今日立冬 在没有钟表的时代 古人如何判断制定节气？
“三代以上，人人皆知天文”，中国的日期、时间等都跟自然联系在一起。2003，考古学家发现了很多奇特的地基，上方的观象台是一个个的柱子。这些观象台是做什么用的？在没有表的日子里，古人是如何观测时间、制定节气的？
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以下内容为中科院国家天文台黎耕演讲实录：
如果我现在问大家，现在几点了？估计大多数人会拿出手表或看看手机。实际上在古代，没有手表也没有手机，那么古人如何判断时间？时间的概念究竟是什么？日期究竟有什么样的意义？
这里给大家展示的是陶寺的一个观象台，这是我们目前发现的最古老的天文遗迹，陶寺遗址是在上世纪七八十年代开始发掘的，大概距今有四千年左右的历史。
在2003年，考古学家发现了很多非常奇特的地基，通过我们复原和展示，大家可以看到图片上观象台是一个个的柱子。通过挖掘，我们在这些柱子的圆心点发现了一些观测点，经过我们多年的研究，发现它可能是古人通过观测太阳日出方位来制定节气的东西。
我们常说“三代以上，人人皆知天文”，这个“三代”指夏商周三代。我们人类生活在非常庞大的自然环境里，受自然的影响是非常大的，我们所有东西都必须跟自然联系在一起，包括日期、时间等，都是由天文学家来决定的。
这是我们观测2009年春分的时候拍摄的一张照片，通过这张照片大家可以很清晰地看到，在一些重要的节气，太阳会从特定的狭缝升起来。这个狭缝和夹缝之间的缝隙非常细，基本上也就是太阳直径的宽度，通过这些就可以精确判断今天究竟是什么节气，这对古代以农业为主的社会来说非常重要。
陶寺在考古学上认为是国家形成的前夜，那时候已经有了特定的天文学家，也就是我们的前身。有了这样社会机构以后，人们才会更好认识和指导农业生产，完成一些国家形态。
同样，在陶寺我们不仅发现有观测日出方位定节气的东西，还发现了像漆杆一类非常独特的天文仪器。经过我们的研究和论证，基本上证实这是古代用来观测日影的圭表。我们经常说“立竿测影”，就是把一根杆子放在地上，在正午的时候去测量它的影长，就可以定方向、时间、节气。
古代的很多建筑有正南正北的基线，古人用这种非常简单方法就可以定出什么方向是东西南北，这也是《周礼》中建都明确要求的事情。
通过这些漆杆的研究，我们发现我们的古人非常聪明，在四千年前就可以用这些东西来确定节气，甚至影响到国家的形成，比如分封制度。
圭表测影的方法不仅存在很古老的时期，其实一直到明清的时候都还在用。图片上是河南登封的周公测影台，根据董作宾等学者的考察，这有可能是唐代人复建的，传说周公曾经在这个地方测影，由此可见我们文化传承经历了多么长的时间。
出了测影台，这样的铜圭表也很常见，不管是在南京的紫金山天文台，还是现在北京的古天文台，大家都能够看到铜圭表。有了这样铜圭表，我们就可以很精确地测定现在影长是多少。
我们通过一系列的文献研究与考古研究，发现相对天文学的“变革”来说，“传承”可能是一个更重要的主题。比如明朝的郭守敬建了八尺高表就是为了获得更精确的影长，借助这种更长、更大的圭表，当时已经可以把影长测量做得非常精确，用这样的影长制定的历法就更为准确了。
除了用影长来获取时间之外，古人还会想各种各样的办法把时间留在地面上。我们现在获取时间的手段很多，通过手机、电视等，都可以知道北京时间是几点几分。现在我们有一套这样的体系，在中科院国家授时中心会通过原子钟进行精确测定北京时间，并且进行发布。
在古代，我们也有这样的东西。这是我们复原的1:3的水运仪象台，这个模型现在还放在国家天文台的大厅里进行陈列。那么有了这样的一些天文仪器，我们就可以非常精确地把时间留在地面上，并且通过报时的方法向大家进行传达。
在北京的建国门有一个非常独特的建筑，叫做古观象台，也就是古代的钦天监，也就是现在国家天文台的前身。钦天监要做很多事情，其中最重要功能就是观象授时，图中是钦天监里的一块匾。
通过观象授时之后，天文学家会把时间传递给公众，比如像北京的钟鼓楼，都起到了很重要的报时功能。在过去没有钟表的年代，我们有晨钟和暮鼓，夜里也会有人敲着锣，走街串巷地喊时间。通过这些晨鼓和暮鼓，也是向公众进行报时的一种办法。
比如在特定时间，北京的鼓楼就会打鼓，甚至还有表演，既是天文中的一个报时功能，也显示了皇权。
在故宫里面也有图中这样的日晷，其实当时它并不具有计时功能，因为清朝的时候皇帝已经有了西洋的座钟和漏刻，但是日晷从古代传承下来，更多是权力的象征。
中国古代天文学也经历过几次重要的变革，比如说汉代有宇宙观之争，持续了几百年关于宇宙观的争论，直到唐代把所有的宇宙观统一了；明清也有两次非常重要的变革，一次是明朝末年的崇祯改历，一次是1934年紫金山天文台成立。
我们现在的国家天文台有LAMOST望远镜、FAST望远镜等非常非常多的现代望远镜，但是我们所有的工作几乎都是沿袭着西方天文学的成就。望远镜是在一六零几年被西方人发明，比如伽利略望远镜，然后陆续在世界各地发扬光大。
我们现在所采用的星图、星表等，大部分也都是西方人的发现。就像我们经常说的十二星座，其实都是源于古希腊星座体系，但是我们中国古代也有三垣四象二十八宿，只不过大家关注和了解的并不多，其实它在本质上跟西方的星座体系功能很接近，但又是完全不同的理论体系。
我还想跟大家讲一讲文化自信的问题。从文化的角度来说，知识就是这样产生，并且自然地进行流转和传播的。但是从文化自信这点，我不得不非常佩服英国人。
这是英国的巨石阵，英国人在很早之前研究发现了这些巨石之后，就认为它是观测日出相关的。实际上从天文学的角度，我们并不认为巨石阵是比陶寺更优秀的观测日出的建筑。
因为巨石阵的中间缝隙很大，从天文观测来说不能精确确定某一天或者某一节气，但是英国人在几十年中做了很多工作，发表了不少论文，在学界争论很大，有一些人认同，也有一些人不认同。
尽管这样，英国人还是表现的非常自信。这是我在英国拍的，是一个非常有名，并且英国人常去吃早餐的叫Pret a Manger蛋糕店的海报，海报中他们用黄油做了一个巨石阵，广告词说：“我们从每天早晨6点钟就开始工作”，这就是利用了巨石阵观测日出的结论。
99%的英国人都认为巨石阵是他们国家的骄傲，不管学界怎样争论，他们觉得它就是观测日出方位用的。相对来说，我们中国人在文化上不够自信，我们本应该是非常有底气的。
图片的左边是哈勃望远镜拍摄的M1天体，就是现在的蟹状星云；右边是一部《宋史》。这两者是怎么联系起来的？我们原来科技室的席泽宗院士，他做了非常优秀的工作，通过非常严谨的研究证实，发现蟹状星云在一千年前是一个超新星爆发的遗迹，这颗超新星当时在《宋史》里有长达一年零十个月的记载，详细地记载了它每天的位置、颜色、光度变化等。
我们知道美国人的技术非常先进，但是即便如此，一千年前的超新星爆发是什么样子，美国也是没有办法获得的。所以从很多意义上来说，我们中国人可以更自信一点，更加了解我们自己的传统。
我们有非常非常多很优秀、很值得大家尊敬的古老文化传承，也希望大家在将来更多地了解古代的科学文化，不要让我们自己文明就这么遗失掉了。
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