淺議沈括《十二氣歷》

楊鳳瑞 郭建華

摘 要：中華文明以農(nóng)起家，而農(nóng)業(yè)又與天象自然聯(lián)系緊密，因此歷法從來都是關(guān)系社會民生的大問題，然傳統(tǒng)陰陽合歷常常存在算法復(fù)雜、歲政不合等問題。北宋沈括創(chuàng)制的具有開創(chuàng)性意義的純陽歷《十二氣歷》，不誤農(nóng)時，利于生產(chǎn)，克服了傳統(tǒng)歷法的缺陷，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有積極的指導(dǎo)意義，也對歷法的發(fā)展做出了里程碑式的貢獻。本文通過對《十二氣歷》的創(chuàng)制、影響和缺陷三個方面進行探討，期待對《十二氣歷》的研究有所裨益并進一步認(rèn)識中國古代歷法文化，弘揚我國優(yōu)秀傳統(tǒng)科學(xué)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：沈括;十二氣歷;歷法

歷法作為中國古代一項極其重要的制度，在中華文化的傳承過程中起到了不可或缺的作用，因此很多學(xué)者對其從各個角度進行了研究，如竺可楨先生的《談?wù)勱枤v和陰歷的合理化》[1]、萬斗云先生的《中國古代天文歷法》[2]、王霆鈞先生的《解讀中國歷法》[3]、蓋建民先生的《道教與中國古代歷法》[4]、董煜宇先生的《從歷法改革看北宋天文管理的成效與問題》[5]等，但是對于北宋沈括所創(chuàng)制的《十二氣歷》少有學(xué)者涉獵，僅有吉夏先生的《從沈括的<氣歷>到太平天國的<天歷>》[6]、邵慶國先生主編的《宋代科技成就》[7]、徐晉先生的《數(shù)字解讀中國通史》[8]、丁俊奎先生的《科技文化九講》[9]等書中對此以較小篇幅略作描述，但不詳盡。據(jù)李約瑟博士的研究，從公元前370年到公元1851年，中國所推行過的歷法不少于102種[10]，然如此多的歷法大多仍以陰陽合歷為基礎(chǔ)，或提高精度或精簡算法，但《十二氣歷》是其中獨樹一幟的存在，它作為一種純陽歷，在某些方面甚至比現(xiàn)行公歷都顯得更為合理。因此，本文擬對《十二氣歷》綜合背景、影響與缺陷等方面進行初步討論，挖掘其在中國歷法史中的重要價值并探索凝結(jié)于其中的智慧。

一、十二氣歷之溯源及創(chuàng)制背景

中國古代的歷法，自有文字以來都是陰陽合歷，太陽歷只在一些少數(shù)民族的歷法中可見一二，而沈括破天荒地提出的《十二氣歷》是一種比現(xiàn)行“格里高列歷”（又作“格烈歷”）還要合理的太陽歷（即純陽歷），然在當(dāng)時陰陽合歷的大背景下，沈括何以提出《十二氣歷》如此先進的歷法呢？我們發(fā)現(xiàn)，沈括在他的百科著作《夢溪筆談》中提到：

“樸能不用算推古今日月蝕，但口誦乘除，不差一算。凡大歷悉是算數(shù)，令人就耳一讀即能暗誦。旁通歷則縱橫誦之。嘗令人寫歷書，寫訖，令附耳讀之，有差一算者，讀至其處，則曰：‘此誤某字。其精如此。”[11]

這段話中我們可以初步探索出兩個原因。第一，太陽歷的創(chuàng)新或與中國傳統(tǒng)道教的歷法思想有關(guān)。據(jù)李志超、祝亞平先生的研究，此處《旁通歷》或與道教中存在的一種與官方歷法不同的“太陽歷”——《二十八宿旁通歷》有關(guān)[13]（如表1所示）。

從表中可以看到，此表的星宿可“縱橫誦之”。以五月一日到七日為例，橫念為“井鬼柳星張翼軫”，縱向從左右兩行交叉斜行向左念也可得，斜行錯一至兩字念亦得。如此有規(guī)律的排列自是可以讓衛(wèi)樸（引文中稱“樸”）可知“此誤某字”，由此推斷，衛(wèi)樸應(yīng)精通《旁通歷》，而他本人也是受此啟發(fā)才提出太陽歷的算法。

沈括提出的革命性的《十二氣歷》或受衛(wèi)樸啟發(fā)。衛(wèi)樸，是沈括十分欣賞的一位平民天文歷算家，自幼便表現(xiàn)出對天文歷法濃厚的興趣，每讀到這方面的書籍時常常愛不釋手，多年的知識積累和刻苦努力，使其歷算水平達(dá)到很高的造詣，時人評之“三十六諸歷通驗者，不過得二十六，（僧）一行得二十七，樸乃得三十五，能不用算，推古今日月食”[12]。沈括在江浙一帶考察水利、農(nóng)業(yè)時發(fā)現(xiàn)了他，并舉薦其入司天監(jiān)，此后二人私交甚篤，這一點從沈括多次在《夢溪筆談》中提到衛(wèi)樸時的語言可以看出，沈有時為其嘆息“樸之歷術(shù)，今古未有，為群歷人所沮，不能盡其藝，惜哉”[11]、有時贊其能力“衛(wèi)樸造《奉元歷》，始知舊蝕法止用日平度，故在疾者過之，在遲者不及”[11]……還有多次在行動上力保衛(wèi)樸等都能體現(xiàn)沈括對衛(wèi)樸的欣賞，尤其是對其歷算才能的欣賞，這種欣賞使得沈括對衛(wèi)樸關(guān)于歷法上的一些思想和見解持有認(rèn)可和贊同的態(tài)度，因此我們可以得知衛(wèi)樸其人對沈括的歷法思想影響很大，衛(wèi)樸在《旁通歷》的啟發(fā)下了解了太陽歷的算法，而沈括又因衛(wèi)樸的歷法思想創(chuàng)制出了《十二氣歷》，這樣一來我們就能夠理解沈括在陰陽合歷的大背景下創(chuàng)制的《十二氣歷》并不是超脫時代的產(chǎn)物，而是其博大精深學(xué)識的體現(xiàn)。

再綜合北宋的時代環(huán)境來看，北宋時期中央王朝權(quán)力并不十分集中，加上連年戰(zhàn)亂，國家積貧積弱，通過天文星占來實現(xiàn)神道設(shè)教的目的成為王朝在政治上的重要需求之一，因此北宋王朝對歷法十分重視，在其統(tǒng)治的167年時間里，前前后后誕生了十多部歷法，并且還有一套十分嚴(yán)格的校驗程序，如此一來，盡管是為了政治需要而創(chuàng)制的歷法，卻緣此不斷提高了精度，也提高了天文學(xué)家們對日月天象的認(rèn)識，因此作為這一時代杰出天文學(xué)家的沈括，擁有利用太陽做歷法測算依據(jù)的先進認(rèn)識，也就可以被人們所接受。此外，沈括為官時處在王安石變法（熙寧變法）時期，這一時期反對派常常利用“天變”和災(zāi)異攻擊變法派。[5]所以對于提出“天變不足畏”口號并主持變法的王安石來說，他迫切需要改進前代的歷法以減少變法的阻力，在這一特殊環(huán)境下，沈括受命創(chuàng)制歷法時，需要打破某些慣例的創(chuàng)新性似乎也是自然合理的。

二、《十二氣歷》之內(nèi)容及影響

我國古代制歷，一般都以夜半為一日之始，朔旦為一月之始，冬至為一歲之始。因此冬至點在星空中的位置測定是一個很重要的課題，然而冬至點在星空中的位置并不是固定不變的，所以在測算的時候常常會出現(xiàn)偏差，但是歷法做為中國古代各種天文活動中最重要的組成部分，是預(yù)測國家未來和命運的占星工作和國家禮儀工作的必要前提[5]，所以看起來微不足道的偏差卻往往會帶來很多不便，基于這種背景，沈括在創(chuàng)制《十二氣歷》時參考了前代多種歷法，以“豈可膠于一定”[11]的開創(chuàng)性，克服了傳統(tǒng)的陰陽合歷存在的“四時失位，算數(shù)繁猥”[14]的缺陷，通過以節(jié)氣定月，將一年分為十二個月，立春為元旦，大月三十一日，小月三十日的方法，使得歷法“簡單端平，上符天運”[14]，修正了中國傳統(tǒng)陰陽合歷中節(jié)氣與月份的關(guān)系并不固定的弊端，使得每月中一定能含有兩個節(jié)令，避免了“時已謂之春矣，而猶行肅殺之政”[14]或者“時尚謂之冬矣，而已行發(fā)生之令”[14]等問題的出現(xiàn)，令“四時之氣常正，歲政不相陵奪”[14]，提供了一個有利于農(nóng)事安排的可靠日程。

盡管沈括提出的《十二氣歷》擁有此前其他歷法所不具備的科學(xué)性，但是在當(dāng)時并沒有受到應(yīng)有的重視，甚至遭受了很多攻擊，最終不但沒能長期推行，而且在南宋時就已因戰(zhàn)爭等緣故亡佚。但是真正優(yōu)秀的成果總是會被時間證明的，七百多年后，《十二氣歷》的原理被太平天國政權(quán)所采用。太平天國政權(quán)1852年頒布的《天歷》同《十二氣歷》有很多相似之處，如《天歷》亦從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的實際需要出發(fā)，根據(jù)農(nóng)民在長期生產(chǎn)斗爭中積累的節(jié)氣知識，以節(jié)氣定月份，以立春為元旦，一年十二個月，節(jié)氣為月首，中氣為月中;小月三十日，大月三十一日，且大小月相間，不設(shè)置閏月，它的原理與沈括的《十二氣歷》原理基本一致。無獨有偶，九百多年后在英國推行的《蕭訥伯農(nóng)歷》也與《十二氣歷》十分相似[8]?！妒捲G伯農(nóng)歷》由英國氣象局局長蕭訥伯制訂，他在制訂歷法的時候?qū)⒃┓旁陉枤v的十一月六號（立冬節(jié)），這一做法與沈括“以立春之日為孟春之一日，驚蟄為仲春之一日”[14]的想法相差無幾。《蕭訥伯農(nóng)歷》對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有很強的指導(dǎo)意義，此后英國氣象局一直用它來統(tǒng)計農(nóng)業(yè)氣候和生產(chǎn)。盡管我們暫無法得知蕭訥伯是否受《十二氣歷》啟發(fā)，但是可以因此而發(fā)現(xiàn)沈括及其《十二氣歷》的先進性和合理性是經(jīng)得起實踐檢驗的。

歷史上新的、正確的東西，在開始的時候常常得不到多數(shù)人的承認(rèn)，只能在斗爭中曲折地發(fā)展[16]。雖然如今人們已經(jīng)認(rèn)識到陽歷之優(yōu)于陰歷，但是這一認(rèn)識是人們經(jīng)過不斷探索得出的，而在當(dāng)時，沈括就以一己之力，力排眾議，提出“以立春之日為孟春之一日，驚蟄為仲春之一日，如此則四時之氣常正”[14]此種獨到的見解和“予今此歷論，尤當(dāng)取怪怒攻罵，然異時必有用予之說者”[11]的自信，委實值得我們敬佩。而且沈括很注重實際觀察，例如，他曾為了測得北極星準(zhǔn)確位置進行了連續(xù)三個月夜間觀測，這種對觀測工作一絲不茍的態(tài)度為后世天文觀測者做出了表率。此外，沈括所創(chuàng)之歷是深入農(nóng)民生活的，他在《長興集》中提到“百工、群有司、市井田野之人，莫不預(yù)焉”[15]，在制歷中啟用的衛(wèi)樸也是平民出身，因為足夠注重勞動人民的創(chuàng)造，所以他的《十二氣歷》能夠合理地指導(dǎo)百姓春耕、夏種、秋收、冬藏的時間，這種科技要服務(wù)人民的科研態(tài)度也是他帶給后世科技工作者的一筆財富。

三、《十二氣歷》之缺陷

據(jù)《宋史·律歷志十五》記載：“熙寧九年（1076年）正月日食，《奉元歷》遂不效?！盵17]剛剛創(chuàng)制的新歷法，在第二年預(yù)測日月食就失效，何故？《夢溪筆談》中沈括對此略有解釋：

“前世修歷，多只增損舊歷而已，未曾實考天度。而衛(wèi)樸造歷，既正氣朔，又置五星候薄。其法須測驗每夜昏曉夜半月及五星所在度秒置薄錄之，滿五年，其間剔去云陰及晝見數(shù)外，可得三年實行，然后以算術(shù)綴之，古所謂綴術(shù)者此也。是時司天歷官，皆承世族，隸名食祿，本無知歷者，惡樸之術(shù)過己，群沮之，屢起大獄。雖不能搖樸，而候薄至今不成。樸以無候薄，未能盡其術(shù)，但增損舊歷，正其甚謬處，十得五六而已?！盵11]

前代的歷法制訂時并沒有完全客觀的尊重天文數(shù)據(jù)，僅僅在舊歷的基礎(chǔ)上做了一些修改補充，所以一些天文數(shù)據(jù)并不正確，使得衛(wèi)樸造歷時沒有足夠的、可參考的數(shù)據(jù)，不得不完成很多繁雜的前期準(zhǔn)備工作，這無形增加了造歷的工作量。這是很客觀的一點，但更深層次的原因沈括沒有寫出來，當(dāng)時的司天監(jiān)已經(jīng)不是一個僅僅進行天文觀測的機構(gòu)了，它更像是權(quán)力的傀儡，所以在其中的很多人為了官位安全都選擇了明哲保身的態(tài)度，不求有功但求無過，緣此，沈括在推進新歷法的制訂時，對于其中一些尸位素餐的官吏百般阻撓委實無能為力，對新造歷法最重要校驗修正工作也無法正常開展。由于被無形增大的工作量和無法進行的檢驗工作所阻礙，倉促實行的《十二氣歷》在預(yù)報日月食的問題上出現(xiàn)紕漏也就不足為奇。不過任何事情都具有兩面性，也正是借這個機會，沈括得到皇帝許可后和技術(shù)人員用渾儀、浮漏、圭表重新觀測了天象，提出把閏十二月改為閏正月、把歷法的起始時間從午時改為子時的主張，并且通過實際的晷影長度測量的校驗使司天監(jiān)等部門最終不得不接受改歷的建議。

然而走在時代前面的人畢竟是孤獨的，《續(xù)資治通鑒長編》記載：“至元豐元年（1078年）閏正月甲午，神宗又下詔曰：又前閏正月，歲在戊子，今復(fù)閏于戊午，恐理亦不謬，亦更不須考究。其所差講究新立官等并罷，衛(wèi)樸給路費錢二十千?！盵18]沈括傾注大量心力的《十二氣歷》修訂工作，終究因一紙行政命令而終結(jié)，沈括自己也提到“正其甚謬處，十得五六而已”[11]，所以盡管《十二氣歷》相較先前歷法精度有所提高，但在準(zhǔn)確性方面仍有一定進步空間。

綜上所述，我們認(rèn)為，沈括晚年提出的《十二氣歷》，盡管由于時代的局限性不可避免的存在一些缺陷，但是畢竟瑕不掩瑜，為此我們從三個方面進一步對其進行了探討，并且認(rèn)為《十二氣歷》是他在變法時期支持新生力量并迎擊守舊勢力的斗爭產(chǎn)物，也是他親身參加天文觀測并充分尊重勞動人民主體地位的必然結(jié)果。沈括的這一歷法以古代先民在長期生產(chǎn)實踐中總結(jié)出來的二十四節(jié)氣為依據(jù)，用十二個節(jié)氣來規(guī)定十二個月份，使得大小月相間排列、較為整齊，且做到了將歷法上的季節(jié)氣候變化與農(nóng)事忙閑相統(tǒng)一，有效地指導(dǎo)了農(nóng)事安排，是中國古代歷法中的杰出代表，也是歷法史上的一次重大創(chuàng)新和里程碑式飛躍。（指導(dǎo)老師：倪永明，周渡）

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