战国时期的天文历法对于人类的进程有着巨大贡献！

人类最先发展起来的科学,要算天文、历法和数学。恩格斯说:“首先是天文学—游牧民族和农业民族为了定季节,就已经绝对需要它。天文学只有借助于数学才能发展。因此也开始了数学的研究。”古代社会,可以说我国在这些方面一直处于领先的地位,对人类科学文化的发展作出了巨大的贡献。

远的不说,从甲骨文可以看到,商代对天文的研究已经比较深刻,有非常完善的历法系统。到了周代,随着社会生产的发展,天文历法更加发展了。据记载,当时中央政府设有掌管天文历法的专职官员“冯相氏”;在一些诸侯国也有类似的专职官员。由于设有专职人员,加上他们勤于观测和推演,故取得了巨大成绩。比如,作为古代的恒星分区体系的二十八宿—它是我国古代天文家为了对日、月、五星(金、木、水、火、土星)的运行及位置作更深入系统的观测,绕天一周选择二十八个星座作为观测的标志(也有称作二十八星或二十八舍的),确实早在春秋时代就已经确定。

1978年,湖北隋县擂鼓墩1号墓出土一件漆衣箱,盖上朱绘有青龙白虎和用古文字写的二十八宿整套的具体宿名。这清楚证明了春秋时代以前,在天文观测方面所取得的成就是前所未有的;也正因为那时已有如此高的水平,所以,春秋时代能测得准确的“冬至和“夏至”点,并能创造出包括朔、闰、节气三要素的当时世界上最完善而准确的历法。

战国时代通用的四分历,是春秋末年开始有的。这种历定岁实为365.25日,规定19年置7个闰月,1个朔望月(又叫太阴月或回归月)为29天半多(约等于29.53085日)。这是当时世界上最精密的历法。当时天文历法能有这样的先进水平,当然也是和无数的天文学家的努力分不开的。

战国时代有名可考的天文学家,齐国有甘德(又说鲁国或楚人),魏有石申,楚有唐昧,赵有尹皋。其中以甘、石二人在天文学上取得的成就最为突出。

甘德著有《岁星经》和《天文星占》(惜今已失传),根据后人著作的引文看,甘德还发现了木星有卫星。这比伽利略用望远镜观察到木星的卫星要早近2000年。

石申在天文学上的贡献尤为卓著。他已经掌握了月亮与日食的关系。认识到,日食必发生在朔(阴历每月初)或晦(阴历每月的最后一天)。他还发现,月亮运行的速度是有变化的。石申编过一部书,叫做《天文),共有8卷。这本书有很大的价值,被视为天文学的经典之作。因此,又被后人称做《石氏星经》。这部书一直流传到赵宋时代。但是,其中一些重要内容,却保存在唐代的天文著作《开元占经》里。

据近代天文史工作者讲,可以从《开元占经》中辑录出一份石申《星表》来。所谓星表,就是把测量出来的许多恒星的位置坐标和其他特性,汇集在一起编成的,它是天文工作者一种很重要的工具书。

石申编制的这份星表,是我国历史上最早的星表。在这部《星表》中记载有二十八宿距星(天文工作者把每一宿中取作定位的标志星叫做一宿的距星)和其他一些恒星,共120多颗的赤道坐标位置。天文工作者曾经根据《星经》中提供的资料研究推测,其中不少是公元前4世纪测定的。石申《星表》所保留下来的春秋战国时代的不少天文数据,对于天文学的研究是极其宝贵的,具有极大的参考价值。

战国时代的天文家已经了解到岁星(即常说的木星)的位置是逐年移动的。岁星运动一个周期,大约是12年,这一发现有很大的意义。过去纪年的办法,都是以王公即位年次来纪年的。我们从甲骨文中看到,这种纪年办法至少在商代后期就存在了,一直到春秋之际仍是这样。如春秋》中所纪鲁国的年代,就是以某个国君即位为元年,往下是二年、三年、四年……,死后,另一个国君即位又是元年、二年、三年、四年…。这种方法往往出现一国君的死年,即前者的末年,又是后面新君即位的元年。战国时代,由于掌握了岁星的运行规律,就逐渐造出了新的纪年办法。象《吕氏春秋序意》所说此书的成书年代为“维秦八年,岁在潴滩。”这就是根据天象来纪年的。

战国时代的天文家在认识了岁星运行周期约为12年后,就把黄道周围平分为12“宫”(也叫12“次”),他们把岁星在一宫的天文现象就用来纪年。为方便计,后又给12个太岁年分别起了12个名字;《吕氏春秋》成书年的“泪滩”便是12个太岁年名中的一个。这种纪年的办法,应该说是当时天文历法发展的重要表现。可以认为,是甘德、石申以及其他没有留下姓氏的无数天文学家们辛勤劳动成果的运用和推广。

战国时天文历法科学的发展,还表现在一些观测天象和计算时间的仪器的创造和运用上。从石申《星经》中的一些数据推测,石申可能已经使用了原始的浑仪来观测天象。这就告诉我们,那时可能已经创造出了测定天体方位的仪器。

为了准确地计时,战国时还创造了一种在我国一直使用到明清时代的“滴漏”。这些成就,在当时世界上都是十分先进的。

天文学和数学是分不开的。说到数学,自然想到《周髀算经》这部我国历史上最古老的数学经典著作。这部书战国墓中出土了一件竹箧,里面除藏有毛笔等书写工具外,还发现了竹筹。在距战国时代不远的西汉墓中,也出土有实物可供我们参考。

1971年8月,在陕西出土了西汉宣帝(前73—前49)年间的骨制算筹30多根。从这些实物得知,原来它是用若干小棍(骨或竹)作成的。在进行运算时,就可以摆成纵横两式进行加、减、乘、除以至乘方开方。战国时代的货币上既然已有那样的符号,说明至少在当时确已流行着算筹这种运算工具了。这是我国人民的伟大创造,是战国时代数学大大发展的表现。

这里还必须提到的是成书于战国时代的《墨子》书。书中保存有大量的自然科学和技术方面的重要资料,其中有关数学方面的问题应引起我们的重视,而从前在这方面研究得很少。据近年来杨向奎先生的研究,发现《墨子》一书中有许多关于高等数学理论的论述。比如对“极限”的论述,《经说上》:“穷,或有前不容尺也”,“穷,或(域)不容尺有穷,莫不容尺,无穷也。”这里的“穷”,用今天的话说就是“极限”,“尺”就是线条。意思是说,当前面已经走到容不下一根线了,就是无穷小;而当所有的东西都能容下,则是无穷大,这就是数学上的“极限”概念。这已不是初等数学范围的问题,它是一种变数概念,属于高等数学的领域。

再比如关于切线的理论,墨家把“切”叫做“次”,说:“次,无间(相切)而不相樱(相交)也”(相交就成了割线了),“次,无厚而后可”(《经说上》),即认为切线不是割线,而是接触的那一点。这个关于切线的定义既简单又明确。它也是高等数学中的切线理论。从这里不难看出,我国的数学成就,在战国初就已达到了很高水平。它和天文学一样,在当时都处于世界上遥遥领先的地位。朋友们，看完战国时期的科技成就，您有什么想法要说的吗？