第五节 岁差、验气与谕节气

（一）岁差现象

岁差现象是在太阳和月亮的引力作用下，地球地轴在黄道轴周围作圆锥形运动并向西慢慢移动中造成一定的时间差。早在晋代时，天文学家虞喜便发现这一现象，并命名为岁差。[89]唐代史官发现每年的节气中晷都有小的变化，“自开元治历，史官每岁较节气中晷，因检加时小余，虽大数有常，然亦与时推移，每岁不等”。[90]《宋史》引虞喜的说法：“尧时冬至日短星昴，今二千七百余年，乃东壁中，则知每岁渐差之所至。”[91]北宋沈括说：“开元《大衍历法》最为精密，历代用其朔法。至熙宁中考之，历已后天五十余刻，而前世历官皆不能知。”[92]由于岁差现象，自唐代开元（713～741）至北宋熙宁（1068～1077）的三百多年间，官方确定的初一比实际日期已经推迟了一天零五十余刻，而遵循僧一行《大衍历法》的官员们却没有察觉到这一天象变化。同样受到岁差影响，每年的节气时间点也并不固定。据明代礼部尚书范谦所言，求岁差方法有三：一是考月令之中星，二是测二至之日景，三是验交食之分秒。[93]明代通过所谓“步发敛法”，得出节气的岁差为一秒七十五忽。[94]现代人认识到，由于岁差，每年春分点向西移行约五十秒。[95]

（二）验气之法

圭表测影时，日影常常虚而淡，分辨起来较为困难，于是古人想出一些办法来解决这个问题，称为验气之法。《元史》对验气之法作了记载：

旧法择地平衍，设水准绳墨，植表其中，以度其中晷。然表短促，尺寸之下所为分秒太、半、少之数，未易分别。表长，则分寸稍长，所不便者，景虚而淡，难得实景。前人欲就虚景之中考求真实，或设望筒，或置小表，或以木为规，皆取表端日光下彻圭面。今以铜为表，高三十六尺，端挟以二龙，举一横梁，下至圭面，共四十尺，是为八尺之表五。圭表刻为尺寸，旧寸一，今申而为五，厘毫差易分。别创为景符，以取实景。其制以铜叶，博二寸，长加博之二，中穿一窍，若针芥然，以方为趺，一端设为机轴，令可开阖，榰其一端，使其势斜倚，北高南下，往来迁就于虚景之中，窍达日光，仅如米许，隐然见横梁于其中。旧法以表端测晷，所得者日体上边之景，今以横梁取之，实得中景，不容有毫末之差。[96]

（三）谕节气法

明代有两种谕节气之法：一为平节气，一为定节气。平节气是以实际天数来划分节气，将一年365天平分为二十四等分，约十五日有奇为一节气；定节气是将周天三百六十度平分为二十四等分，每十五度为一节气。[97]《明史》载：“四曰平节气，非天上真节气。盖旧法气策，乃岁周二十四分之一。然太阳之行，有盈有缩，不得平分。如以平数定春秋分，则春分后天二日，秋分先天二日矣。”[98]《明史》以“节气图”为例，进一步讨论了“平节气”与“定节气”两法的差异。

确定节气后还要推算物候，史书中将确定初候日称为定气，首先确定的是冬至、夏至后的一气之数，《隋书》详细记载了“求候日”和“求定气”的算法。[99]据崔振华等人研究，平气（即平节气）是将一个回归年长度均分为二十四等分，如以《颛顼历》为例，从立春开始，每过15又7/32天交一个节气，也称为“恒气”。实际上，太阳运行有快有慢，在冬至前后只需十四日多就运行一节气，夏至前后需要十六日才能运行一节气，平气与太阳的实际运行不符。古人早就注意到这个问题，后来由隋代天文学家刘焯创立了定气法，即以冬至为起点，将黄道一周天均分为二十四等分，太阳实际运行到一个分点，就为一个节气。但这一方法在很长的时间里被束之高阁，直到清初的《时宪历》中才得注历，并沿用到今天。[100]