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中国天文学发生很早，梅颐的伪《古文尚书胤征篇》，有因为日官不得预报日蚀而被诛的事情，这样推算起来，在公元前二千余年，中国天文学已经斐然可观了。不过《尚书》是晋代的伪作，确实的史料当推《春秋左氏传》及《汉书?律历志》等书。现在把古代天文学的常识大概分述于后。
先言星象。
（一）星象
宋沈括《梦溪笔谈》内，有事以辰名者为多一项，在沈氏前二千余年，已经有关于辰字的种种记载。《左》昭七：
何谓六物，对曰：“岁时日月星辰是也。”公曰：“多语寡人辰而莫同，何谓辰？”对曰：“日月之会是谓辰，故以配日。”
由“多语寡人辰而莫同”一句看来，可知春秋时对辰字已经有种种意义，不过对者伯瑕以日月之会为辰，其他有《左》昭十七年：“大火为大辰，伐为大辰，北极亦为大辰”的话，何休《解诂》：“大火与伐，所以示民时之早晚”。
辰字的意义在这里可以看出来，春秋时关于观察时节的早晚，以归定农事的动作，都由夜间的星象的状态推定出来。
大火是夏天傍晚见于南方的赤色一等星，《夏小正》曰：“五月初昏大火中”，所以大火在傍晚南中之时是五月的标准。
大概殷人对这星已经很重视，殷代制定十二支，第五字为辰，大火是五月的星，所以大火为辰，到战国时以动物配十二支，以龙配辰，这是由于大火附近的星象，使人一见，即联想成神兽之龙的形态的缘故。
参是在冬天傍晚时见于东方的青白色的三个星，因以参为冬之正中即十一月的标准，《左》昭元年，以此星为晋之守护神，许是古代三晋地方以参为辰。
参的附近星象成斧钺形，所以参星又叫作戊，或伐，往往联称作参伐，因甲骨文中的戊、戌、伐没有区别，所以制定十二支时，把十一月的戊，成为第十一字的戍，其实戊、戍都是参星。
北极是天空中一切星辰的中心，它好像居中不动的样子。因为它是二等星，所以不很明亮。
晚间面北而立，仰视左上方便可看到；或是从北斗七星的天璇向天枢画一直线延长之，在天璇与天枢距离五倍的延长线上的一颗星，即是北极。
它的位置恰好远在地轴的延长线上，所以地球转时，北极是常常不动而居于北方的。
不过古代北极星不是现代天文学上的北极，古代的北极又叫作北辰，即是现在的北斗七星。
《夏小正》云：“正月斗柄在下”，又“六月初昏斗柄正在上”，因为北斗七星是北方空中常常看见而以之来推测时节的星，所以叫北辰。
至于《论语》说：“譬如北辰，居其所而众星拱之”，朱注：“北辰北极，天之枢也，居其所不动也”，恐怕受后代天文学的影响，不是原意。
▲北斗七星
（二）天地的形体
天地是什么形状的，古人有许多推测，蔡邕说古人言天体有盖天、浑天、宣夜三种。
周髀说天如盖笠，地法覆盘，是盖天说法；
慎到以为“天形如弹丸”，是浑天说法；
至于宣夜说法，因无师承而绝了。
《隋志》载宣夜之书亡，而郗明记先师相传宣夜之说云：“天无了质，仰而瞻之，高远无极，日月星相浮空中，行止皆须气焉。”
宣夜的说法与现今天文家所言，很有相符合的地方，可惜宣夜的说法，绝而不传了。
（三）地圆说
古人主张地圆说，现在也有许多证明。
1.慎到云：“天形如弹丸。”天形既然是圆的，天包在地外，所以地也是圆形。
2.《大戴记》：“单居离问于曾子曰：‘天圆而地方者，诚有之乎？’曾子曰：‘如诚天圆而地方，则是四角之不掩也，参尝闻之夫子曰，天道曰圆，地道曰方。’”
由上可知曾子虽未明言地圆，但也不赞成地方说，所以有“四角不掩”的话。
至于地道曰方，是道方，非形方，由地道是方的，更可推出，地是运转的，犹之乎今之天文家以地球是循轨道而绕太阳运转一样。
3.《吕氏春秋》：“冬至日行远道，夏至日行近道，乃参于上，当枢之下无昼夜。”
因为地是圆形，所以南北极常半年无昼夜的分别。
4.惠施说：“天与地卑”，地形圆，所以地下有天。
又：“南方无穷而有穷”，地圆，所以南方无穷，通常以南极是南方穷处，则南方有穷了。
又：“我知天下之中央，燕之北越之南是也。”地是圆形，处处都可做中央。
（四）地动说
地动之说，古人也说过，《尸子》说：“地右辟，而起昂毕。”
右辟就是右转。
（五）历法的成立
从前关于时节的推测，多由于星辰，后来到春秋中期，立表垂直于地面，测量日中时，表影的长度，把最长最短的时期叫作日至，这表叫作土圭。
《地官司徒》云：“以土圭之法，测土深，正日景，以求地中。日南则景短多暑，日北则景长多寒，日东则景夕多风，日西则景朝多阴。日至之景尺有五寸，谓之地中。”
地之南北曰深，测土深，即测地南北之深也，郑众注：“土圭之长尺有五寸，以夏至之日立八尺之表，其景适与土圭等，谓之地中。”
不过用土圭来推定时节，很难正确。
后来有历法的计算，详细的情形，现在已经探听不出，不过古人早已知道的是：《尧典》：“帝曰咨汝羲暨和，期三百有六旬有六?日。”
今人知地球绕日一周须时三百六十五又四分之一日，叫作岁实，同《尧典》的数目比起来，恰好是个整数。
月亮的盈亏，很容易观察，所以古人制历，多本于月。
月绕地球一周是27.312日，可是同时须随地球绕日，所以自这次满月到下次满月时是29.531日，与绕地球时不同，天文学叫作合朔。
▲满月
夏历每月有大小，大月30天，小月29天，平均每月29.5日，实际上差0.031日，所以应多设一大月来弥补，则每年有五个小月七个大月，日数共355日，与岁实相差11天，每三年又置一闰月来补正，所以《尧典》说：以闰月定四时成岁。
古人置闰月多在岁终，《左》文元年：“于是闰三月，非礼也，先王之正时也，履端于始，举正于中，归余于终。”
中国古历本有建寅、建子、建丑之分，建子以十一月为岁首，建丑以十二月为岁首，建寅以正月为岁首，叫作三正，夏建寅，所以称建寅历为夏历，夏历来源很古。
《论语》：“颜渊问为邦，子曰：‘行夏之?时……’”
《左传》：“火出，于夏为三月……夏数得天。”
可是后世制历，多自冬至起算，称为历元，汉朝太初历，就是这样开始计算的。
汉武帝太初元年公元前104年，制定历法的事情，都记述在《史记?历书》及《汉书?律历志》里，当时制定的方法都可由书中考察出来。
不过其中也有真相不明的地方，不能不算是一种遗憾。
太初元年时，最初施行的历法，叫作太初法，自其内容言之，又称为三统历。
后至前汉末年，刘歆整理历法，附加超辰纪年法于三统历内，后人误以为三统历是刘歆著的。
不久到了后汉初年，更拋弃岁星，废超辰法，单用顺次计岁法，即是现在以干支纪年的旧历。
（六）日月食
古人不明日食、月食的道理，同现在的庸人一样用迷信道理来解释，《诗?小雅》云：
十月之交，朔日辛卯。日有食之，亦孔之丑……彼月而食，则惟其常；此日而食，于何不臧？
月食是常见的，日食不常见，而且月食在夜间，无论如何阴惨，因为人类过惯了阴天的关系，不恒觉察。
至于日食时，实在容易引起庸人恐惧的凄惨来。关于古时日食的记载，略举下列几种：
《左》昭七年：“夏四月甲辰朔，日有食之。晋侯问于士文伯曰：‘谁将当日食？’对曰：‘鲁、卫恶之，卫大鲁小。’公曰：‘何故？’对曰：‘去卫地，如鲁地，于是有灾，鲁实受之，其大咎，其卫君乎？鲁将上卿。’公曰：‘《诗》所谓“彼日而食，于何不臧”者，何也？’对曰：‘不善政之谓也。国无政，不用善，则自取谪于日月之灾。’”
《左》昭二十一年：“秋七月壬午朔，日有食之。公问于梓慎曰：‘是何物也，祸福何为？’对曰：‘二至、二分，日有食之，不为灾。日月之行也，分，同道也；至，相过也。其他月则为灾，阳不克也，故常为水。’于是叔辄哭日食。昭子曰：‘子叔将死，非所哭也。’八月，叔辄卒。”
又二十四年：“夏五月乙未朔，日有食之。梓慎曰：‘将水。’昭子曰：‘旱也。日过分而阳不克，克必甚，能无旱乎？阳不克，将积聚也。’”
（七）小儿辩日
古人对于天文学的知识虽差，而对于现象却抱有很大的怀疑，《列子》中有小儿辩日的故事，颇足表现这种精神。
孔子东游，见两小儿辩斗，问其故。一儿曰：“我以日始出时去人近，而日中时远也。”一儿以日初出远，而日中近也。一儿曰：“日初出大如车盖，及日中则如盘盂，此不为远者小而近者大乎？”一儿曰：“日初出沧沧凉凉，及其日中如探汤，此不为近者热而远者凉乎？”孔子不能决也。两小儿笑曰：“孰为汝多智乎？”
后人解答此事，有几种说法：
1.桓谭《新论》：“日之去人，午远而朝近，星宿昏时出东方相离丈许，及夜半在上方，相离仅二三尺，故知日在天上时远于四方。”
2.张衡《灵宪》：“日之薄地地訚，暗视明是以大；及中，天地同明，明还相夺，是以小；如火之当夜而扬光，在昼而不明也。”
3.晋束皙以为旁方与上方等，始出时色若白，则虽大不甚，赤则大加甚，此乃人之惑也。
▲小儿辩日
这些解答都不对，其实日与地球的距离，并无早午的分别，人与太阳的距离，乃有早午之差。
地球离太阳三万万余里，地球的半径是一万三千余里，晌午时太阳距离地球和距离人是一样的，受日光正射，所经过的空气层不过一百英里，所以热；
仰视时没有东西来比较，所以小；
朝夕时，人同太阳的距离和地球同太阳的距离多差地球的半径，受日光斜射，经过千余里的空气层，所以凉；
平视之有许多景物的比较，所以大。
又早晨时候，因为昨夜的寒气未退，是以凉；
午时较早时水蒸气蒸发很多，人体散热比较不容易，所以热。
总之在实际上人与太阳的距离，在晌午是比早晨为近。
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