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4　北斗觀象授時系統的建立和完善

　　北斗觀象授時系統的建立不應遲於《淮南子》時代當無疑義，而前文提出的一系列問題對古人必不存在，遺憾的是這方面的史料無存矣。

　　正如章鴻釗先生所言(上文)，古代觀象授時的方法不拘於北斗，定月之法也是如此，根據恆星視運動現象決定的有“斗建法”和“昏旦中星法”；根據太陽系天體運動決定的有“二十四節氣法”以及“朔望月”等。就“斗建”和“昏旦中星法”而言。它們曾共同擔當過觀象授時的重任，只是隨著對觀測精度的要求不斷提高，古人終於發現用“斗建“來定“月建”是更有效的觀象授時方法。因為《堯典》中只載有昏旦中星定季節，若用它定十二月就顯得勉強，而且要觀測的對象不統一，不具有連續性，更為困難的是觀測時間不易把握，這樣就大大影響了昏旦中星的觀測精度。與此相比，觀測斗杓指向就顯得優越了，一方面斗杓明亮，終夜可見，對它的觀測就不存在間斷的問題，要是運用較為精密的觀測儀器，觀測斗杓變化以定日之長短也不無可能；另一方面由於觀測目標單一，觀測時間就能夠準確地給出，這就是古代獨宗“斗建法”的原因。

　　至於說根據太陽系天體的運動以定月建，其精度是難以保證的，太陽由於不能直接觀測，太陽的定位在古代曾是一大難題，同時對月亮的觀測也存在著精度問題。總之，對太陽系天體的觀測，來決定月建，所要求的天文理論，觀測儀器都是漢代以前難以達到的。

　　從《夏小正》和《逸周書》中不難看出，古人對斗杓的觀測是從初昏開始的，值得慶幸的是這兩種史料尚存，且注意到觀測時間了。假如最初初昏時觀測斗杓指向和史料盡合，即日南至之日始昏斗杓北指一一建子，那麼由於歲差的影響，使得冬至日初昏的斗杓不再指向子，也許正因為此《天文訓》乾脆不載斗杓觀測時間。“斗建法”的高明之處在於古人絶妙地解決了觀測時間問題。不載觀測時間並不是古人的不重視，因為時間一經確定就無法一直保證“日冬至則斗北中繩”及“斗指子則冬至”[11]。而實際上到《天文訓》時代，古人觀測斗杓的時間就已經不固定了，前人正是根據“斗指子則冬至”這一條來確定觀測時間的。古人記錄下冬至日斗杓指子(正北方)的時刻，隨後每天就以此時為準進行觀測，至下一個冬至日，再重新測定觀測時間。這樣的一個觀測時間的選取，方使得北斗觀象授時的順利進行，並且符合古代傳下來的觀象史料，同時也說明古代已無需比《天文訓》更詳盡的觀測資料了，從某種意義上講，北斗觀象授時時間的確定就是這套理論的關鍵所在。這就是古人之所以能放心地提出“斗建下為十二辰，視其建而知其次”[12]的原因，這句話的意思是說，根據觀測斗杓所指十二辰方位就能夠決定月次，這當然要用到上面討論的觀測時間，否則就無從知曉“次”的含義即為“月次”。

　　關於“辰”的問題，自宋代沈括指出“天事以辰名為多”[13]以後，逐漸引起了天文界的關注，新城新藏、朱文鑫、章鴻釗，陳遵媯、鄭文光等都有論述[14-18]。儘管如此，對“辰”的研究一直未能有所突破，王健民先生指出：“關於十二辰的最初含義，眾說紛紜，至今尚無定論”[19]。

　　由於斗杓的指向是和十二辰纏繞在一起的，所以有必要把它弄清楚。在中國古代存在著兩種十二辰系統，正如王健民所言[20]，其一為與二十八宿星座有一定對應關係的天空十二辰劃分，古有“日月之會是謂辰”之說[21]，一年日月十二會，則十二辰也。對此鄭文光先生經過考證推斷說：“十二支者，不是直接記述朔望月的月次，而是描繪十二朔望月有關的星象，即十二個朔望月中新月始見時其附近星座“[22]。其二為地平方位的十二辰劃分，即以北為子，順時針方向，每隔30∘定為丑、寅、卯、辰等。這兩個十二辰系統都可用於觀象授時，代表了兩種不同的紀月法，前者是日月之會以定月建，後者起先只是一個方位概念，而一旦和斗杓的指向聯繫起來，即所謂“斗建下為十二辰”，就具有了觀象授時之功用。值得注意的是這兩個十二辰體系不能混為一談，地平十二辰對觀察者而言是固定不變的；天空十二辰對觀察者而言卻是隨整個天球參與周日和周年運動，不僅如此，根據《漢書‧律歷志》所言，丑位的中點是冬至點，由於歲差的作用，使得天空十二辰和二十八宿的對應關係也在發生緩慢的變化，即十二辰也有所謂“西退”現象。

　　古代在不斷發展和完善北斗觀象授時系統的過程中，就必然考慮到了具體的觀測問題。儘管《天文訓》中關於斗杓指向記載有可能是後人的偽托，但無論怎樣歷史上存在北斗觀象授時儀器是肯定的，這一點從徐振韜先生對“先秦渾儀”的研究亦可得到旁證[23]，如此說來該儀器在漢代前後即已出現是完全可能的。既然是觀測問題就包括觀測對象和觀測儀器，對於較為精密觀測而言，觀測對象一一斗杓就必須搞清楚，當然在具體觀測時還有守時同題和儀器放置等問題。

　　在觀測儀器出現的情況下，斗杓的意義必然發生變化，而斗杓三星說及五星說就不再具有觀測價值；因為即使沒有自行的影響、自西元前20世紀以來它們也始終不在一直線上。既然是通過測定斗杓的周年視運動以定月建，對於較精密的儀器測量來說，測量的對象斗杓必為一直線，且一端必為北極，至於說杓端另一星的選取，則對觀象授時系統而言關係不大，陳遵妫先生以為另一星為搖光也未嘗不可，他說：“斗建方向是按照在連接搖光和北極的大圓與赤道圈相交的點決定的”[24]。

　　自漢代以來，圍繞著“璇璣玉衡”問題展開了一場關於天文儀器的爭論[25]。如果說“璇璣玉衡”在中國古代確為一種觀測儀器這一結論成立的話，那麼它存在的年代將上朔到《尚書‧舜典》[26]。本文無力介入到這場無休止的爭論中，只是想對古代北斗觀象授時儀器的可能結構作一推測。

　　注意到上古神話體系中有這樣的說法，“東方木也，其帝太暤，其佐句芒，執規而治春；南方火也，其帝炎帝，其佐祝融，執衡而治夏；中央土也，其帝黃帝，其佐后土，執繩而治四方；西方金也，其帝少昊，其佐藤收，執矩而治秋；北方水也，其帝顓顼，其佐玄冥，執權而治冬“[27-28]。同時，《天文訓》中還有：“子午、卯酉為二繩”和“日冬至，則斗北中繩，日夏至則斗南中繩”，由於北斗觀象授時的先決條件之一就是當時已經建立起了地平方位的十二辰系統，這樣傳說中的繩很可能就是測定四方的儀器，即所謂“執繩而治四方”，再者，春、夏、秋、冬為四季，則規、衡、矩、權為測定四季的儀器，即為觀象授時儀器，古代觀測斗杓指向的儀器其基本結構必由規和矩組成，借鑒了歷代天文家力主“璇璣玉衡就是渾儀”一派的說法，以及今人對“先秦渾儀”[29]的考證和阜陽出土的“二十八宿圓盤”的推測[30]，這種北斗觀象授時的儀器結構可能是這樣的：底座由一圓環構成，環上12等分標有12辰，即為“規”是也；且子午兩點有細棍相連，以正南北，“權衡”是也。在底座上立一“矩”和“規”垂直，“矩”的一條邊過“規”之圓心，並可以此邊為軸沿“規”之邊緣轉動(“矩”之底邊和“規”之半徑長度相等)，這就是最簡單的斗杓測量儀器。

　　下面還需考慮的就是具體的北斗觀象授時的方法和技術問題。儀器共有三種，(1)圭表，以測冬至日；(2)漏刻，用以守時；(3)上文討論的斗杓運動測量儀。時至漢代圭表和漏刻的存在是無可置疑的，具體測量的方法和步驟為：首先用圭表測定冬至日，所謂“晝測日景”，確定冬至日後，再用斗杓測量儀測定冬至日斗杓指子的時刻，儀器的放置方法為子指正北(用“權衡”望極以正南北)，“矩”之轉軸直指北極點，隨後旋轉“矩”之平面使與斗杓重合，待斗杓指子位時，用漏刻記錄下時刻，對於斗杓杓端一星的選取，古人只要確定開陽、搖光等星中的一顆，對於所選的不同的星進行觀測，它們的差別在所記錄的冬至日斗杓指子的時刻不同，而對於整個北斗觀象授時決定月建關係不大。至於說圭表和漏刻的使用法本文無庸多言。根據冬至月為子月來測定北斗觀象授時的觀測時間，隨後就以這個時間為準，運用斗杓測量儀觀測斗杓位置的變化，當“矩”面指於“規“盤上的丑位時，丑月就開始，以此類推，這就是古代具體的北斗觀象授時方法。



(待續)
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