-- 作者： tkm -- 發表時間： 2008/01/15 03:13pm 含山玉版上的天文準線 武家璧 （中國科學院自然科學史研究所 傳統工藝與文物科技研究中心） http://www.ihns.ac.cn/members/liudong/vjb/hanshan.htm 1987年考古工作者發掘安徽省含山縣長崗鄉凌家灘村一處新石器時代大汶口文化晚期墓地，在第4號墓（編號為87M4）中，出土了一套奇特的玉器——玉龜和長方形玉版（圖1，發掘簡報稱「玉片」，本文一律稱「玉版」以別於一般玉片），玉龜分為龜背甲和腹甲，二者有對應的鑽孔可以系連，出土時龜腹甲在下、背甲在上，玉版夾在龜背甲和腹甲之間[1]。據有關報導，該玉版（87M4：30 ）長11釐米，寬8.2釐米，厚0.2∼0.4釐米。玉呈牙黃色，表面拋光潤亮，正面呈長方形，反面略內凹。長方形的兩端略內弧。玉片有三邊琢磨出凹邊，邊寬約0.4釐米，凹約0.2釐米。兩端短邊各鑽五個圓孔，上下兩長邊一邊對鑽九個圓孔，另一邊在兩端各對鑽兩個圓孔。玉片中部偏右下雕刻大橢圓形，兩圓間以直線平分八等份，每份雕刻一圭形紋飾。在大圓外沿圓邊對著長方形玉片的四角各雕刻一圭形紋飾[2]。 [img]http://www.ihns.ac.cn/members/liudong/vjb/hanshan.files/image002.jpg[/img] [img]http://www.ihns.ac.cn/members/liudong/vjb/hanshan.files/image004.jpg[/img] 圖1  含山玉版 這樣奇特的組合，尤其是玉版上的神秘圖案，表明它們具有某種特殊的意義和用途。陳久金、張敬國先生最早對含山玉版進行研究，他們認為玉版上八等分圓的作法可能與太陽方位及時節有關，而《易經》八卦與時節和方位是一一對應的，又聯繫到漢代文獻中有神龜負「洛書」而出的記載，推測玉龜和玉版可能就是遠古的洛書與八卦[3]。馮時先生則強調漢代緯書中普遍流行「元龜銜符」、「元龜負書出」、「大龜負圖」等說法，認為含山玉版可與古讖緯書中的《河圖玉版》對觀，因此懷疑含山玉版、玉龜可能就是古人傳說中的河圖洛書[4]。陸思賢、李迪先生則強調玉版圖案與冬、夏二至日出、日落方位及四時八節之間的關係，將玉版稱為「觀象授時玉片」[5]。劉正英先生認為玉版四角圭形紋飾所指的方向就是冬、夏二至日出、日落方位[6]。李學勤、王育成等先生對其文化涵義作過探討[7]。 我贊同陳久金等先生提出的玉版圖案與方位、時節有關的論斷。問題是哪一方位與何種時節有關？是玉版大圓之內、將大圓八等分的圭葉紋與時節有關？還是大圓之外、指向玉版四隅的圭葉紋與時節有關？還是兩者都與時節有關？按照陸思賢、李迪先生的舉證，顯然指八分圭葉紋與四時八節相關，而劉正英先生則力主四隅圭葉紋與時節相關。我認為對這兩種情況要進行具體分析，找出相關數據來說明問題。 1．八分方位與時節 我們先討論八分方位與時節的關係。用八等分圓的方法劃分方位可以得到「四正」、「四維」八個方向，即正東、正南、正西、正北等「四正」方向，及東南、西南、西北、東北等「四維」方向，其中四正方向又稱為東西、南北「二繩」。還有一種十二分方位，即十二分等分圓周，用子、丑、寅、卯等十二地支來代表十二個方位，稱為「十二辰」（圖2）。八分方位與十二分方位的對應關係如《淮南子·天文訓》所述「子午、卯酉為二繩，丑寅、辰巳、未申、戌亥為四鉤。東北為報德之維也，西南為背羊之維，東南為常羊之維，西北為蹄通之維。」二繩、四鉤、四維的方位體系還見於安徽省阜陽雙古堆西漢汝陰侯夏侯灶墓出土太一九宮佔地盤的背面（圖3）[8]。二繩、四鉤的圖案還廣泛見於秦漢式盤、「博局紋」銅鏡以及日晷等出土文物上。 [img]http://www.ihns.ac.cn/members/liudong/vjb/hanshan.files/image006.jpg[/img] 文本框: 图2 《淮南子》二绳、 四钩、四维 [img]http://www.ihns.ac.cn/members/liudong/vjb/hanshan.files/image008.jpg[/img] 文本框: 图3 西汉汝阴侯墓         太一九宫占地盘背面   八分方位與時節相關的觀點有文獻記載為依據。《淮南子·天文訓》：「日冬至，日出東南維，入西南維。至春、秋分，日出東中，入西中。夏至出東北維，入西北維。至則正南。」《論衡·說日篇》：「今案察五月之時，日出於寅，入於戌。……歲二月八月時，日出正東，日入正西……今夏日長之時，日出於東北，入於西北；冬日短之時，日出東南，入於西南；冬與夏日之出入，在於四隅。」《周髀算經》卷下之三：「冬至晝極短，日出辰而入申，陽照三，不覆九……；夏至晝極長，日出寅而入戌，陽照九，不覆三。」 這是根據日出入方位以定春秋分、冬夏至的記載，據夏至日出於寅初而入於戌末 「陽照九，不覆三」，冬至日出於辰末而入於申初「陽照三，不覆九」的數據，不難算出冬至日出在東偏南45°、日入在西偏南45°，夏至日出在東偏北45°、日入在西偏北45°，即正好在「四維」上[9]。然而這種理想模式可能只是觀念上的東西，與實際觀測到的情況相去甚遠[10]。 八分方位與時節的關係還表現為另外一種形式，即北鬥鬥柄的指向。《淮南子·天文訓》： 日冬至則斗北中繩……日夏至則斗南中繩。 兩維之間，九十一度十六分度之五，而升日行一度，十五日為一節，以生二十四時之變。 斗指子，則冬至。 指報德之維，則越陰在地，故曰距日冬至四十六日而立春。 指卯中繩，故曰春分。 指常羊之維，則春分盡，故曰有四十五日而立夏。 指午，則陽氣極，故曰有四十六日而夏至。 指背陽之維，則夏分盡，故曰有四十六日而立秋。 指酉中繩，故曰秋分。 指蹄通之維，則秋分盡。故曰有四十六日而立冬。 按此種方法，斗柄指向「二繩」時，分別對應於春秋分和冬夏至，指向「四維」時，分別對應於立春、立夏、立秋、立冬（圖4）。由於是以天頂為中心而不是以天極為中心，因此實際上是一種不等間距的時節劃分。 [img]http://www.ihns.ac.cn/members/liudong/vjb/hanshan.files/image011.gif[/img] 圖4  《淮南子》斗柄指向與時節示意圖 雖然《淮南子·天文訓》所載斗柄授時的八分方位，與含山玉版圭葉紋的八分方位可以互相對應，但我們從玉版的圖案本身以及出土時的放置情況等，很難得到它與斗柄授時相關的信息。北斗七星是北天空恆顯圈內最明亮的星座，我國先民很早就對它有認識，如甲骨文中就有「月比鬥」[11]的記載，《詩經·小雅·大東》曾經詠歎「唯南有箕，不可以簸揚；唯北有斗，不可以挹酒漿。」如果玉版圖案與斗柄授時有關，我們似乎應該從玉版本身或其埋藏環境得到相關信息，但事實並非如此，如玉版中心小圓圈內繪製的是新石器時代圖案中比較常見的「八角紋」，玉版出土時和玉龜在一起等，很難想像這些與北斗七星有什麼關係。因此，我們雖然不能作出完全否定的判斷，但也很難推定玉版上的八分圭葉紋圖案與斗柄授時有關。 2．玉版圖案與日晷 要討論玉版的功能，比較可靠的方法是進行比較研究，分析其圖案的結構特徵並與其它類似結構的圖案進行比較。功能主義學派認為一個系統的結構，由其必須完成的特定功能所決定；反之具有類似的結構，則表明其可能具有相似的功能。我們認為雖然結構與功能之間並不具有一一對應的關係，但相似的結構具有相似的功能這種可能性是存在的。如果有功能相對清楚的文物也具有與玉版圖案類似的結構特徵，那麼我們可以判定它們可能具有功能上的相似性。我們發現玉版圖案與秦漢日晷具有十分相似的結構特徵（圖5），已有學者指出含山玉片圖形與史前日晷密切相關[12]，我將列舉具體數據詳加論證。 [img]http://www.ihns.ac.cn/members/liudong/vjb/hanshan.files/image013.jpg[/img] 文本框: 图5  含山玉版与日晷比较 首先，日晷晷面明顯標示出二繩、四維等八分方位的標誌線，其中「二繩」用丁字線標出;「四勾」用曲尺狀勾線象徵性地標出，不僅在大圓內有標示，而且還在四角用勾線醒目地標出；「四維」不與晷面69條輻射線相符，則通過與「四勾」拐點系聯而標出。日晷的二繩、四維完全可與玉版的八分圭葉紋一一對應。 其次，更為重要的是：玉版大圓外指向矩形四角的圭葉紋，可與日晷輻射條紋的起止線——第1、第69線及即其反向延長線第18、第52線相對應。關於這一點我們可以運用相關數據來證明。 如圖1所示，玉版大圓在八分圭葉紋之間還有平分相鄰兩圭葉紋夾角的八道放射線，即大圓實際上被十六等分。我們不妨把這八道放射線叫做「八偏向」，它們分別是： 北偏東——位於正北向與東北維之間； 東偏北——位於正東向與東北維之間； 東偏南——位於正東向與東南維之間； 南偏東——位於正南向與東南維之間； 南偏西——位於正南向與西南維之間； 西偏南——位於正西向與西南維之間； 西偏北——位於正西向與西北維之間； 北偏東——位於正北向與西北維之間。 仔細觀察不難看出玉版上的大圓並非正圓，而略呈橢圓形；橢圓的長軸在玉版的長邊方向，短軸在玉版的寬邊方向。再觀察玉版的剖面圖（圖1），發現沿長軸方向發生了形變，即玉版中間高、兩邊低，形成覆瓦狀拱形形變，而在短軸方向則基本沒有形變。玉版中心小圓的形變甚微，不如大圓明顯。可以設想玉版上的同心大小圓原本是用圓規作出的正圓，由於發生了拱形形變才變成橢圓形。把拱形玉版復原到水平狀態，則大橢圓必定恢復為正圓形，因此完全可以把玉版大圓上的四正、四維、八偏向看作是十六等分圓周的等分線。而大圓外指向矩形四隅的圭葉紋則位於十六等分的中點、亦即三十二等分大圓圓周的等份點上，它們分別是： 東北隅——位於東北維與東偏北向之間； 東南隅——位於東南維與東偏南向之間； 西南隅——位於西南維與西偏南向之間； 西北隅——位於西北維與西偏北向之間。 其中東南隅與西南隅（或東北隅與西北隅）圭葉紋之間的夾角實佔十六等分圓中的五等份（圖5左），應為： 玉版∠AOB＝(360°÷16)×5＝112.5° 再來看日晷的相關數據[13]：日晷表面有一大圓及69條輻射線，輻射線等分圓周為100分，余31線空白。圓中心有一大孔，輻射條紋與圓周相交處有六十九個小孔，沿小孔外側用小篆記有一至六十九個數字。晷面刻度由於沒有「零」的設置，69條輻射線實佔圓周68分，空白處實佔32分。故第1線與第69線的夾角（圖5右）為： 日晷∠AOB＝(32÷100)×360° ＝115.2° 玉版與日晷的對應角相差僅2.7°，且在日晷刻度的誤差範圍（1分＝3.6°）之內，即兩者以各自的整數單位來計算被看作是相等的，也就是說略去尾數玉版十六等分制下的10等份等於日晷一百等分制下的32等份。可以設想在上古沒有尾數或尾數制不發達的情況下，兩者在觀念上被認為是等同的。 這種數值上的等同性可能預示著它們在功能上的相似性。日晷的功用是相對比較清楚的，它是通過測量日影以判定時節並用來校正漏刻的儀器，故有學者主張稱為「晷儀」[14]。其一種可能的使用方法如圖5所示：將空白處朝南面向太陽，晷面中央的圓心大孔插定表，圓周小孔插游表；測量時使太陽、定表、游表三點連成一線，分別測出日出、日入方位，從而得到日出入方位的夾角以校正晝夜漏刻。按這種使用方法則晷面輻射條紋區就是定表日影掃過的範圍。夏至晷影掃過的範圍最大，故輻射條紋的極大值（六十九刻）是由夏至的日出入方位所決定的；反之空白區的大小是由冬至的日出入方位所決定的[15]。由此我們得到日晷冬至日入方位角（圖5右）為： 日晷∠BOC＝∠AOB/2＝115.2°÷2＝57.6° 由於玉版∠AOB與日晷∠AOB在觀念上被認為是相等的，因此構成玉版∠AOB的東南隅與西南隅圭葉紋也應是被用來測量冬至日出入方位的，故玉版冬至日入方位角（圖5左）為： 玉版∠BOC＝∠AOB/2＝112.5°÷2＝56.25° 兩者冬至日入方位角差值僅為 1.35°。 這一誤差包括兩部分，一部分如前所述是由進制引起的，與實測無關；另一部分可能由黃赤交角的變化而引起：含山凌家灘遺址的考古學年代距今約5800年左右，比戰國秦日晷早3千多年，其黃赤交角應比後者大0.3°以上，從而使玉版冬至日入方位角比日晷小0.4°以上。假使我們不考慮由進制引起的尾數問題，那麼在方位角的實際測量中，肉眼觀測不到1°的誤差是完全可以接受的。 至此我們得出結論，玉版四隅圭葉紋是用來測日出入方位以定冬、夏至的。冬至晨初太陽從東南隅圭葉紋所指方向冒出地平，黃昏從西南隅圭葉紋所指方向沒入地平；夏至晨初太陽從東北隅圭葉紋所指方向冒出地平，黃昏從西北隅圭葉紋所指方向沒入地平。如果已知太陽出入地平的具體方位，就可以在地平圈上得到晝弧和夜弧的長度（角度）。如圖5所示玉版∠AOB＝112.5°、日晷∠AOB＝115.2°就是指的冬至地平圈晝弧。地平圈上的晝夜弧並不等於時角圈上的晝夜弧，後者直接表示白晝和夜晚的時間長度，而前者僅是晝夜長度的一個函數，並不能直接與漏刻或計時單位相聯繫來表示晝夜長度。雖然如此，但地平晝夜弧隨時節變化的趨勢與時角晝夜弧的變化趨勢是完全一致的，人們可以通過比較地平晝夜弧的大小來反映晝夜長短的變化，從而把握時節的變化規律。在漏刻與計時制度尚不發達的上古時期，人們雖然感覺到晝夜長短隨時節在變化，卻無法直接度量它，轉而通過觀察日出入方位以辨識時節，這是理所當然的。 3．十六分方位與秦簡日夕數 玉版大圓內的十六等分方位也與時節測定有密切關係，如其正東、正西向圭葉紋就是用來測春、秋分日出入方位的；測出日出入方位後再通過比較地平晝夜弧就可以定量地分析和把握時節的變化規律。這種情況在我國從新石器時代一直延續到戰國秦漢時期，我們可以從雲夢秦簡中的「晝夜十六分」制看得十分清楚。秦簡「日夕數」王充《論衡·說日篇》稱之為「晝夜分」，是用來判定分、至，進而用來劃分時節的，劃分時節的依據就是「晝夜分」的變化。過去我曾經認為這種「日夕分」或者「晝夜分」指的是「晝夜長短」，並以為「十六分制」是一種等間距十六時制[16]，現在看來是錯誤的。因為如果按照十六時制來解釋，那麼秦簡日夕表中的夏至白晝太長、而冬至白晝又太短，完全不符合周朝或秦國境內的實際情況，要到緯度相當的貝加爾湖南岸色楞格河下游地區才與實際情況相符[17]，這是很難理解和接受的。如果不把秦簡「日夕分」當作時角數據，而是當作方位數據，問題就迎刃而解了。 茲以秦簡「日夕分」為地平晝夜弧，那麼其冬至晝弧112.5°與含山玉版的冬至地平晝弧∠AOB（圖5左）在數值上完全相等；與日晷的冬至地平晝弧∠AOB（圖5右）在略去進制換算尾數誤差的情況下也是相同的。雲夢秦簡與秦漢日晷的年代相近，二者關於冬至地平晝弧的數據相同或相近是沒有問題的。至於含山玉版，其相關數據與雲夢秦簡完全等同，其圖案與日晷圖案如前所述在結構與功用上相同或相近，因此我認為玉版、日晷、秦簡三者關於冬夏至的數據在天文學涵義上實質是相同的。儘管玉版有可能是用來占卜的，但它的圖案本身可能來源於天文儀器。三者數據都是角度數據，它們的進制不完全一樣，日晷採用百分制，玉版、秦簡採用十六分制，那種認為中國古代沒有角度概念的說法[18]，是站不住腳的。 4．地理緯度對日出入方位的影響 含山玉版以及秦漢日晷關於冬夏至日出入方位的數據是從何而來的呢？它們沒有像《周髀算經》等文獻典籍所記載的那樣，把二至日出、日入方位置於「四維」上，顯然不是出於某種理想觀念或者術數模式的設計，一個理所當然的解釋是可能來源於實際觀測。在實際觀測中主要有兩種因素對日出入方位造成較大影響，其一是地理緯度，其二是地形起伏的影響。 首先，討論地理緯度的影響。在大地平坦的情況下，日出入方位主要取決於季節因素（太陽赤緯）和地理緯度，其它如天氣、氣象條件、大氣擾動、地球極移等因素的影響都微乎其微，在此可以忽略不計。已知季節（太陽赤緯）和日出入方位可以反求觀測地的地理緯度。 今試求含山玉版數據的觀測地緯度，據天文三角關係，有： sin Z sin A＝cosδsin t   cos Z＝sinφsinδ+ cosφcosδcos t 取天頂距Z＝90°51′ (含蒙氣差、太陽視差)，冬至太陽赤緯δ＝-ε(ε＝24°1′ 38.548〞，5000BC)，並將玉版冬至日入方位角A＝56.25°代入上式，解得 時角t＝65° 32′ 23.9〞 地理緯度φ＝44° 24′ 55.8〞 若按日晷冬至日入方位角A＝57.6°解算，得地理緯度φ＝42° 8′ 57.2〞。 日晷的觀測地緯度位置在燕山以北及內蒙古草原地區，它與日晷的兩處發現地內蒙托克托及山西右玉的緯度位置比較靠近[19]。中國先秦時代的天文官到達北緯42°及其附近地區進行實地觀測，是有可能的。這在文獻典籍中可以找到相關記載。 《尚書·堯典》載：「 (堯)申命和叔，宅朔方，曰幽都，……日短星昴，以正仲冬。」竺可楨等先生運用現代歲差理論推算《堯典》「四仲中星」的年代時均設觀測地點在堯都平陽（36° N）或周都鎬京（34° N）[20]，但《堯典》明言「日短星昴」的觀測地區在「朔方」，地名叫「幽都」，因此竺氏等關於《堯典》「四仲中星」觀測地的設定是錯誤的。 關於「幽都」的地望，《山海經·海內經》載：「北海之內，有山名幽都之山」。 《漢書·蘇武傳》記載，漢武帝時蘇武出使匈奴，匈奴強加扣留，「乃徙武北海上無人處，使牧羝(公羊)。」蘇武牧羊的北海，現在公認即今貝加爾湖[21]。「幽都」既在「北海之內」，則其北界不會超過貝加爾湖。《莊子·在宥篇》曰：「流共工於幽都」，《尚書·堯典》述此作「流共工於幽州」，《史記·五帝本紀》引作「流共工於幽陵」。《楚辭·招魂》曰：「君無下此幽都些，土伯九約……」東漢王逸注「土伯，后土之侯伯也」，「共工氏之伯九有也，其子曰后土」。《左傳·昭公二十九年》「共工氏有九子曰句龍，為后土」。綜上所述，幽都在幽州，它不僅是天文官和叔的觀測地，而且還是堯舜時代「四凶」之一共工氏的流放地及其子后土居住的蠻荒之地。 文獻中「幽」、「燕」、「薊」在同一地區。《周禮·職方》雲「東北曰幽州」，《爾雅·釋地》「燕曰幽州」，唐《經典釋文》引「《太康地記》以為因於幽都為名。」 《禮記·樂記》載：「武王克殷反商，未及下車而封黃帝之後於薊」。《通鑑·地理通釋》引：「《輿地廣記》云：武王封黃帝之後於薊，又封召公於北燕。」《史記·燕世家》載「周武王之滅紂，封召公於北燕」唐司馬貞《索隱》曰：「武王封之北燕，在今幽州薊縣故城是也」。《史記·周本紀》載武王封「帝堯之後於薊」，「封召公奭於燕」，唐張守節《正義》曰：「《水經注》雲『薊城內西北隅有薊丘，因取名焉。』《括地誌》雲『燕山在幽州漁陽縣東南六十里。』徐才《宗國都城記》雲『周武王封召公奭於燕，地在燕山之野，故取名焉。』案：周封以五等爵，薊、燕二國俱武王立，因燕山、薊丘為名，其地足自立國。薊微燕盛，乃並居之，薊名遂滅焉。今幽州薊縣，古燕國也。」《周禮·考工記》載「燕之角……此材之美者也」，《爾雅·釋地》雲「北方之美者，有幽都之筋角焉」，《史記·貨殖列傳》「龍門、碣石北，多……筋角」。綜合以上史事、地望、物產等多方面的情況分析，則《海內經》所載「幽都之山」當即今燕山，其地因山為名，故州名幽州，國名燕國。 燕都附近有空桐山，相傳位於「斗極」之下。《爾雅·釋地》曰「北戴斗極為空桐」，清郝懿行《爾雅義疏》引「錢氏《釋地注》以今順天府東北薊州空桐山當之。」這一地區的地名「北戴河」就是指的「北戴斗極」之意。正是因為在人們的觀念中幽都之山「北戴斗極」，所以在上古時代中央政權十分重視在此建立天文台。《尚書·堯典》載「申命和叔，宅朔方，曰幽都」，「宅」是修建宅第的意思，「朔方」是北方的意思，全句話意思就是說命令天文官和叔修築北方天文台，名叫「幽都（天文台）」。 自本世紀六十年代以來，考古工作者在北京房山縣琉璃河鎮北三公里處的黃土坡一帶，先後發現了商末周初的文化遺址、墓地和城址，並發掘了一批燕國貴族墓葬，出土帶有「匽（燕）侯」銘文的銅器，以無可辯駁的事實證明此地就是早期燕都遺址[22]。該遺址的地理位置在北緯39° 37′ ，這一緯度與日晷觀測地計算緯度42° 9′ 是比較靠近的。 據文獻記載比堯帝更早的黃帝、顓頊帝的勢力都曾抵達燕山地區。《史記·五帝本紀》載黃帝：「北逐葷粥（匈奴），合符釜山，而邑於涿鹿之阿。……獲寶鼎，迎日推策。」唐張守節《史記正義》引「《括地誌》云：『釜山在媯州懷戎縣北三里，山上有舜廟。』……涿鹿，山名…涿鹿故城在山下，即黃帝所都之邑於山下平地。」 「釜山」在今河北省涿鹿縣南桑乾河南岸；「涿鹿之阿」在燕山山脈與太行山脈相接處，地處冀中平原通往塞北的交通要道。黃帝在此舉行過重要的天文曆法活動「迎日推策」。劉宋裴骃《史記集解》云：「晉灼曰：「策，數也，迎數之也。」瓚曰：「日月朔望未來而推之，故曰迎日。」封禪書曰「黃帝得寶鼎神策」，下雲「於是推策迎日」，則神策者，神蓍也。黃帝得蓍以推筭曆數，於是逆知節氣日辰之將來，故曰推策迎日也。」《史記·五帝本紀》又載：「帝顓頊高陽者，黃帝之孫而昌意之子也。……載時以象天，依鬼神以制義，治氣以教化，絜誠以祭祀。北至於幽陵，南至於交址，西至於流沙，東至於蟠木。」《正義》謂幽陵曰「幽州也」。對於顓頊帝舉行的天文曆法活動「載時以象天」，《集解》云：「載，行也。言行四時以象天。大戴禮作『履時以象天』。履亦踐而行也。」可見黃帝、顓頊都非常重視「迎日」、「行四時」等天文曆法活動。 綜上所述，先秦時期乃至傳說中的五帝時代，中央政權派遣天文官到燕山地區進行天文觀測是完全有可能的。武王伐紂所封黃帝或堯帝之後於薊，很可能就是在北方天文台長期從事天文觀測和制歷活動的天文官羲和氏的後裔。 5．地形起伏對日出入方位的影響 設大地為平坦狀態，比較玉版、日晷、燕都遺址三者的冬至日入方位角（表1），燕都與日晷誤差僅1.5°，似乎可以解釋為肉眼觀測的誤差所致，但燕都與玉版相差近3°，已不能用肉眼觀測的誤差來解釋。至於玉版與中原（35°N）及長江中下游地區（30°N）的冬至日入方位角相差則更大，可能與地形起伏有關。 表1  冬至日入方位角與緯度 <pre> 　　　　　 （1）玉版　（2）日晷　（3）燕都　　2-1　　　3-1　　　3-2 冬至日入 方位角　　56° 15′　　57° 36′　　59° 6′　　-1°16′　　2°51′　1°30′ 觀測地 緯度(N)　　44° 25′　　42° 9′　　39° 37′　　-2°16′　　-4°48′　-2°32′ </pre> 下面討論地形起伏對日入方位角的影響。在大地平坦的情況下，當時節確定後，日出入方位主要取決於地理緯度。但如果存在高山、丘陵或者坡地的遮擋，太陽雖然已出大地水平線，人們仍然觀察不到，只有當太陽升高到地平線以上一定高度以後，人們才會在山嶺或者坡頂上看到日出。在這裡日出的高度等於在觀測地所見日出方向上的山峰或者坡頂的仰角，日入時的情況與日出情況相仿。以日入為例，隨著太陽落山高度的增加，日入方位角會逐漸減小。對於相同的冬至日入方位角，如果日入高度角有改變，則其觀測地緯度也會隨之改變。反之，如果設定冬至日入方位角及觀測地緯度，就可以求出當地的日入（或日出）高度角，從而判定當地在日出入（出）方向上存在同樣高度的山嶺或者高地。當然考古學文化的傳播是一個很複雜的問題，我們不能根據某一文物在某地發現就判斷說該文物必定在本地製造，它完全有可能是在別的地區製造而後傳播到當地來的，但這並不影響我們對該文物的原始產地信息作出相關判斷。 茲據理論計算（忽略蒙氣差及太陽視半徑）列出以北緯40°為代表的燕山地區、北緯35°為代表的中原地區、北緯30°為代表的長江中下游地區適應玉版、日晷冬至日入方位角所對應日出入方向上的山高仰角如下表。 表2  冬至日入方位角與地形起伏（單位：°） 　　　　　　　冬至日入方位角　　　山高仰角　　　緯度（N）　　觀測地區 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 玉版　．　　　　56.25　　　　　　　　1.6　　　　　　40　　　　　　燕山 　　　．　　　　56.25　　　　　　　　4.6　　　　　　35　　　　　　中原 　　　．　　　　56.25　　　　　　　　8　　　　　　　30　　　　長江中下游 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 日晷　．　　　　57.6　　　　　　　　0.3　　　　　　40　　　　　　燕山 　　　．　　　　57.6　　　　　　　　3.1　　　　　　35　　　　　　中原 　　　．　　　　57.6　　　　　　　　6.2　　　　　　30　　　　　長江中下游 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． </pre> 從上表可以知，在長江中下游地區，如果在日出入方向上存在仰角為8° 左右的山峰，就可以於冬至前後在南偏東56.25°的方向上看到太陽出山，在南偏西56.25°的方向上看到太陽落山，這就是含山玉版上的冬至日入方位角。 茲以山高仰角8° 為例，推測其山峰與觀測點的距離如圖6所示：若距離為5公里，則山峰的相對高度約為700米；距離10公里，則山峰的相對高度約為1400米，略呈線形關係。如果含山玉版確實產於北緯30° 左右的長江中下游地區，那麼圖6就是我們能夠估計到的玉版數據來源的大致觀測環境，即含山玉版上的天文準線，有可能產生於長江中下游地區的丘陵地帶或丘陵與平原交接地區。 [img]http://www.ihns.ac.cn/members/liudong/vjb/hanshan.files/image017.gif[/img] 文本框: 图6  仰角为8°的山高与距离 6．結語 通過對含山玉版圖案與日晷圖案的比較分析，得出結論：玉版與日晷圖案在結構上的相似性表現為其基本數據的同一性，雖然它們在等分圓周時的等份數目不一樣，但在表示冬夏二至日出入方位的地平數據上是一致的。這種情況表明早在五千多年前，我們的祖先就已掌握根據日出入方位來辨別時節的觀象授時方法。這種傳統的地平方法發展到戰國時期採用入宿度、去極度定量描述天體位置的新階段，形成蓋天說地平系統的宇宙理論。 含山玉版圖案上的地平數據與實際天象之間的關係，可能受到地形起伏的影響，這在江南丘陵山前地區是不難解釋的。由於玉版圖案沒有與地面標誌物相聯繫，難以進行模擬觀測及天文定年，但這種古老的觀測太陽地平方位的授時方法無疑是存在的。 （《東南文化》2006年第2期） 　 [1] 安徽省文物考古研究所：《安徽含山凌家灘新石器時代墓地發掘簡報》，《文物》，1989年，第4期，第1-9、30頁及圖版壹：3。 [2] 安徽省文物考古研究所：《安徽含山凌家灘新石器時代墓地發掘簡報》，《文物》，1989年，第4期，第6頁；安徽省文物考古研究所編：《凌家灘玉器》，文物出版社，2001年，第125頁。 [3] 陳久金、張敬國：《含山出土玉片圖形試考》，《文物》，1989年，第4期，第14-17頁。 [4] 馮時：《中國天文考古學》，社會科學文獻出版社，2001年，372頁。 [5] 陸思賢、李迪：《天文考古通論》，紫禁城出版社，2000年，122－123頁。 [6] 劉正英：《含山玉片新解》，《淮陰師專學報》，1997年，第1期，第64頁。 [7] 李學勤：《論含山凌家灘玉龜、玉版》，《中國文化》，1992年總6期，144－149頁；王育成：《含山玉龜玉片補考》《文物研究》1993年8期，第28－36頁。 [8] 安徽省文物工作隊：《阜陽雙古堆西漢汝陰侯墓發掘簡報》，《文物》，1978年第8期。 [9] 武家璧：《從出土文物看戰國時期的天文曆法成就》，《古代文明》第2卷，文物出版社，2003年，第258頁。 [10] 武家璧：《從出土文物看戰國時期的天文曆法成就》，《古代文明》第2卷，文物出版社，2003年，第259頁。 [11] 溫少峰、袁庭棟：《殷墟卜辭研究——科學技術篇》，四川省社會科學院出版社，1983年，第55－57頁；姚孝遂：《釋「月比鬥」》，《亞洲文明》第三集，安徽教育出版社，1995年；石璋如：《「月比鬥」與「夕比鬥」》，《古今論衡》第7期，中央研究院歷史語言研究所出版,1990年；周靖：《甲骨文「月比鬥」的曆日推算》，《史學月刊》，1999年第3期，第14-16、45頁；馮時：《中國天文考古學》，社會科學文獻出版社，2001年，第104頁。 [12] 李斌：《史前日晷初探——試釋含山出土玉片圖形的天文學意義》，《東南文化》，1993年第1期。 [13] 李鑑澄：《晷儀——現存我國最古老的天文儀器之一》，載《科技史文集》第1輯（天文學史專輯），上海科學技術出版社，1978年，第31—38頁；又見《中國古代天文文物論集》，文物出版社，1989年，第145—153頁；武家璧：《從出土文物看戰國時期的天文曆法成就》，《古代文明》第2卷，文物出版社，2003年，第256－257頁。 [14] 李鑑澄：《晷儀——現存我國最古老的天文儀器之一》，載《科技史文集》第1輯（天文學史專輯），上海科學技術出版社，1978年，第31—38頁；又見《中國古代天文文物論集》，文物出版社，1989年，第145—153頁。 [15] 武家璧：《從出土文物看戰國時期的天文曆法成就》，《古代文明》第2卷，文物出版社，2003年，第258頁。 [16] 武家璧：《雲夢秦簡日夕表與楚歷問題》，《考古與文物》增刊，2002年先秦考古專號，第318－323頁。 [17] 武家璧：《從出土文物看戰國時期的天文曆法成就》，《古代文明》第2卷，文物出版社，2003年，第262頁。 [18] 錢寶琮：《周髀算經考》，《錢寶琮科學史論文集》，科學出版社，1983年，第126頁；關增建：《傳統365 1/4分度不是角度》，《自然辯證法通訊》，1989年第5期；關增建：《中國古代物理思想探索》，湖南教育出版社，1991年，第224－232頁。 [19] 武家璧：《出土日晷測制地的推算》，《古代文明研究通訊》第5期（2000年6月）。 [20] 竺可楨：《論以歲差定尚書堯典四仲中星之年代》，《科學》第11卷12期，1926年；又見《竺可楨文集》，科學出版社，1979年；潘鼐：《中國恆星觀測史》，學林出版社，1998年，第5頁。 [21] 《辭海》歷史地理分冊，上海辭書出版社，1978年，60頁；復旦大學歷史地理研究所、《中國歷史地名辭典》編委會：《中國歷史地名辭典》，江西教育出版社，1986年，212頁。 [22] 北京市文物工作隊：《北京房山縣調查簡報》，《考古》1963年3期；中國科學院考古研究所、北京市文物管理處、房山縣文教局琉璃河考古工作隊：《北京附近發現的西周奴隸殉葬墓》，《考古》1974年5期；魯琪、葛英會：《北京市出土文物展覽巡禮》，《文物》1978年4期；北京大學考古學系、北京市文物研究所：《1995年琉璃河周代居址發掘簡報》，《文物》1996年6期；北京市文物研究所、北京大學考古學系：《1995年琉璃河遺址墓葬區發掘簡報》，《文物》1996年6期。