回歸年差不多相等,這樣就使農曆在每隔19年裡,月份和每月初一日、節氣和中氣日期、閏月的循環保持大體相同的情況。

農曆是我國古代偉大創造之一。它的特點是任何一日都含有月相的意義;利用農曆日期可以推算潮汐。幾千年來,我國習慣使用這種曆法,所以稱它為“農曆”。我國現行農曆的版本是明末清初的《時憲曆》。

年、月、日和星期

回歸年

地球繞太陽公轉一周的時間,為一年。全年為365天又14天3652422日,也就是365日5小時48分46秒,又稱“回歸年”。

曆法上的年為了應用方便,不采用回歸年,而是采用了完整的天數。公曆的平年是365天,閏年是366年,每四年一閏,每百年少閏一次。使用的整天數的年曆法上稱為“曆年”。

農曆是根據月亮的朔望月共12個月算一年,一年是354天。每三年有一個閏年。閏年是383天或384天。

一年又是氣候變化的周期,氣候由冷變熱,再由熱變冷,這包括了人們從事農業自耕種到收獲的全過程。所以人們從很古的時候起,就用氣候冷熱周期變化這個自然規律作為計算時間的大單位,把一年作為製訂曆法的根據。

曆月

月亮繞地球一周,就是一個朔望月。一個朔望月的長度是2953059日,也就是29日12時44分3秒,又稱為“曆月”。月亮是個球體,由於月亮繞著地球不停地公轉,同時又跟著地球繞著太陽轉,所以月亮對地球和太陽的位置也在不斷地變動,這就形成了月亮的圓缺循環。當看不到月亮的時候,稱為“朔”多在陰曆的初一和三十日。過十四、十五天,月亮又恢複成滿月形狀,稱為“望”多在陰曆十四、十五、十六日。月亮由這次朔到下次朔或由這次望到下次望,月亮繞地球轉了一周,稱為“朔望月”。

太陽日

地球自轉一周的時間,為一日。也就是一個白天加一個黑夜,共計24小時。

地球是橢圓形的,自己不會發光,所在同一個時間裡,地球隻有一半向著太陽,向著太陽的這一半地球就是白天,地球背著太陽的一麵,太陽的光照不到地球上,這一半地球上就是黑夜。由於地球在不停地自轉,這樣就形成了白天和黑夜有規律的循環。

一天通常是指這個天象變化的規律,人們所掌握並利用它來作為計算時間的基本單位。日,是曆法上的第一種單位。

這種用太陽定出來的日,稱為“太陽日”。太陽日又有“真太陽日”和“平太陽日”兩種。真太陽日有長有短,這是因為地球繞著太陽轉的軌道是橢圓形的,冬季地球離太陽遠一些,所以公轉就慢一些。地球公轉的速度有快有慢,所以一天的時間也就有長有短。因此“真太陽日”的時間是不完全一樣長的,這樣用起來就很困難。為了方便起見,曆法上用的不是真的太陽日,而是一個長短不變的日,這個日就是一年之中,真太陽日的平均時間長度,叫“平太陽日”。按照現在慣例,一日的時間分成24等份,就是24小時,把24小時作為一日。一日是從半夜0點開始,到次日的半夜24小時止。

國際日界線

地球每天自西向東旋轉,黎明、正午、黃昏和子夜,由東向西依次周而複始地在世界各地循環出現。那麼,地球上新的一天究竟應該從哪裡開始,到哪裡結束,關於這個問題,曆史上曾有不少爭論,也產生過不少的誤會和麻煩。據說,19世紀在俄國伊爾庫次克附近一個小鎮上,一個郵政官於9月1日早上7點鐘給芝加哥郵局拍了一份電報,可回電卻說“8月31日9時28分收到來電……”這讓人簡直莫名其妙,9月裡拍的電報,怎麼會在8月裡收到的呢?類似這樣的誤會那時幾乎天天發生。

為了避免日期上的混亂,1884年國際經度會議規定,位於太平洋中的180°經線,作為地球上“今天”和“昨天”的分界線,稱為“國際日期變更線”(現在已經改稱為國際日界線)。

為避免在一個國家中同時存在著兩種日期,國際日界線並不是一條直線,而是折線。它北起北極,通過白令海峽、太平洋,直到南極。這樣,日界線就不再穿過任何國家。這條線上的子夜,即地方時間零點,為日期的分界時間。按照規定,凡越過這條變更線時,日期都要發生變化從東向西越過這條界線時,日期要加一天,從西向東越過這條界線時,日期要減去一天。

國際日界線是一日開始和終了的界線,因此,它所通過的東西12時區就成為一個十分特殊的時區。在這個時區裡,時間都一致,而日期卻不同,僅一線之隔,東西竟相差一天,西邊要比東邊早一天。居住在日界線西邊楚克茨克半島上的人,是全世界迎接新年最早的人,而居住在這條線東邊的、僅一水之隔的美國阿拉斯加人,卻要等待一晝夜之後才能過新年。

閏年閏月的計算法

一個回歸年的長度是3652422日,也就是365天5小時48分46秒,積累4年共有23小時15分4秒,大約等於一天,所以每4年增加1天,加在2月的末尾,得366天,就是“閏年”。但是4年加1天實際回歸年多了44分56秒,積滿128年左右就又多算了一天,也就是在400年中約多算了3天。

陽曆閏年規定,公元年數可用4整除的,就算閏年。為了要在400年減去多算的3天,並規定公元世紀的整數,即公元年數是100的整數時,須用400來整除的才算閏年,如1600年、2000年、2200年、2400年就是閏年。這樣就巧妙地在400年中減去了3天,陽曆規定每年都是12個月,月份的大小完全是人為的規定,現在規定每年的1、3、5、7、8、10、12月為大月,每月31天;4、6、9、11月為小月,每月30天;2月平年是28天,閏年是29天。

為了要把多餘的日數消除,每隔3年就要加一個月,這就是農曆的“閏月”。有閏月的一年也叫閏年。所以農曆的閏年就有13個月。至於閏哪個月是由節氣情況決定的。

農曆置閏的方法同中氣的劃分和采用定氣方法密切相關。由於兩個節氣的長度平均約為305日,而陰曆曆月平均約隻有295日,因而每月中節氣所在的日期必然會較上一個月推遲1~2天。如此下去,總會有一個月隻有節氣而沒有中氣。這一個月被規定為“閏月”,作為該月所在農曆曆年多餘的第13個月。既然節氣嚴格按回歸年長度周而複始地出現,根據上述規定來設置閏月必然能保證農曆曆年的平均長度與回歸年十分接近。十九年七閏法就是這樣來置閏的。

由於定氣方法的采用,冬季一節一氣的平均長度約為2974天,比朔望月長不了多少,節氣逐月向後推遲得很慢,所以冬季設置閏月的可能性就很小。相反,夏至附近地球運動得慢,交節氣也慢,一氣可達16天之多,因而夏季及其前後幾個月,如農曆三、四、五、六、七月,閏月設置較多。在公元1821年到2020年的200年中共有農曆閏月74個。其中,閏正月、閏十一月、閏十二月一次也沒有,而閏五月最多,達16次。

星期的由來

關於星期的來曆有多種說法

一種說法是埃及人最早根據月亮繞地球運行規律而製定的。據理是月亮由朔日到上弦,再由上弦到望日,或由望日到下弦,由下弦再到朔日,差不多都是7日。這種講法大概就是現在星期製度的前身了。

雖然埃及人是最早製定星期製度的,但據曆史材料分析,最早實行星期製度的,不是埃及人,而是古巴比倫,那時古巴比倫人對星象的觀測和對星辰的崇拜。把每個周日置於一個神或一個同神相對的星宿的保護之下。古巴比倫人曾以7個天體“日、月、火、水、木、金、土”各代表一日,7日就成為一周,太陽神則主管星期日。“星期”,就是“星”中的日期。

隨著古巴比倫占星術的出現,羅馬人也接受了每星期7日的製度。羅馬人也同樣地按照某一顆星象或某一個神來稱呼每個周日。對此,在今天許多歐洲國家如英國、法國等的語言裡還可以找到證明。英法等國是這樣稱呼每周7日的第1日星期日,是祭獻太陽神,所以稱為太陽日;第2日星期一,祭獻月亮神,所以叫月亮日;第3日星期二,祭獻火星戰神,叫火星日;第4日星期三,祭獻水星商業之神叫水星日;第5日星期四,祭獻木星雷神叫木星日;第6天星期五,祭獻金星愛神維納斯,稱金星日;最後一天星期六是祭獻土星農神薩忒思,稱土星日。這就是當時7顆知名的星宿。

另一種說法是星期起源於《聖經》中所說的“神在第7日休息”。在古猶太人看來,“7”被認為是個幸運的數。據西方古典哲學家溫斯坦萊的記載,在摩西統治下的以色列共和國時代,摩西所頒布的法律中有一項規定,7天中要抽出一日作為百姓的休息日,原因有三:一是讓百姓有時間去友好往來;二是讓人和牲畜都能歇息一下;三是讓教區的神甫有機會去宣傳法令和教義,讓百姓都可以做彌撒等。這就是現在所講的“禮拜”了。

基督教把休息日星期日放在聖日之後,根據《聖經》,聖日這一天是耶穌複活日,因此,俄國稱星期日為複活日但是,俄羅斯人和斯拉夫人與其他歐洲人不同,他們是不按史前時期的神來稱呼的,除了星期日之外,依照次序來稱呼:星期一作為一周的第一天,星期日作為最後一天。星期二稱為“第二”,星期三稱為“中間”,星期四稱為“第四”,星期五稱為“第五”,而星期六稱為“聖日”。

一些國家曾有過改變每星期7日的嘗試。1792年,法國革命會議曾製定出一種十進位的曆製,其中包括10日為一個星期的星期製度。但很快就被拿破侖廢止。1929年,蘇聯政府曾宣布過每星期為5日,在1932年又規定一星期為6日,但是兩次變革都遇上了麻煩。到了1940年,才再度恢複每星期7日的製度。顯然,7日為一個星期的製度已經得到了廣大民眾的認可。

在不同地區,由於宗教信仰的不同,一星期的開始時間並不完全一致。埃及人的一星期是從土曜日開始的,猶太教以日曜日開始,而伊斯蘭教則把金曜日排在首位。在我國,起初也是以七曜命名一星期中的各天,到清末才逐漸為星期日、星期一……星期六所代替,習慣上認為星期一是開始時間(某些地區也有把星期日作為一周的開始)。

在目前國際通用的公曆中,星期是一個重要的紀日製度,例如星期日就是國際公認的公休日。

晝夜交替和四季的變化

地球繞著自轉軸不停地旋轉,每轉一周就是一天。自轉產生了晝夜交替的現象,朝著太陽的一麵是白天,背著太陽的一麵是夜晚。當中國是白天的時候,處在地球另一側的美國正好是夜晚,地球自轉的方向是自西向東,所以日月星辰從東方升起逐漸向西方降落。

地球不但自轉,同時也圍繞太陽公轉。地球公轉的軌道是橢圓的,公轉軌道的半長徑為149,597,870千米,軌道的偏心率為約00167,公轉一周為一年,公轉平均速度為每秒29.79千米,公轉軌道麵與赤道麵的交角約為23°27’,且存在周期性變化。

地球自轉和公轉運動的結合產生了地球上的晝夜交替、四季變化和五帶(熱帶、南北溫帶和南北寒帶)的區分。

由於地球自轉軸與公轉軌道平麵斜交成約66°33′的傾角,因此,在地球繞太陽公轉的一年中,有時地球北半球傾向太陽,有時南半球傾向太陽。總之,太陽的直射點總是在南北回歸線之間移動,於是產生了晝夜長短的變化和四季的交替。

地球公轉與自轉的軌道所在的平麵有夾角(黃赤交角),導致地球斜著轉動。地球的公轉軌道近似一個橢圓形,而太陽大概處於其中一個焦點附近。所以,在地球公轉的不同時間段離太陽的遠近不同。而且由於夾角的存在導致在不同的時間段地球南北所受太陽照射的強烈和太陽光線的角度也不同(太陽光線照射角度小的熱量就小。這樣不同的時間段就會有不同的氣候,一年四季也就互相更替了。

由於赤道附近總是處於太陽光線的直射狀態下,所以熱帶地區隻有夏季。還有地球兩極也因為同樣的原因出現極晝和極夜的現象。四季更替其實是地球的自轉傾角和繞太陽公轉共同作用的結果,如果沒有了其中的一個條件,四季更替就不會產生,地球上的一切也將隨之而改變。

地球圍繞太陽公轉有一個軌道,這個軌道在一個平麵上,這個平麵稱為“黃道麵”。黃道麵和天球相交的線,稱為“黃道”,也就是太陽一年中運動的軌道。將與地球赤道平麵平行的平麵無限伸延出去,與天球相交,被稱為“天赤道”的交線。

地球環繞太陽一周的經度為360°,相應地,黃道一周的經度也是360°。二十四節氣將黃道劃分為24等份,每等份的經度為15°。因為每年的春分節氣,白天和黑夜的時間一樣長,所以將春分的黃經度作為,定為黃道經0°,以後每個節氣段跨越15°。當太陽到達黃經15°時就是清明節氣,30°時就是穀雨節氣,其餘順勢類推,到第二年的345°時,就是驚蟄節氣,驚蟄到春分再加15°,一共是360°。

各節氣的黃經度既是本節氣的,又是上下節氣的終點。例如黃經60°,既是小滿的,又是立夏的終點;黃經180°,既是秋分的,又是白露的終點。

每個節氣段的黃經度處,也是相鄰兩個節氣的交節氣點。如黃經0°既是驚蟄節氣的終點,又是春分節氣的,同時更是驚蟄和春分的交節氣點。

認識時間

時區

1884年,華盛頓召開的一次國際經度會議又稱國際子午線會議,規定將全球劃分為24個時區。即中時區(零時區)、東1~12區,西1~12區。每個時區橫跨經度15°,時間正好是1小時。最後的東、西第12區各跨經度75°,以東、西經180°為界。

當上海太陽升起時,居住新加坡的人要再過半小時才能看到太陽升起。而遠在英國倫敦的居民則還在睡夢中,要再過8小時才能見到太陽。

世界各地的人們,在生活和工作中如果各自采用當地的時間,對於日常生活、交通等會帶來許多的不便和困難。為了照顧到各地區的使用方便,又使其他地方的人容易將本地的時間換算到彆的地方時間上去。有關國際會議決定將地球表麵按經線從南到北,劃成一個個區域,並且規定相鄰區域的時間相差1小時。在同一區域內的東端和西端的人看到太陽升起的時間最多相差不過1小時。當人們跨過一個區域,就將自己的時鐘校正1小時(向西減1小時,向東加1小時),跨過幾個區域就加或減幾小時。這樣使用起來就很方便。



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