“三代以上，人人皆知天文”，中國的日期、時間等都跟自然聯絡在一起。2003，考古學家發現了很多奇特的地基，上方的觀象臺是一個個的柱子。這些觀象臺是做什麼用的？在沒有表的日子裡，古人是如何觀測時間、制定節氣的？
以下內容為中科院國家天文臺黎耕演講實錄：
如果我現在問大家，現在幾點了？估計大多數人會拿出手表或看看手機。實際上在古代，沒有手錶也沒有手機，那麼古人如何判斷時間？時間的概念究竟是什麼？日期究竟有什麼樣的意義？
這裡給大家展示的是陶寺的一個觀象臺，這是我們目前發現的最古老的天文遺蹟，陶寺遺址是在上世紀七八十年代開始發掘的，大概距今有四千年左右的歷史。
在2003年，考古學家發現了很多非常奇特的地基，通過我們復原和展示，大家可以看到圖片上觀象臺是一個個的柱子。通過挖掘，我們在這些柱子的圓心點發現了一些觀測點，經過我們多年的研究，發現它可能是古人通過觀測太陽日出方位來制定節氣的東西。
我們常說“三代以上，人人皆知天文”，這個“三代”指夏商周三代。我們人類生活在非常龐大的自然環境裡，受自然的影響是非常大的，我們所有東西都必須跟自然聯絡在一起，包括日期、時間等，都是由天文學家來決定的。
這是我們觀測2009年春分的時候拍攝的一張照片，通過這張照片大家可以很清晰地看到，在一些重要的節氣，太陽會從特定的狹縫升起來。這個狹縫和夾縫之間的縫隙非常細，基本上也就是太陽直徑的寬度，通過這些就可以精確判斷今天究竟是什麼節氣，這對古代以農業為主的社會來說非常重要。
陶寺在考古學上認為是國家形成的前夜，那時候已經有了特定的天文學家，也就是我們的前身。有了這樣社會機構以後，人們才會更好認識和指導農業生產，完成一些國家形態。
同樣，在陶寺我們不僅發現有觀測日出方位定節氣的東西，還發現了像漆杆一類非常獨特的天文儀器。經過我們的研究和論證，基本上證實這是古代用來觀測日影的圭表。我們經常說“立竿測影”，就是把一根杆子放在地上，在正午的時候去測量它的影長，就可以定方向、時間、節氣。
古代的很多建築有正南正北的基線，古人用這種非常簡單方法就可以定出什麼方向是東西南北，這也是《周禮》中建都明確要求的事情。
通過這些漆杆的研究，我們發現我們的古人非常聰明，在四千年前就可以用這些東西來確定節氣，甚至影響到國家的形成，比如分封制度。
圭表測影的方法不僅存在很古老的時期，其實一直到明清的時候都還在用。圖片上是河南登封的周公測影臺，根據董作賓等學者的考察，這有可能是唐代人復建的，傳說周公曾經在這個地方測影，由此可見我們文化傳承經歷了多麼長的時間。
出了測影臺，這樣的銅圭表也很常見，不管是在南京的紫金山天文臺，還是現在北京的古天文臺，大家都能夠看到銅圭表。有了這樣銅圭表，我們就可以很精確地測定現在影長是多少。
我們通過一系列的文獻研究與考古研究，發現相對天文學的“變革”來說，“傳承”可能是一個更重要的主題。比如明朝的郭守敬建了八尺高表就是為了獲得更精確的影長，藉助這種更長、更大的圭表，當時已經可以把影長測量做得非常精確，用這樣的影長制定的歷法就更為準確了。
除了用影長來獲取時間之外，古人還會想各種各樣的辦法把時間留在地面上。我們現在獲取時間的手段很多，通過手機、電視等，都可以知道北京時間是幾點幾分。現在我們有一套這樣的體系，在中科院國家授時中心會通過原子鐘進行精確測定北京時間，並且進行釋出。
在古代，我們也有這樣的東西。這是我們復原的1:3的水運儀象臺，這個模型現在還放在國家天文臺的大廳裡進行陳列。那麼有了這樣的一些天文儀器，我們就可以非常精確地把時間留在地面上，並且通過報時的方法向大家進行傳達。
在北京的建國門有一個非常獨特的建築，叫做古觀象臺，也就是古代的欽天監，也就是現在國家天文臺的前身。欽天監要做很多事情，其中最重要功能就是觀象授時，圖中是欽天監裡的一塊匾。
通過觀象授時之後，天文學家會把時間傳遞給公眾，比如像北京的鐘鼓樓，都起到了很重要的報時功能。在過去沒有鐘錶的年代，我們有晨鐘和暮鼓，夜裡也會有人敲著鑼，走街串巷地喊時間。通過這些晨鼓和暮鼓，也是向公眾進行報時的一種辦法。
比如在特定時間，北京的鼓樓就會打鼓，甚至還有表演，既是天文中的一個報時功能，也顯示了皇權。
在故宮裡面也有圖中這樣的日晷，其實當時它並不具有計時功能，因為清朝的時候皇帝已經有了西洋的座鐘和漏刻，但是日晷從古代傳承下來，更多是權力的象徵。
中國古代天文學也經歷過幾次重要的變革，比如說漢代有宇宙觀之爭，持續了幾百年關於宇宙觀的爭論，直到唐代把所有的宇宙觀統一了；明清也有兩次非常重要的變革，一次是明朝末年的崇禎改歷，一次是1934年紫金山天文臺成立。
我們現在的國家天文臺有LAMOST望遠鏡、FAST望遠鏡等非常非常多的現代望遠鏡，但是我們所有的工作幾乎都是沿襲著西方天文學的成就。望遠鏡是在一六零幾年被西方人發明，比如伽利略望遠鏡，然後陸續在世界各地發揚光大。
我們現在所採用的星圖、星表等，大部分也都是西方人的發現。就像我們經常說的十二星座，其實都是源於古希臘星座體系，但是我們中國古代也有三垣四象二十八宿，只不過大家關注和了解的並不多，其實它在本質上跟西方的星座體系功能很接近，但又是完全不同的理論體系。
我還想跟大家講一講文化自信的問題。從文化的角度來說，知識就是這樣產生，並且自然地進行流轉和傳播的。但是從文化自信這點，我不得不非常佩服英國人。
這是英國的巨石陣，英國人在很早之前研究發現了這些巨石之後，就認為它是觀測日出相關的。實際上從天文學的角度，我們並不認為巨石陣是比陶寺更優秀的觀測日出的建築。
因為巨石陣的中間縫隙很大，從天文觀測來說不能精確確定某一天或者某一節氣，但是英國人在幾十年中做了很多工作，發表了不少論文，在學界爭論很大，有一些人認同，也有一些人不認同。
儘管這樣，英國人還是表現的非常自信。這是我在英國拍的，是一個非常有名，並且英國人常去吃早餐的叫Pret a Manger蛋糕店的海報，海報中他們用黃油做了一個巨石陣，廣告詞說：“我們從每天早晨6點鐘就開始工作”，這就是利用了巨石陣觀測日出的結論。
99%的英國人都認為巨石陣是他們國家的驕傲，不管學界怎樣爭論，他們覺得它就是觀測日出方位用的。相對來說，我們中國人在文化上不夠自信，我們本應該是非常有底氣的。
圖片的左邊是哈勃望遠鏡拍攝的M1天體，就是現在的蟹狀星雲；右邊是一部《宋史》。這兩者是怎麼聯絡起來的？我們原來科技室的席澤宗院士，他做了非常優秀的工作，通過非常嚴謹的研究證實，發現蟹狀星雲在一千年前是一個超新星爆發的遺蹟，這顆超新星當時在《宋史》裡有長達一年零十個月的記載，詳細地記載了它每天的位置、顏色、光度變化等。
我們知道美國人的技術非常先進，但是即便如此，一千年前的超新星爆發是什麼樣子，美國也是沒有辦法獲得的。所以從很多意義上來說，我們中國人可以更自信一點，更加了解我們自己的傳統。
我們有非常非常多很優秀、很值得大家尊敬的古老文化傳承，也希望大家在將來更多地了解古代的科學文化，不要讓我們自己文明就這麼遺失掉了。
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