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原创在登封观星台旁边,现存着我国最古老的天文观测设备!

在山西襄汾陶寺遗址发现的大型半圆台夯土遗迹和夯土圆弧形墙上挖出的12道狭缝,被认为是古人用来观测日出以确定季节的天文台,建筑年代在公元前2100年左右。一般认为,陶寺遗址为尧的都城,夏朝的天文台叫“清台”,商称“神台”,周称“灵台”历代相沿,唐朝以后也叫“司天台”。当时的天文官员地位崇高,据《史记.天官书》记载:在上古,高辛氏以前有天文官重和黎,尧、舜、禹时期有羲氏与和氏(羲和);夏朝有昆吾;商朝有巫咸;周代王室有史佚和苌弘,各诸侯国也都有自己的天文官。当时的周文王本人也是通星象之人。不过作为天文官员,一旦出现工作失误就会导致极为严重的后果,在夏朝仲康年间,当时发生了一次日食,由于天文官羲和没有提前预报,导致杀身之祸。

在我国,最古老、最简单的天文仪器是土圭,也叫圭表。它是用来度量日影长短的,在地面上垂直竖立一根竿子,高八尺,叫作“表”,立竿则影见;用来量度影的长短的工具,叫作“圭”。立竿见影的这套工具统称“圭表”。圭表是我国最古老的天文仪器,用来观测太阳的方位。目前出土最古老的圭表是山西陶寺遗址的圭尺,而对于太阳观测的重视,则是从夏朝就开始的,比如每到日食的时刻,“伐鼓救日”就是国家礼制的一个重要部分。“日有食之,天子不举,伐鼓于社;诸侯用币于社,伐鼓于朝。礼也。”(《左传》)除了伐鼓救日,皇帝要下罪己诏,向天下人检讨自己的过失。比如在汉文帝时期,发生了一次日食,当时的汉文帝就下了罪己诏,“朕闻之,天生民,为之置君以养治之。人主不德,布政不均,则天示之灾以戒不治。乃十一月晦,日有食之,适见于天,灾孰大焉!朕获保宗庙,以微眇之身托于士民君王之上,天下治乱,在予一人,唯二三执政犹吾股肱也。朕下不能治育群生,上以累三光之明,其不德大矣。”(《汉书》卷4《文帝纪》)

在古代,由于人们对上天十分崇拜,不过由于帝王宣称自己受命于天,因此对观测天象极为重视,往往由国家设立专门的机构负责观天。《世本》说黄帝命羲和占日,常仪占月。《史记·历书》记载颛顼任命重为“南正”以司天。考古发现证明这些传说不虚。

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武王伐纣后,由于当时的西周都城镐京位置过西,不利于控制中原和东方各诸侯国,决定在河洛之地设置新的都城,也就是洛邑。在周武王看来,嵩山是天下之中,河洛之地位置又极为重要,所以适合营造新的都城(惟武王既克大邑商,则廷告于天,曰:余(指武王)其宅兹中国,自之义民。)不久之后,周武王崩,周成王继统。周成王和周公秉承武王遗志,完成了营建洛邑、迁宅成周的重大决策。如史籍所载:“成王在丰,使召公复营洛邑,如武王之意。周公复卜申视,卒营筑,居九鼎焉。曰:此天下之中,四方入贡道里均。作《召诰》《洛诰》。”(《史记·周本纪》)而当时在占卜盛行的时代,周公一方面做洛邑位居地中、“求地之中,以建王而阜安万民”、“王者必居土中”的舆论,一方面打着制订历法、发展农业生产的旗号,开始了中国历史上第一次大规模的天文测量。他在全国设置了五处观测点,以颍川阳城为中表,开始筑土圭、立木表,测量日影。通过日复一日、年复一年的测量,周公把测量的数据一一记录下来,发现了日影有一个由长到短再由短变长的周期,并根据每天日中日影的变化找出了季节的变化,得知了冬天日影长、夏天日影短的规律。于是,他就把一个周期称为一年,并把日影最长的那一天定为冬至,把日影最短的那一天定为夏至,把长短变化中的两次等分点分别称为春分和秋分,这样根据四季变化指导农业生产就有据可依。周公利用圭表之法“测土深、正日景、求地中、验四时”,发现登封阳城夏至时表影长一尺五寸,恰在地球南北的中心点上,于是就认定这里为天地、宇宙的中心。正因为此,周公即派太保召公去距地中阳城仅一百多里的洛邑观察地形,随后亲往洛邑营建都城。周公证得阳城为天地之中,于是中原地区被称为中国,豫州被称为中州,华夏民族被称为中华。可以说,正是这个周公观景台,证实了洛阳为天下之中的说法。这个观景台一直被沿用,到了唐朝开元年间,著名天文学家僧一行奉命“考前代诸家历法,改撰新历”,再次组织了一次空前的天文测量,他仍以登封阳城为中心观测点,并根据实地测量结果,编成了结构严谨、条理分明的《大衍历》。他的下属南宫说为保存周公测影的旧制,遂把周公时期的土圭木表更改为石圭石表,并刻上“周公测景台”五个大字。

至于元代郭守敬为何会选择这里设置观星台,这也是有渊源的,因为就在观星台南侧不远处,就是从西周开始,由周公主持修建的周公测景台,也是目前国内最古老的天文观测设备。

元朝建立后,忽必烈任命著名的科学家郭守敬、王恂等人进行大规模的天文观测活动,以改进、修订历法。至元十六年,(1279年),郭守敬向元世祖忽必烈提议:如今元朝疆域比之前大了很多,不同地区日出日落昼夜长短时间不同、各地的时刻也不同,旧的历法已经不适用了,因此需要进行全国范围的天文观测以编制新的历法。(“唐开元年间,令南宫说天下测影,书中见者有十三处,今疆域比唐代大,若不远方测验,日月交食分数,时刻不同,昼夜长短不同,日月星辰去天高下不同,即日测验人少可先南北立表取直测影。)忽必烈接受了郭守敬的建议,派监候官十四人分道而出,分别在二十七个地方进行天文观测,后世称之为“四海测验”。这二十七个地方散布在当时元朝境内,东起朝鲜半岛,西到河西走廊西域,北到贝加尔湖,南到南海黄岩岛(据史书记载:“设监侯官一十四员,分道而出,东至高丽,西极滇池,南逾朱崖,北尽铁勒,四海测验,凡二十七所。 ”)其测量内容之多,地域之广,精度之高,参加人员之众,在我国历史上乃至世界天文史上都是空前的,也是足够领先于同时代的任何地方。在这次四海观测中,,观星台的兴建和观测日影就在此时。据说郭守敬亲临登封观星台主持观测,当时,这里观测的结果是:河南府——阳城(即今告成)北极出地34度太弱,见《元史·天文志》。这也是目前位于登封观星台的由来,也是目前国内现存的少数几个元代观星台遗址。

如今,人们观测太阳和天象,再也不用依赖圭表了,各种先进的天文设备完全可以实现实时观测,包括天文望远镜、空间站、太空望远镜都可以帮助人们看的更远,比如哈勃天文望远镜、贵州天眼等,不过我们还是觉得在三四千年前,周公观景台带给我们的震撼延绵至今,毕竟在哪个年代,先民是何等的智慧,而周公观景台则和登封观星台一起,成为登封天地之中历史古迹的一部分,入选世界文化遗产,永远被后人铭记。

图文编辑:马会亮

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在河南登封告城镇北,有一座观星台,这座观星台是元代天文学家主持修建的,也是目前现存的著名天文科学建筑物。

原标题:在登封观星台旁边,现存着我国最古老的天文观测设备!

正是因为如此,所以圭表就成为人们观测太阳的重要设备,而位于登封观星台南侧的测景台,是我国古代测量日影,验证四时,计年的仪器,就是三千多年前的周公姬旦在这里研究天文的圭和表,也是目前国内现存最古老的圭表设施。

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