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陶寺遗址发现4100年前“测正午日影”天文观测系统
发布时间:2017-11-26
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 《尚 书·尧典》记载:“乃命羲和,钦若昊天,历象日月星辰,敬授民时。”2003年,陶寺古观象台的发现,印证了《尧典》的记载。2009年6月21日,24 节气中的夏至日,随着“陶寺史前天文台考古天文学研究”项目组利用陶寺遗址出土的“圭表”复制品测量日影的成功,进一步印证了《尚书·尧典》“分命羲仲, 宅嵎夷,宅芬模谎艄。寅宾出日,平秩东作。日中,星鸟,以殷仲春。”的记载,也进一步奠定了陶寺作为“帝尧古都”、作为“中国”的地位。

 

 

 

专家、学者、媒体关注测正午日影

 

 

 

学者们正在做测量实验

 

 

 

何驽和孙小淳讨论出土器物的作用

2004年,中国社会科学院考古研究所山西工作队在陶寺遗址进行考古时发现了古观象台,它位于陶寺古城遗址东南,呈半圆形平台,有三个圈层的夯土结 构。第一圈的半径大约18米,第二圈大约有24米,第三圈大约为50米。在第一圈内,有11座夯土柱,夯土柱由西向东方向呈扇状辐射排列。据考古专家说, 这几座夯土柱上面原来竖立着13根石柱,石柱高约5米左右,古人透过柱与柱之间15至20公分的缝隙观测正东方向塔儿山日出的上切与下切,以此来确定当时 的节气。据中国社会科学院考古研究所考古专家和天文学家的初步结论,该观象台形成于公元前2100年的原始社会末期,比目前世界上公认的英国巨石阵观测台 (公元前1680年)还要早近500年,这可能是世界上最早的观象台。

就在古观象台的附近,还发现了一座中期大墓,这座大墓深8米,长3.7米,宽5米,据中国社会科学院研究所研究员、山西考古队领队、陶寺古观象台遗 址发现者何驽博士介绍:在这座墓中,发现有竖立着的一根木杆,它的上面涂有黑、绿色和红色标记的漆,在其旁边还放置着具有圆形小孔的玉器——戚。这些器物 在帝尧时期的功能是什么?为什么会成为陪葬品放置在大墓中,一直是考古工作者思考的问题。2005年——2009年,随着何驽博士对陶寺遗址时期度量衡研 究的突破,沉寂在大墓中的这些器物的作用逐渐明朗起来。

根据何驽的研究,陶寺遗址时期的一尺相当于现在的25cm,而这根木杆上红漆的标记与25cm恰好形成某种比例关系。就在此前的1980年代,陶寺 遗址先期的考古者高炜在早期的墓葬中也发现了一根圆形的木杆,杆长2米左右,约为陶寺遗址时期的八尺。这两根木杆引起了考古工作者关于我国古代利用“圭 表”测日影定历法的联想。

圭表是我国古代度量日影长度的一种天文仪器,由“圭”和“表”两个部件组成。直立于平地上测日影的标杆和石柱,叫做表;正南正北方向平放的测定表影 长度的刻板,叫做圭。在不同季节,太阳的出没方位和正午高度不同,并有周期变化的规律。于露天将圭平置于表北面,根据圭上表影,测量、比较和标定日影的周 日、周年变化,可以定方向、测时间、求出周年常数、划分季节和制定历法。

这两根杆会不会就是帝尧时期观测日月星辰的“圭”和“表”呢,而带有小孔的玉器——戚,是否就是后世天文学家用于精确测量日影的“景符”?

《周髀算经》有:“夏至南万六千里。冬至南十三万五千里,日中立竿测影。此一者。天道之数。周髀长八尺。夏至之日晷一尺六寸。”的记载。何驽经过计 算确认,陶寺遗址时期的夏至日影一尺六寸为40cm,正好对应所谓“圭”的木杆上涂有红漆的某一刻度,这一发现证明了陶寺就是《周髀算经》中记载的“地 中”,并与天文学家利用现代技术推算的纬度不谋而合。经过与天文学家的沟通,“陶寺史前天文台的考古天文学研究”项目组决定2009年的夏至在陶寺观象台 进行验证。

6月21日,中国科学院自然科学史研究所研究员、中国古天文研究中心主任、“陶寺史前天文台的考古天文学研究”项目组首席专家孙小淳等天文学家来到陶寺古观象台,用陶寺遗址出土的“圭、表”1:1的复制品进行验证。

中午11时30分,陶寺古观象台,考古学家、天文学家、中央地方媒体的记者、襄汾县的部分领导群众聚集在一起,开始求证推测、见证猜想。专家们将复制的圭、表仪器安装好,进行初步测量,夏日的天空,烈日在云层中时隐时现,专家们抓住时机,认真进行测量、研讨、求证。

  八尺之表的投影,照射在陶寺遗址时期的“圭”上,日影的边缘并不清晰,阴影越靠近边缘越淡,专家们利用仿制的“戚”使照在圭上的日光通过小孔,再射到圭面,阴影的边缘变得清晰起来。

现代天文学测定,2009年的夏至是6月21日12时36分,现场专家的目光聚集在了这一刻,照相机、摄像机聚焦在了这一刻。

12时36分,通过“戚”的小孔,人们看到“表”的投影落在 “圭”上两个红色标记之间的位置,影长41cm左右。

据专家介绍,由于4000多年来地球黄赤交角发生了变化,实际测量的日影要比文献记载长1cm左右,由此可见,专家们的推测得到成功验证。

观测现场顿时洋溢着欢乐地气氛,亲自发现这一天文观测系统的何驽博士把摄像机对准“圭表”记录下了这一重要的时刻,课题组的专家们也兴奋地在古观象台前合影留念。

陶寺遗址“圭表”测正午日影发现与验证的初步成功表明,早在4100多年前的帝尧时期,我国就已经拥有了“测日出方位”和“测正午日影”两套天文测量系统,拥有了当时世界上最先进的天文观测技术。

陶寺遗址“圭表”测正午日影发现与验证的初步成功还表明,中国古代人们认为地是方的,在陶寺夏至时立八尺杆量出日影为一尺六寸,按照 “影差一寸,地差千里”的说法,陶寺立杆测影处距地的四边都是1.6万千米,为地的中心,结合《尧典》中的记载由此可以推算出当时的“中国”南可达今日广 西、越南一带,北可达今日辽宁一带。

陶寺遗址“圭表”测日发现与验证的初步成功再次表明,陶寺遗址是帝尧古都之所在,是4100——4300年前之“中国”。



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对象为城市规划、设计、园林、装修、房地产、家庭布置等大专以上学历相关工作者

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