第二章:华夏时间简史
伏羲一画开天,发现天道和天时,以及天道的形象和天时的数轴合体的“一”,天道是太阳在天空中运行的道,天时是用天道来度量的时间,抽象的时间概念用具体的空间运动来量化度量,这是时间概念从零到一的形成过程。
时间是个抽象复杂的概念,是高级的哲学问题,同时也是高级的科学问题,然而哲学和科学也都没有搞懂时间的本质是什么。时间只能被认知,我们认知的时间是真正的时间吗?可能永远没法科学验证。我们用各种钟表显示时间,但正如所有温度计都不是在测量温度一样,所有的时钟都不是在测量时间,但很多人都误以为时钟就是时间。
大科学家霍金写了一本科普著作《时间简史》,时间本来是历史的线条,时间自己的历史如何写呢?霍金的时间简史只是对时间的认知历史,霍金以西方现代科学牛顿经典力学、爱因斯坦狭义相对论、广义相对论和量子力学为背景,介绍了现代科学对时间的认知,是默认已经有了完善的时间概念。又由于时间和宇宙空间有关系,所以霍金又介绍了对宇宙的认知历史以及宇宙的起源和演化的猜想。
霍金的时间简史严格来说是西方的时间简单历史,包含三部分内容,一是宇宙的认知历史:宇宙图像;二是对时间的认知历史:时间简史;三是对宇宙起源和演化的猜想:宇宙简史。其中的时间简史,缺乏时间概念形成这部分认知历史,所以是断代史,这部分断代史在注重历史的华夏文明中可以找到。另外两部分宇宙图像和宇宙简史,华夏文明中也有,而且也很精彩,所以时间简史不能少了华夏的时间简史。
看了霍金的《时间简史》,没有一项华夏文明的内容,相比于古希腊亚里士多德根据月食推断地球是圆的,很多人认为中国古人对月食的认知可能只是天狗吃月亮。还有天圆地方被顾名思义的歪曲成了盖天说,大家可能都认为我们祖先都不知道地球是圆的,然后还能文化自信吗?直接文化自卑了。
事实上在古代,华夏对时间认知的第一阶段,时间概念形成过程这部分历史,是世界文明中独一无二的;对于宇宙图像,我们不仅知道月食的形成机制,还知道地球是圆的,还知道地球与太阳月亮木火土金水星一样都在运动,这也是世界文明中同期最先进的;我们对宇宙起源的认知,也有最科学的混沌蛋模型,可以和现代科学宇宙大爆炸模型相媲美。
看世界的时间简史要中西方合起来看,才能不失偏颇,霍金的《时间简史》只是西方的时间简史,还需要我们华夏的时间简史,才能拼出完整的世界时间简史。
一、霍金的西方《时间简史》
大科学家霍金的一部科普著作名叫《时间简史》,这本书非常畅销,甚至超过了霍金本人的预期,它曾荣登伦敦《星期日时报》畅销书榜237周,这是创纪录的成绩。
为什么这么受欢迎呢?一方面是霍金大科学家的身份,对现代天*物文**理科学的理解超越绝大多数的科普作家,能深入浅出的讲明高深复杂的现代科学内容。另外一方面,我猜测也是主要的一方面,是《时间简史》涉及的话题是大众非常关心的话题,比如我们头上的天空有多大?天空有没有极限?宇宙有没有起点?是怎么起源的?宇宙有没有终点?会以什么方式终结?时间是什么?时间有开始吗?时间有终点吗?这些问题困扰着古往今来众多的科学家和哲学家,都在探索这些问题的答案,但似乎都还没有正确的答案。
顾名思义,简史就是简单的历史,说起历史,一般都是某年某月某日发生了什么事情。某年某月某日是时间,用时间来记录某事物的演化过程,这就是该事物的历史。可是时间自己的历史怎么写呢?时间本来是历史的量度,时间怎么能给时间本身做为量度呢?还有时间是什么我们都还没搞懂,时间是否是变化的我们也不知道,又如何给时间写历史呢?
事实上,时间简史只是人们对时间的认知历史。对于古人,要建立时间的概念,理解时间的概念,是一个非常困难的事情,因为时间是个高深的哲学问题,也是个高深的科学问题。就像现代的相对论和量子力学一样,要真正学懂这两门科学,也是非常难的事情,而且不是所有人都能做到的。
人类对时间的认知是个漫长的过程,这个过程是可以写成历史的,这就是对时间的认知历史。
霍金的《时间简史》不仅仅是对时间认知的简单历史,包含了三个部分,一是对宇宙的认知简史,其次是对时间的认知简史,然后是猜想的宇宙起源和演化史。虽然书名是时间简史,但是对时间的认知历史却是三部分内容中最少的。又因为空间和时间关系密切,而且现代流行的关于宇宙起源的宇宙大爆炸理论中,定义了时间的起点,所以时间又显得是全书最重要的部分,那么以时间简史做书名也合理了。本文也用时间简史来代指这三方面的内容。
霍金的《时间简史》是整个西方从古希腊到近现代欧美对宇宙的认知简史,对时间的认知简史,和猜想的宇宙起源和演化史。这些内容从古希腊的亚里士多德、托勒密等人开始,到近现代欧美的哥白尼、开普勒、牛顿、爱因斯坦、霍金等,完全没有中国的人名和科学哲学内容。读完霍金的《时间简史》,你会有种感觉,相比于古希腊和近现代的欧洲美洲,在天文学方面中国从古至今都非常落后,甚至有人说对人类天文学是零贡献。
显然这是一场大误会,中国古代无数的先贤圣人前赴后继地探索宇宙的奥秘,思考时间的本质,在对宇宙的认知、对时间的认知和对宇宙起源的猜想三方面都有很高的建树。霍金的《时间简史》中,古代时间简史缺少了我们华夏的时间简史,显然是有失偏颇的,是残缺的时间简史,是断代的时间简史,严格来说只是一部西方的时间简史。
要写一部完整的时间简史,就应该包括华夏的时间简史。有人会说,既然有古希腊的时间简史代表古代的时间简史了,还有必要加入华夏的时间简史吗?
当然有必要!首先缺失了华夏的时间简史,给人的印象是从古至今中国都非常落后,造成很多人的文化不自信。说到这里,想到以前在网上看到的一段话,有位网友看到一本明代的书上说:“百官死于乱军之手者,十分之三”,他对这里的分数十分之三,非常诧异也很自豪,因为明代已经有了分数。而我看到的是一种悲哀,因为他以明代有分数而自豪,其实远在《周髀算经》中就有了分数,而且通分约分等复杂的分数运算都有。这种大众对文化的不自信,是因为太多的中国古代成就被埋没了。
其次是,华夏的时间简史很多方面是优于古希腊的时间简史,站在全人类的角度来写时间简史的话,当然应该选最优的那部分。
现吐槽一下古希腊的时间简史。
二、古希腊的宇宙图像
霍金的《时间简史》前两章是《我们的宇宙图像》,主要介绍了西方对地球和日月星辰的认知过程。有必要明确一下,中文的宇宙本意是时间和空间,宇是指上下四方这个空间,是天空,宙是古往今来,是时间。但现在似乎只是空间的意思了,霍金这里是指空间中的日月星辰等天体。
霍金从古希腊的亚里士多德开始,介绍古希腊对宇宙的认知,亚里士多德认为地球是圆的,也是静止的,日月星辰都围绕地球运动,这就是所谓的地心说。然后,托勒密完善了地心说,可以计算日月和木火土金水的运动周期。后来到近代,哥白尼提出了日心说,认为地球和木火土金水五星一样,都在围绕太阳运动。布鲁诺支持哥白尼的日心说,还受到西方宗教的*害迫**而被烧死,本来是一场悲剧,却成为一段宣扬科学精神为追求真理而献身科学的一段佳话。
古希腊的地心说有一大亮点,知道地球是圆的,亚里士多德还给出了三个证据,证据一是:月食时地球在月亮上的影子是圆的,所以推断地球是圆球,而不是平的;证据二是:根据北极星高度的变化推断地球是球形的,还计算出了地球的周长;证据三是从地平线驶来的船总是先露出船帆,然后才露出船身,推断出地是球形的。
先看第二个证据,这个证据不知道是不是真的,可以明确的一点是,这个证据了暴露了古希腊天文学的真实水平,可能还没有找到北。
第二,希腊人从旅行中知道,在南方地区观测北极星,比在较北地区,北极星在天空中显得较低。(由于北极星位于北极的正上方,所以它出现在北极的观察者的头顶上,而对于赤道上的某观察者,北极星刚好出现在地平线上。)根据北极星在埃及和在希腊表观位置的差别,亚里士多德甚至估计出地球大圆长度为400000斯特迪亚。
--霍金《时间简史》
这个证据的第一个问题是北极星,北极星不在北极的正中心,它围绕北极做圆周运动,同一个地方,一年中的高度也不一样,而且差别还很大。《周髀算经》中详细记载了如何测量北极星围绕北极的运转。
欲知北极枢,旋周四极,常以夏至夜半时,北极南游所极;冬至夜半时,北游所极;冬至日加酉之时,西游所极;日加卯之时,东游所极;此北极璇玑四游。正北极枢,璇玑之中。正北,天之中。
--《周髀算经》
要想知道北极枢纽旋转时,其四周离北极中心的最远距离,通常是以夏至那天晚上半夜,北极星的位置作为最南端;以冬至那天半夜,北极星的位置作为最北端,以冬至那天傍晚,北极星的位置为最西端,以冬至那天早上,北极星的位置为最东端,这叫北极星的璇玑四游。这个璇玑的中心,是天旋转的轴心,也是天心。
璇玑四游的直径是多少呢?二万三千里。而且在赤道附近,有半年是看不到北极星的,在同一位置,北极星的高度也是变化的,古希腊根据北极星的高度推断地球是圆的,而且根据北极星的高度计算地球的周长,这个方法显然是错误的,另外,即使北极星是固定的,在一个平面上,离北极星越远,也是高度越低,不能作为地球是圆的证据,由此说明古希腊对北极星的观察是比较随意的。
第二个问题是根据北极星在埃及和在希腊表观位置的差别来计算地球的周长,这个问题就更大了,因为要根据两个地方北极星的高度来计算地球的周长,这两个地方必须在地球的同一条经度线上,也就是这两个地方必须在南北方向的一条线上,然而埃及和希腊不在地球南北方向上,平面地图上看感觉相差比较大,实际经度大概相差7度,按地球周长大约4万公里计算,埃及的开罗和希腊的雅典在经线上大概相距777公里,正所谓失之毫厘谬之千里,这里失了777公里,得缪多少公里呢?

问题的关键还不在于误差有多大,在于古希腊人可能根本没有南北方向的概念,而在华夏文明中,南北方向是天文观测中一个重要的方向,是伏羲一画开天发现了地球的南北方向,南北方向是地球的自转轴的方向,所以是天文观察中重要的方向,不确定这个方向,对日月星辰的观测都会有问题,这暴露了古希腊真实的天文学水平,可能还没有找到北。
另外这个问题还暴露了古希腊引以为傲的几何学水平,根本就没法和《周髀算经》中计算天高地厚时用到的几何相比。
霍金质疑了亚里士多德的关于地球周长的计算结果,误差太大。但是不知道霍金为什么没有质疑亚里士多德的计算模型和计算过程?
古希腊计算地球周长还有一个版本,埃拉托色尼根据埃及两地太阳高度角的差异来计算地球的周长。 埃拉托色尼发现夏至正午时分阿斯旺某口枯井,太阳正好照射到井底,意识到这里是太阳的直射点,再根据遥远北方亚历山大夏至正午时分,太阳的高度角是7.2度,根据几何知识计算出了地球的周长。

不知道为什么埃拉托色尼不沿用亚里士多德的方法计算地球的周长,而采用新的方法来计算呢?他也犯了同样的错误,依然不知道这类方法计算地球周长需要两地在南北方向上,亚历山大和阿斯旺也不在南北方向上,经度相差大概3度,按地球周长4万公里计算,经线上相距大概333公里,同样说明埃拉托色尼也没有南北意识。另外如何测量阿斯旺和亚历山大之间的直线距离,是另外一个大大的问题。
亚里士多德在公元前300多年,埃拉托色尼在公元前200年左右,一百多年后,古希腊的天文学还是没有本质的进步。也不知道,300年后的托勒密,集古希腊天文学之大成,完善地心说,那时候的真实天文学水平到底如何。
对于证据三,现代有人论证了,这个证据也是杜撰的嫌疑很大,因为海上的船进入人眼的可视范围时,已经早就过了地平线。
从现在观念来看,证据一根据月食来推断地是球形的在逻辑上是合理的,而且还有一个亮点,需要明白月食的形成原因是地球挡住了太阳光。
其实中国古代也是知道月食形成的原因,同时还知道日食的形成原因,不要因为有天狗吃月亮这样的神话故事,就认为中国古人不知道什么是月食。同时也不要因为文化中的天圆地方,就认为中国古人不知道地是球形的。中国古人不但知道地是球形的,还知道地球也在运动,这是比古希腊更高明的地方。
托勒密完善了地心说一千多年后,哥白尼提出了日心说,认为宇宙的中心在太阳,地球是围绕太阳运转,于是西方有了日心说和地心说的争论,并且由于布鲁诺的悲剧让这场争论变得异常精彩。
我们现在知道,地心说和日心说对应了地球的自转和公转两种运动,但这些在中国古代不是问题,因为我们的宇宙观是更宏观的天心说,天心说以北极为轴心,并把这个轴心叫北极枢,日月星辰都围绕北极枢旋转,太阳同时在离北极远近不同的轨道上运动,包含了地球自转和公转两种视运动,所以中国古代没有出现西方那样的日心说和地心说这类矛盾冲突。
华夏的宇宙图像是以北极轴心的旋转系统,是高于古希腊的宇宙图形的,这些内容会在华夏的宇宙图像中详细介绍,作为人类对宇宙的认知历史,不能少了华夏这部分。
三、西方对时间的认知历史
对时间的认知历史,才是真正意义上的时间简史,霍金简单介绍了西方古代对时间的认知。
亚里士多德和牛顿都相信绝对时间。也就是说,他们相信人们可以毫不含糊地测量两个事件之间的时间间隔,只要用好的钟,不管谁去测量,这个时间都是一样的。时间相对于空间是完全分离并且独立的。
--霍金《时间简史》
霍金把亚里士多德和牛顿对时间的认知精简成了一句话,时间是绝对的,对大家都是一样的。但我还是想看看牛顿本人对时间的表述,特意买了牛顿的《自然哲学之数学原理》来看看,牛顿是这样说的:
绝对的、真实的和数学的时间,它自身及它自己的本性与外在物无关,它流逝的节奏不变,由另一个名字定义为持续的、相对的、表面的和普遍的时间,它是可感知的和外在的运动持续时长的度量(无论是否精准),常常代替真实时间使用,例如小时、日、月、年。
--牛顿《自然哲学之数学原理》
牛顿特意区分了科学上的时间,和生活中的时间,牛顿认为绝对的真实的和数学的时间,是与外物无关的,流逝节奏是不变的,而我们生活中的普遍时间,比如小时、年、月、日,这是可以被感知的,用来度量外在运动持续的时长。
牛顿和亚里士多德都认为时间是运动持续时长的度量,这是时间的作用,不是时间的本质,也不是对时间的认知。
牛顿之后,爱因斯坦颠覆了对时间的认知,认为时间是相对的,和外物是有关的,其流逝节奏受运动速度和引力大小的影响,时间流逝节奏是变化的了。
牛顿把时间作为运动的度量,是在讲时间的作用,是默认大家已经形成了时间观念,缺少了人类对时间从0到1的认知过程,对于时间简史来说,这部分过程反而是对时间认知最重要的历史,忽略了这部分,就是断代的时间简史。事实上,最初对时间的认识,是通过太阳的运动来认识时间的,运动是时间的度量,时间概念成熟以后,反过来用时间作为运动的度量。
因为时间是个复杂高深的哲学概念,也是复杂高深的科学概念,人类对时间概念形成过程肯定是个非常漫长的过程,缺少了这部分历史,是个问题很严重的断代史,而断代的长度可能是上万年。
能不能找回这部分历史呢?有文献吗?有历史纪录吗?
有,这要在重视历史,世界上个唯一一个没有中断过的中华文明中找答案。
四、西方宇宙起源的猜想
霍金《时间简史》的第三大板块,是宇宙的起源和命运。对于宇宙的起源,古代的西方只有神学的答案,神创造了天地万物,现代流行的科学意义上宇宙起源猜想是宇宙大爆炸模型。
比利时天文学家勒梅特被认为是宇宙大爆炸之父,1931年,勒梅特提出,宇宙是从一个宇宙蛋爆炸来的,这个宇宙蛋就像一个巨大的包含了宇宙中所有物质的原子,这枚宇宙蛋从初始状态爆炸后,开始膨胀然后形成了天空中无数的星系。

宇宙的历史
现在完善后的宇宙大爆炸模型和勒梅特是大同小异的,只是不是从宇宙蛋开始的,而是从一个温度无限高密度无限大的一个奇点开始爆炸,然后开始膨胀和冷却,经过138亿年形成我们现在的宇宙。
看到宇宙蛋,我就想起我们古代也有一个神奇的蛋,不过我们这个蛋没有爆炸,而是孵化出了整个宇宙,这就是盘古开天辟地。盘古开天辟地是以中国古代宇宙学浑天说为背景的宇宙起源和演化模型,以鸡蛋孵化成小鸡的自然现象,猜想我们的宇宙也是由一个大鸡蛋孵化而成的。盘古开天辟地有两个版本,一个是神话故事版本,盘古从天地这个大鸡蛋中破壳而出,用斧头开天辟地;另外一个版本是纯科幻故事版本,一个大鸡蛋,孵化出顶天立地的盘古,盘古死后,化成日月星辰等天地万物。
盘古开天辟地和勒梅特的宇宙蛋模型,简直就是雷同啊,其实,宇宙大爆炸之父应该是盘古,而不是勒梅特。
霍金《时间简史》中关于宇宙起源的认知历史也是断代史,华夏的宇宙起源模型盘古开天辟地,正好能补上勒梅特以前人类对宇宙起源的科学猜想。
霍金《时间简史》是一部西方的时间简史,三大板块中的第一板块宇宙图像,没有包括历史上最优秀的华夏宇宙图像,另外两个板块对时间和宇宙起源的认知简史,都是断代史,都缺了我们华夏对时间的认知简史和对宇宙起源的认识简史。
五、华夏的宇宙图像
霍金的西方时间简史的第一部分是宇宙图像,是古希腊对宇宙中日月星辰的认知,而我们华夏族的祖先,是最擅长观察的,有更准确更美的宇宙图像。其中最擅长观察的要数华夏人文始祖伏羲。
古者包牺氏之王天下也,仰则观象于天,俯则观法于地,观鸟兽之文,与地之宜,近取诸身,远取诸物,于是始作八卦,以通神明之德,以类万物之情.
--《易经.系辞》
伏羲观天观地,观鸟兽,观物观自己,画了八卦,八卦就是天地日月风雷山泽八大自然现象,天上最大的现象是什么?是太阳和月亮,正所谓悬象著明莫大乎日月。太阳又是最重要的天象,所以伏羲重点观察太阳。伏羲观察太阳,不仅仅是用肉眼望着天空发呆,他是用智慧来观察,还有一套完整的方*论法**就是象数理,首先是观察物体的外在形象,早期的象形文字就是这样形成的,然后是观测物体的数,对物体做量化分析,最后是总结出物体象数背后的规律和道理。
伏羲对天不仅仅是观察了,还有测量,是观测,通过观测得到日月星辰的象数理,最后形成了华夏的宇宙图像盖天说。
1、盖天说
君子善假于物,伏羲不仅有观察的方*论法**,还有观察用的物:杆,立杆测影,《周髀算经》中把测太阳影子的杆叫表,也叫髀,因为是在周朝,所以叫周髀,本文都以表杆专指测日影的杆。虽然《周髀算经》是讲周朝的事情,但是所用的方法是伏羲当年立周天历度的方法,为了行文需要,以伏羲为主角来叙事。
伏羲通过立杆测影首先发现一天中太阳的影子规律,从而确定了白天的时辰。然后发现正午日影的特殊性,又日中立杆测影,专门研究正午的日影,结果是伏羲一画开天,发现了天道天时。还发现正午时分,南北方向相距一千里,八尺高的表杆影长相差一寸,《周髀算经》把这个规律叫做: 勾之损益寸千里 。因为把正午时分表杆的影子当作直角三角形的一边勾,表杆当作另外一边股,表杆和表杆的影子就是一个直角三角形的两条边,然后就可以用勾股定理做相关的运算了。天时是太阳的 数 ,勾之损益寸千里是观测后总结出的和太阳相关的 理 。
伏羲又根据勾之损益寸千里和勾股定理这两个规律继续观测太阳,现在不是观察了,是观测,测出了太阳更多的数:天高地广。
为了避免复杂的乘方和开方运算,伏羲等到八尺高的表杆,正午影长六尺那天,计算出太阳垂直高度是八万里,水平距离是六万里,直线距离是十万里,最重要的是还计算出这时候太阳的直径是一千二百五十里。
华夏宇宙图像的第一部分也是最重要的一部分就跃然纸上了。
通过影子能观察太阳,但月亮的影子比较弱,星星根本就没有影子,怎么观察呢?伏羲可能是最早使用三点一线瞄准术的人,把人眼作为观察仪器的一部分,人眼、表杆顶和星星三点一线,这时候人眼就相当于是星星照射表杆后形成的影子的末端,这样也可以通过立杆测影来观察星星。于是统一了观测日月星辰的方法:立杆测影。
伏羲继续观测,观测出夏至日离太阳最近,水平距离是一万六千里,冬至日离太阳最远,水平距离是一十三万八千里。伏羲还发现太阳是在绕北极做圆周运动,用立杆望北极方法,根据勾损益寸差千里规律,计算出天北极的中心位置,同时算出夏至日太阳圆周运动的直径是二十三万八千里,冬至日太阳圆周运动的直径是四十七万六千里。
然后根据粗糙的圆周率:径一周三,直径为一的圆,周长是三,这是把圆周率3.14152...精确到个位数3(准确说不是精确,是刚开始算到个位数),计算出太阳夏至日圆周运动的周长是七十一万四千里,冬至日圆周运动的周长是一百七十万一千里。同理能计算立春、春分、立夏、立秋、秋分、立冬等其它二十四节气时太阳圆周运动的直径和周长。
理论上是可以计算每天太阳圆周运动的数据,这些圆的中心都在北极,太阳每天都在天上画同心圆,所有这些圆就组成了太阳运动的黄道面,伏羲把这个黄道面分成了六份,就是七衡六间图。

七衡六间图
七衡就是包括夏至和冬至在内等间距的七个圆,这七个圆之间的空间就是六间。为什么分成六份呢?因为上下半年各六个月,平均分下来每月一间。太阳和月亮的运动轨都在这七衡六间内。华夏宇宙图像的大框架:七衡六间图终于完成了。
由于七衡六间都有明确的数据,所以可以按比例缩小然后在地上就能画出七衡六间图了,这个同心圆面就是华夏的宇宙图像主体。如何在地上画宇宙图像呢?很重要的一点就是伏羲一画开天确定的地球的南北方向,地有南北方向,天也有南北方向,天地有了共同的基准线,才能把天象投影到地上,画出宇宙图像。当然这时候的宇宙图像还不完全,还缺少满天的星星。
天上除了太阳和月亮两个大的现象,还有满天无数的星星,太阳和月亮的运动很明显,除木火土金水五星外,其他星星的都是同步围绕北极运转,一年转一圈,完整的宇宙图像不能少了这满天的星星。
伏羲把满天的星星分成了二十八组,每一组都是由多颗星星组成,并根据这组星星的形状分别命名为牵牛、须女等,每一组星星叫做一宿,意思是星星住的房间,全天一共二十八星宿。
需要把这二十八星宿的星星画在太阳的七衡六间的黄道面上,因为他们都是宇宙图像的一部分。怎么画呢?当然不能随便画,需要精确确定它们的相互位置,如何确定天上星宿之间的准确位置呢?这又是一个大难题,但是难不倒伏羲。
伏羲准备了一根表杆,垂直立在地面上,并以表杆为圆心,直径为一百二十一尺七寸五分画个圆,那么这个圆的周长就是三百六十五尺二十五寸,和一年三百六十五天四分之一天相等。并以表杆为交点画上东西南北四条线,然后就在表杆的正南方守着,等通过表杆的顶端正好看到牵牛星时,此时牵牛星在正北方向上。然后继续等,等到下一个星宿须女星运行到正北方向时,在表杆的圆周上,找到一个点,在这个点上望表杆和牵牛星在一条线上,这个点在圆周的度数就是牵牛经过正北方向后转过的度数,也是牵牛和须女之间的度数。

二十八星宿
同样方法能确定其它星宿之间的角度,然后把它们画在七衡六间的宇宙图像上,作为宇宙图像的背景。后来又把这二十八星宿按东南西北四个方位分成四组,每一方的七个星宿自然的组成一组,每一组都有专属的名字,东方为青龙,北方玄武,西方白虎,南方朱雀。
现在华夏的宇宙图像就几乎要完成了,还有一个非常重要的点,是霍金都没注意的,古希腊亚里士多德也不懂的一点,北极星的璇玑四游。日月星辰都在绕北极旋转,北极是宇宙的轴心,但是北极星不在轴心上,离轴心还有一段距离,这段距离是一万一千五百里,就是说北极星在以一万一千五百里为半径的圆上绕北极旋转,北极星的旋转有一个专属名字叫璇玑四游,璇玑和玄机这两个字读音一样,其实璇玑也就是我们宇宙的玄机所在。
《周髀算经》说:”正北极枢,璇玑之中。正北,天之中。“璇玑就是宇宙的玄机所在,璇玑的中央,是宇宙旋转的正北极枢纽,是天的中心,简称天心,天心不是一个点,是一条轴线,是轴心。所以我们的宇宙图像是天心,不是西方的地心或日心。
到此我们宇宙图像天的部分就完成了,这也是我们宇宙学盖天说中天的部分,天的模型不是平面模型,是中间高四周低,更像一个半球面,顶部在北极星附近,这个天就像一个斗笠。
天像圆形的斗笠,我们脚下的地呢?《周髀算经》中说地像一个倒扣的圆盘,同样是圆的,而且也是中间高,四周低,中间在天的北极正下方的地面,这个位置就是现代地球的北极。天那个斗笠的中央比四周高六万里,地这个盘子中央也比四周高六万里。
太阳在天上做圆周运动,太阳的直射点也对应在地上围绕地北极做圆周运动,这个圆的最外围就是冬至时分太阳直射点所在那个圆,对应了现代的南回归线,南回归线以上的区域,就是盖天说的地的范围。盖天说整个宇宙是地球南回归线以上整个天空和天空内的天体。
这样华夏宇宙图像中天地的形状数据都有了。但需要注意一点,这个图像是动态的,一直在动,不同天体运动还不一样,二十八星宿、和日月五星的运动不一样。《周髀算经》说:“月后天十三度十九分度之七”,怎么理解呢?需要参考别的书来理解。
《周髀》家云:……天旁转如推磨而左行,日月右行,随天左转。故日月实东行,而天牵之以西没。譬如蚁行石磨之上,磨左旋而蚁右去,磨疾而蚁迟,故不得不随磨以左迥焉。
--《晋书·天文志》
用推磨的模型来比喻天体的运动,天体象磨盘一样左转,日月右转,同时也随天左转。所以日月实际上是向右转,但是被天带着西转。比如磨盘上的蚂蚁,磨左转,蚂蚁在磨盘上右转,磨盘转的快,蚂蚁转得慢,最后的效果是蚂蚁不得不随磨盘左转。
《尚书考灵曜》也有类似的说法。
日月东行,而日行迟,月行疾,何?君舒臣劳也。日日行一度,月日行十三度十九分度之七。
--《尚书考灵曜》
东汉郑玄对此的解释是:
凡二十八宿及诸星皆循天左行,一日一夜一周天,一周天外,更行一度,计三百六十五周天四分度之一。日月五星则右行,日一日一度,月一日一十三度十九分度之七。
--郑玄《考灵曜注》
郑玄的解释非常清楚明白,二十八星宿和天一起左转,一天转一圈,这对应了地球的自转。一天一圈之外,每天还转一度,一共转三百六十五周天四分度之一。这对应了地球对日的公转,一年一圈。日月和木火土金水五星则向右转,太阳一天一度,月亮一天一十三度十九分度之七。
由此看出,华夏宇宙图像的强大和先进之处,地球的自转和公转都包括了,同时体现了天体在地球自转和公转下两种视运动。所以在中国没有日心说和地心说的争论,是更全面更高级更准确的天心说,包含了日心说和地心说。可悲可叹的是如此先进的盖天说,被歪曲成了另外一个宇宙图像:天圆地方。
2、天圆地方不是盖天说
不知道什么时候天圆地方成了盖天说的代名词,也许是因为天圆地方这个词比天像盖笠地法覆盘更简洁,更容易传播。实施上也是如此,天圆地方变成了主流,天像盖笠地法覆盘却没人注意了。天圆地方浅显易懂,顾名思义就是天是圆的,地是方的。但这个误会就太大了,完全歪曲了盖天说的天地形状。
从此天圆地方变成了一个错误的常识,这个错误常识的直接后果就是大家都认为中国古代天文学很落后,居然认为地是方的,不知道地是圆的。看看古希腊,亚里士多德根据月食推断地是圆球,还根据希腊和埃及北极星的高度差计算出了地球的周长。古希腊的天文学就是高端大气上档次啊,而中国古代的天文学就相形见拙了。不要说文化自信了,完全是文化自卑。
其实,对于天圆地方这样的错误常识,古人也有很多质疑,比如宋朝的邵雍就认为圆的天怎么能盖住方的地呢?但是常识的威力还是非常大的,因为面对常识,很多时候不会去思考的,就比如亚里士多德根据北极星的高度计算地球的周长,这变成了常识后,大科学家霍金都直接引用,丝毫没有意识到这暴露了亚里士多德真实的天文学水平和几何学水平,霍金只是关注了亚里士多德的计算结果和现代计算结果的差异。关于亚里士多德的问题,后面会单独章节详细讲述。
其实天圆地方讲的是天地的理,不是天地的形状。《周髀算经》中原话是“圆属天,方属地,天圆地方,方数为典,以方出圆。”天圆地方是被掐头去尾,断章取义了,圆属天,方属地,合称天圆地方,圆属天不是说天是圆的,而是圆的数学法则适用于天,方属地也不是说地是方的,而是方的数学法则适用于地。圆的数学法则是圆周率,方的数学法则是勾股定理。
盖天说关于宇宙的形状是天象盖笠地法覆盘。
盖天说只是描述了我们认知的这个宇宙部分,冬至时分太阳在地球上直射点的那个大圆对应的地面部分以上整个宇宙,地面这部分也是圆形,超出这部分是什么样?
过此往者,未之或知。或知者,或疑其可知,或疑其难知。此言上圣不学而知之。
--《周髀算经》
已经知道的天地这部分,是根据观测计算出来的,超出这部分就不可知了。但对于圣人,他们可能是知道的,虽然很难知道是什么样,但他们有推测,至于具体是什么样?盖天说没有讲,但浑天说完善了盖天说,把盖天说这个半球完善成一个完整的球,华夏宇宙图像进一步发展。
3、浑天说
浑天如鸡子。天体圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于天内,天大而地小。天表里有水,天之包地,犹壳之裹黄。天地各乘气而立,载水而浮。周天三百六十五度又四分度之一,又中分之,则半一百八十二度八分度之五覆地上,半绕地下,故二十八宿半见半隐。其两端谓之南北极。北极乃天之中也,在正北,出地上三十六度。然则北极上规径七十二度,常见不隐。南极天地之中也,在正南,入地三十六度。南规七十二度常伏不见。两极相去一百八十二度强半。天转如车毂之运也,周旋无端,其形浑浑,故曰浑天。
--张衡《浑天仪图注》
张衡在《浑天仪图注》中明确描述了天地的形状,整个天象个鸡蛋,天体象弹丸那样圆,地象鸡蛋内的蛋黄,蛋黄是什么形状?也是弹丸那样的圆球形,所以天地都是球,地孤居于天内,天大地小,天的表壳里有水,天包着地,就像蛋壳包着蛋黄一样。
天地各乘气而立,天地都飘浮在气里,"载水而浮"不清楚是天载水浮起地球,还是地球载水而浮起陆地。天球和地球不是规则圆球形,应该是椭球状,地球和天球共用一个球心。而且天球是倾斜的,所以天一半在地上,一半在地下,天球和地球的轴线夹角36度,天北极出地36度,天南极在地下36度。
天球像车轱辘那样旋转,周旋无端,其形浑浑,所以叫做浑天。天球会带着内部的地球一起旋转吗?浑天说没有说。
浑天说补全了盖天说宇宙的半球模型,变成了一个完整的球形,是盖天说的继承和发扬。但由于盖天说被误认为是天圆地方那样方形平板上有个圆盖的模型后,浑天说被当作和盖天说并列的一种宇宙学说,因为盖天说认为地是四方平面形的,而浑天说的地球模型是圆球形的,这样就完全看不到这两种模型的关系了,所以被当成了两种并列的学说。
张衡还根据浑天说发明了浑天仪,模拟天体的运行来演示天象,浑天说经实践验证是比较符合实际的天文学说。
浑天说的球形模型是盖天说的伟大进步,但有一小缺点,天虽然是圆的但还是有盖,有蛋壳那样的表面边界,日月星辰都在这个边界里,对于这个边界以外的部分,张衡也做了猜测。
过此而往者,未之或知也。未之或知者,宇宙之谓也。宇之表无极,宙之端无穷。
--张衡《灵宪》
天壳以外的部分,是不确定的,不确定这部分就是所谓的宇宙,宇宙是无穷无尽的。
浑天说认为天有鸡蛋那样的壳,而且壳内有水,现在看来显然是不正确的,古人也有思考,提出了另外一个学说宣夜说来修正这个问题。
4、宣夜说
汉秘书郎郗萌记先师相传云:"天了无质,仰而瞻之,高远无极,眼瞀精绝,故苍苍然也。譬之旁望远道之黄山而皆青,俯察千仞之深谷而窈黑,夫青非真色,而黑非有体也。日月众星,自然浮生虚空之中,其行其止皆须气焉。是以七曜或逝或住,或顺或逆,伏见无常,进退不同,由乎无所根系,故各异也。故辰极常居其所,而北斗不与众星西没也。摄提、填星皆东行,日行一度,月行十三度,迟疾任情,其无所系著可知矣。若缀附天体,不得尔也。"
--《晋书·天文志》
汉代郗萌记录了他的老师传给他的天文学说宣夜说。他说, 天了无质,仰而瞻之,高远无极 。天空不是有形的物质,这是揭开了盖天说的盖,也打碎了浑天说的蛋壳,还放干了蛋壳里的水。而且,抬头望天,天高远无极限,把张衡认为的天和天外的宇宙融为一体,都是无极限的。天是虚空,没有物质,进一步接近现代科学对天的认知,在正确的方向上又进了一大步。所以,宣夜说也不是独立于盖天说和浑天说的天文学说,是进一步完善了盖天说和浑天说。
眼瞀精绝,故苍苍然也 。天看起来是苍色的,但实际不是,是因为天空高远无极限。比如从远处看黄山不是黄色而是青色,这个青色不是黄山真实的颜色,看万丈深渊漆黑一片,黑不是因为有黑色的物体,而是因为深渊太深了。 天了无质 ,是从天的苍苍色来判断的。这里也回答了庄子的疑问,“ 天之苍苍,其正色邪?其远而无所至极邪? ”
日月众星,自然浮生虚空之中,其行其止皆须气焉 。日月众星,都是乘气而立,漂浮在气上,不是浑天说讲的天地乘气而立,而是天体乘气而立。同时解释天体运动是因为有气,都是在腾云驾雾,所以日月众星运动有的快有的慢,有的向东有的向西,运动特性不完全一样,由此判断天不可能有壳,如果天有壳的话,它们的运动应该一致,但事实上不是一致的。这样进一步论证天没有壳,除了气没有别的物质。
华夏的宇宙图像,从盖天说半球状开始,到浑天说把半球拼成了完整的球,而且把盖天说的斗笠改成了鸡蛋样的天壳,再到宣夜说打碎了天的蛋壳,让日月星辰在大气中漂浮,华夏宇宙图像一步一步的勾勒,越来越清楚,越来越逼真。
5、天狗吃月亮
古希腊宇宙图像中引以为豪的一点是,知道地是球形,这种优越感来源于和中国错误常识天圆地方的比较。亚里士多德认为地球是圆形的依据之一是月食。
早在公元前340年,希腊哲学家亚里士多德在他的《论天》一书中,就能够对于地球是一个圆球而不是一块平板这个信念提出两个有力的论证。第一,他意识到,月食是由于地球运行到太阳与月亮之间引起的。地球在月亮上的影子总是圆的,这只有在地球本身为球形的前提下才成立。如果地球是一块平坦的圆盘,除非月食总是发生在太阳正好位于这个圆盘中心的正下方的时刻,否则地球的影子就会被拉长而成为椭圆形。
--霍金《时间简史》
亚里士多德认为是地球在月球和太阳之间,挡住了太阳的光线,导致了月食,又从地球的影子是圆形推断出地是球形。这里涉及到月亮的几个重要问题,月亮为什么有阴晴圆缺?为什么会出现月食?月亮作为天上仅次于太阳的第二大现象,是宇宙图像的重要组成部分,对月亮的认识是天文学水平的重要衡量标准,除了嫦娥奔月,我们还有天狗吃月亮的这样关于月食的神话故事。
其实我们对月亮的发光和月食形成机制都有正确的认知,不会逊于古希腊。《周髀算经》说:“ 故日兆月,月光乃出,故成明月。 ”月亮不发光,太阳照着月亮,月亮反光,所以月亮也是亮的。
夫日譬犹火,月譬犹水,火则外光,水则含景。故月光生于日之所照,魄生于日之所蔽,当日则光盈,蔽日则光尽也。众星被耀,因水转光。当日之冲,光常不合者,蔽于他也,是谓暗虚。在星星微,月过则食。
--张衡《灵宪》
汉代张衡认为,太阳象火,月亮象水,火会向外发光,水会显示影子。所以月亮上太阳光照到的地方就是亮的,有月光,太阳照不到的地方,就是暗的,这是月亮阴晴圆缺的原因。月亮星星能够发光,都是因为月亮星星能象水那样反光。然而,日光也有被挡住后照不到的地方,这些地方称为暗虚。当星星在暗虚中时,星星就很微弱,月亮在暗虚中时,就是月食。
张衡解释了月亮走到地球的阴影中时,就是月食,有没有关注地球的影子是圆的呢?这不清楚,但我想应该是有的。另外从庄子的文章中也能推断出地球是圆的。
天之苍苍,其正色邪?其远而无所至极邪?其视下也,亦若是则已矣。
--《庄子.逍遥游》
庄子说,天色苍苍,这是天的本色吗?天空远得没有极限吗?前面宣夜说回答了庄子这两个问题。 其视下也,亦若是则已矣。 然后庄子用了一句肯定式的陈述句说,从天上往下看,也肯定跟地上往天上看一样。我们往天上看是什么样的呢?一是太阳月亮和星星都是圆形的,直观判断是圆盘形,不容易判断出圆球形,正如李白说的,小时不识月,呼作白玉盘。二是太阳月亮和星星都在运动。庄子推断天上看地下也是一样的,那么最起码能够推断出地球是圆的,又根据盖天说中地的半球模型,是可以推断出地是球形。另外还能推出地球是和太阳月亮星星一样,不是静止的,是一直在动。
6、地有四游
亚里士多德虽然知道地球是球形的,但他不知道地球在动,他认为地球是静止的,而且是宇宙的中心,日月星辰都绕着地球转。
在华夏的宇宙图像中,宇宙是天心模型,天心在北极,地球也在动,和太阳月亮星星一样。地球怎么动的呢?地球也有东南西北四游。
地有四游,冬至地上北而西三万里,夏至地下南而东复三万里。春秋分则其中也。
--《尚书纬.考灵曜》
这是地球具体的运动模型,冬至在地上西北三万里,夏至在地下东南三万里,春秋分在中间,其他时候就在冬至和夏至之间。这不是简单的观察判断了,运动的里程都有了,这是通过观测然后测算出来的。
既然地球在动,为什么地球上的我们不知道呢?古人解释了这是为什么。
“地恒动不止,而人不知,譬如人于舟中,闭牖而坐,舟行而人不觉也。”
--《尚书纬.考灵曜》
地球一直在动,只是地球上的人不知道,为什么不知道呢?是因为人在地球上,就像人坐在船上,把船的窗户关上,船在航行,但是人感觉不到。
而西方要等到近代哥白尼提出日心说后,才知道地球是运动的。
7、古希腊天文学还没找到北
古希腊亚里士多德以为北极星是静止的,所以他根据古希腊和古埃及北极星的高度角不一样推断地球是圆的,这个推断的依据是有问题的,由此反应了古希腊的天文学的真实水平还处在肉眼观察的阶段。霍金在西方时间简史中说了牛顿被苹果砸头上发现万有引力的故事不可信,但他居然没有对这个证据提出疑问,可见霍金也没有意识到北极星有璇玑四游。
发现北极星的璇玑四游并不容易,必须要经过伏羲的一画开天,准确测量出地的南北方向,以地的南北方向为基准,才能给天上的星星准确定位,才能发现星星位置的微小变动。所以精确的地球南北方向是天文学的入门知识,古希腊好像没有,所以他们发现不了北极星的位置变动,误以为北极星位置是固定不动的,才用北极星的高度在南北两地的差异来计算地球的周长,而且选择古希腊和古埃及作为计算点,偏偏这两点还不在地球一条南北线上。本来以为是很高明的方法,没想到暴露了他们真实的天文学水平:还没有找到北。
由于西方天文学缺少这一基础内容,就没有北极星的璇玑四游,连大科学家霍金也都没有意识到这一点,说明西方天文学至今都还没有补上这一课。
准确测量地的南北方向是天文学的入门水平,入门后天文学才算找到了北,伏羲是这样一画开天确定南北方向的。《周髀算经》:“ 日中立杆测影,此一者天道之数。 ”伏羲日中立杆测影,正午日影那一条线,就是南北方向。《周髀算经》还推荐了另外一种实用的方法:垂直地面立一根表杆,以表杆为中心画一个圆,观察日出日落时太阳的影子和圆周的两个交点,连接这两点画一线段,这条线段的中点和表杆的连线就是南北方向。
霍金还另外特意介绍了古希腊地心说集大成者:托勒密。
托勒密模型的系统可以相当精密地预言天体在天空中的位置。但是为了正确地预言这些位置,托勒密不得不假定,月亮遵循的轨道有时使它离地球的距离是其他时候的一半。这意味着月亮有时显得要比其他时候大一倍!
--霍金《时间简史》
托勒密的模型中,月亮离地球的距离有时候是其他时候的一倍,这意味着月亮有时显得比其他时候大一倍。
我想这里有个几何问题,距离相差一倍,月亮的可视直径也相差一倍,但面积应该大了三倍。突然想到一个笑话,有人想买一个10寸的披萨,由于10寸的披萨卖完了,店家给他上了两个5寸的披萨。
这是古希腊的几何学水平吗?几何是天文学的重要基础,在这样的几何和天文学水平下,古希腊的天文学只能是靠观察了,有理由相信古希腊的宇宙图像是通过观察想象虚构出来的,像是山水写意画,而我们华夏的宇宙图像是根据观测测绘出来的,是三维立体的高度逼真写真画,要看古代的宇宙图形还要看华夏的宇宙图像。
华夏的时间认知简史
简史就是简单的历史,说起历史,一般都是某年某月某日发生了什么事情。某年某月某日是时间,用时间来记录某事物的演化过程,这就是该事物的历史。可是时间的历史怎么写呢?时间有演化过程吗?问题是时间是什么我们都还没搞懂,又如何给时间写历史呢?所谓时间简史只能是时间认知的历史。
牛顿说时间是运动的度量,只是说对了一半,先是用天体的运动来度量时间,然后再用时间来度量运动。用天体运动来度量时间的过程是霍金时间简史的断代处。华夏的时间认知历史正好能补上断代的霍金时间简史。
1、什么是时间?
时间是白天黑夜吗?不是。
早上太阳从东方升起来了,有太阳光的照耀,给我们带来了光明,我们能看清周围的东西,这就是白天;傍晚太阳从西边落山了,没有太阳光的照耀,四周黑暗下来,这就是黑夜。然后又是白天黑夜不断的循环。
白天黑夜是我们地球上的现象,我们把有太阳光的期间叫白天,没有太阳光的期间叫黑夜。白天黑夜是时间吗?如果白天黑夜是时间,那么当没有白天黑夜了,时间还在吗?我们现在知道白天黑夜是因为地球自转导致的,地球自转,朝向太阳的那面就是白天,背对着太阳的那面就是黑夜,可以想象,太阳上就没有白天黑夜,显然不能说太阳上没有时间。
所以不能说时间是白天黑夜,白天黑夜只是地球上一个变化的现象,我们用白天黑夜这个变化的现象来度量时间。
时间是昨天今天明天吗?也不是。
昨天是刚过去的那个白天黑夜,今天是当前的这个白天黑夜,明天是即将到来的那个白天黑夜,既然时间不是白天黑夜,时间也不是昨天今天明天。
时间是春夏秋冬吗?也不是。
春天是春暖花开这段白天黑夜的总称,夏天是烈日炎炎这段白天黑夜的总称,秋天是秋风萧瑟这段白天黑夜的总称,冬天是天寒地冻这段白天黑夜的总称,然后春夏秋冬也像白天黑夜一样的不断循环。
既然时间不是白天黑夜,那么时间也不是春夏秋冬。
那时间是什么呢?
1.1 时间是高深的哲学。
子在川上曰:逝者如斯夫?
不舍昼夜。
--《论语》
孔子在河边说:时间象这逝去的流水吗?昼夜不停。时光如流水,一去不复返。时间是什么?孔子没有答案,只是用河里的水流来比喻时间。
哲学家也不能确定什么是时间,也是和我们普通人一样的感叹时间,比如时光荏苒、光阴似箭、白驹过隙、日月如梭、转瞬即逝、斗转星移、似水流年、一寸光阴一寸金、莫等闲,白了少年头,空悲切等等。
1.2、 时间是高深的科学
大物理学家牛顿爱因斯坦都研究时间,牛顿用时间来度量运动,因为描述物体运动的速度和加速度都需要时间,比如速度是单位时间内物体的位置的变化量,加速度是单位时间内物体的速度的变化量。
伏羲也用时间来度量太阳的运动,根据太阳直射点的在冬至和夏至之间的距离,计算每天正午太阳移动的距离,并称为太阳每天的南北游。
从伏羲到牛顿,大家对时间的认知都是一样的,时间是公平的,时间的流逝速度对大家都是一样的。
但是爱因斯坦颠覆了大家的认知,时间的同时性是相对的,简单的说就是你认为同时发生的两个事件,在和你不是一样速度运动的人看来,不是同时发生的。
海上升明月,天涯共此时,我们一直认为,虽然我们远隔天涯,但是我们能看到同一个月亮,但事实上,就像“人不能两次踏进同一条河流“一样,其实我们很难看到同一个月亮,因为同时性对天涯两端的你我是不一样的。
现代科学其实也不知道是时间是什么?时间有起始点吗?时间有终点吗?科学也没有答案。
1.3、 时间的定义
时间不是白天黑夜,时间也不是春夏秋冬,还能给时间下个定义吗?虽然不知道什么是时间,但是可以给个定义,该定义包括所有的时间,在任何场景下都适用,比如没有白天黑夜的情况下也能正确的时间定义。
时间是过去现在将来
基于时间给人的感觉是不停流动的,变化的现象只是和时间同步而已,不能代表时间,过去现在将来这种和现象无关的定义能完整的描述时间,即使现象消失了,这个定义依然适用。
过去是现在以前,将来是现在以后,但现在是什么?
“现在”也是个高深复杂的哲学问题。哲学家们认为,当你说“现在”的时候,那个“现在”已经变成了过去,将来的一部分又变成了“现在”,“现在”就是不停的把自己变成过去,同时把将来的一部分变成“现在”,过去在不停的增加,将来在不停的减少,“现在”在不停的变换。
时间全面的定义:
时间是过去现在和将来,过去是已经流逝的时间,将来是还未到来的时间,“现在”是过去和将来的分隔线,“现在”不停地向将来移动,把自己变成过去,同时把一部分将来变成“现在”,过去在不停增加,将来在不停减少。

时间的定义
生活中的时间概念可以宽泛一些,“现在”跨越过去和将来的分界线,是一部分过去和一部分将来,公式化表示:
现在=X过去+Y将来
这个时间的定义还有个强大的地方,完美的规避了时间的起源和终点的问题,如果时间有起源,时间的起源也是时间的过去,如果时间有终点,时间的终点也是时间的将来。除非到了时间的终点,时间的定义需要改成过去和现在,但现在还没有到时间的终点,所以过去现在将来这个定义依然有效。在没有白天黑夜的地方,比如太阳上,这个定义依然有效,依然能正确的表述时间。
但这样的时间定义,也只是完整的描述了时间,并不是时间的本质,时间有没有起源?如何起源的?时间有没有终点?又是如何结束的?都回答不了,所以也没法写出时间的历史,只能写时间被人认知的历史。
2、一个汉字“时”一部时间史
世界上所有古文明中,只有中华文明没有中断,延续至今,为什么呢?我想一个重要的原因就是汉字,我们的汉字是表意的,要么象形,要么会意,要么指事等,看见汉字,就大概知道它的意思,所以古人的思想能很好的传承下来,这样文明才得以延续。
另外汉字从甲骨文、金文到隶书,字形历经数千年的演变,刚好能反映古人对该汉字表达的概念的认识过程和完善过程,往往一个汉字的演变过程就是一部微型的历史,我们的历史除了《史记》这样专门的历史著作外,还有汉字自身的演变史。汉字时间的时的演变过程,正好反应了我们古人对时间的认知过程,也正好填补霍金的《时间简史》中牛顿以前对时间的认知历史。
对于时间这个抽象复杂的概念,人类从发现时间到最后准确地表达时间,一定是一个非常漫长和困难的过程,即便到了科学如此发达的今天,哲学家和科学家们都还在思考时间的本质问题,也许时间是人类历史上最复杂的问题之一,和宇宙如何起源如何结束一样的难题。
我们来看看我们的祖先是如何用智慧来解决这个千古难题的。
汉字时从甲骨文开始,经过金文,再到隶书,字形变化很大,但却反应了古人对时间认知的进步过程。
2.1、时的甲骨文

时的甲骨文
甲骨文是中国现存的最早文字,我们从时的甲骨文开始。时的甲骨文是上下结构,上面是止,脚趾,下面是日,大意是太阳的脚步。这是对时间的初步认识,来源于人们对自然的直观观察 ,立杆见影。太阳出来后,太阳没照到的地方就会有阴影,比如立一个杆,马上就能看到杆的影子。由于太阳一直在动,太阳东升西落,杆的影子也跟着动,杆影从西到东。我们古人就发明了这个汉字来表达这个现象,把移动的太阳影子想象成太阳的脚印,用脚趾和日两个字合起来表达太阳的运动。太阳的移动就是时间的流逝。
这是最原始的时间概念,也是一个非常重大的突破,初步认识了时间,而且用文字来表达了抽象复杂的时间概念。

日晷
后来我们祖先还根据立杆测影,发明了专门的天文仪器日晷来测量时间。日晷是由一个圆形的晷面,和垂直于晷面的晷针组成,太阳出来后,晷面上就产生了晷针的影子,于是在圆形的晷面上做上标记,并给这些标记命名,早上太阳刚出来的时候,影子的区域叫辰,中午太阳在天中的时候,影子所在的区域叫午,傍晚太阳落山的时候,影子的区域叫申。这对应了一天中三个关键的时辰。
这样时间就被细化了,由于日晷只能测白天太阳的影子,也就是白天的那几个时辰。所以一天之内十二个时辰应该是一个逐步完善的过程,最后把一天分为十二个时辰,用子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二地支表示。
2.2、时的金文

时的金文
时的金文比甲骨文复杂了一些,增加了一个寸字,由“日”、“止”和“寸”三部分组成。结构上也由上下结构变成了左右结构,右边是上下结构,左边是日,右上是脚趾,右下是寸。
为什么要在原来的时字里面增加一个寸呢?因为对时间的认知大大的前进了一步,可以量化的测量太阳脚步走过的距离了,如何量化测量的呢?

伏羲一画开天
伏羲日中立杆测影,发现每天中午日影都在一条线上,于是一画开天发现天道天时和“一”,天道是太阳在天空中的回归运动,天时是天道的数,一年365天,每一天都对应了一定长度的正午日影线,这些长度值都刻在正午日影线这一画上,这一画是天道之数天时的数轴。
《周髀算经》记载,立八尺高的杆,在周朝,夏至那天正午日影的长度是一尺六寸,冬至那天是一丈三尺五寸,春分是七尺五寸五分,秋分也是七尺五寸五分。其他二十四节气也有对应的长度,当然以理类推,每天都有对应的影子长度,最重要的是发现了日复一日的日子有个周期365.25天,这样所有的日子都可以用影子的长度来表示了。
所以就调整了时间的时字,在原来的时的基础上增加了一个“寸”,表示时是太阳的脚步走过的距离。
2.3、时的隶书

时的隶书
我们的祖先持续对时间的进行探索,时字进一步演化,把金文时右上角的“止”改成了“土”,就变成了隶书中的时,为什么有这样变化呢?“止”是太阳的脚步,“土”和太阳有什么关系呢?

圭表
伏羲日中立杆测影一画开天,发现正午时分日影的特殊性,为了专门研究正午的日影,后来我们祖先发明了另外一个天文仪器:圭表。圭表是由垂直于地面的表杆和在南北方向上平行于地面的圭组成,这个圭表的圭,是一条带有每天正午影长刻度的一横画,是天道之数天时的数轴,所以这个圭是个象形字,是天时这个数轴的两个片段,就像两个重叠的土字。

圭表示意图
上图是圭表的示意图,圭表的圭的确是抽象的天时数轴。用圭的一半这个“土”字代替了金文时字右上角的“止”,那么时的含义就进一步演化成太阳的脚步在圭表上走过的距离。
圭表的圭能做这种解释吗?可以。圭的发音和轨道的轨近似,圭的含义会不会也和轨一样呢?

街道的街字证明了这个想法。街的外面行走的行,中间一个圭,《说文解字》:“街,四通道也。从行,圭声。”意思是四通八达的路,街是形声字,其中的圭是声。其实圭不仅表示声音,还表意,街的意思是行走的通道或者说轨道,其中的圭是轨道。
圭表的圭就是太阳运动的轨道,太阳虽然在天上运动,但是太阳的轨道投影在圭表上,这是合乎逻辑的。时的隶书是用圭的一半“土”来代表太阳的轨道,意思是太阳在太阳的轨道上走过的距离。
时间的时演化到隶书,基本上就定型了,一直到近代。虽然在这之后,我们的祖先还在继续探索时间,不断提高天时的精度。《周髀算经》计算一年的天数是365.25天,元朝郭守敬测算的一年是365.2425。但本质上是没有继续突破,都是以太阳在天空中的运动来度量时间,都是天时。
2.4 时乃天道
惟德动天,无远勿届,满招损,谦受益,时乃天道。
--《尚书·大禹谟》
《尚书》中有一句话:“时乃天道”,阐明了天时的本质,天时的本质,就是天道,时字的构造就是用天道来构造的,用太阳的运动代表的天道来定义了时间。《尚书》中的这句话“时乃天道”和时字的构造方法相互论证了中国古人对时间的认知过程,是时间的早期历史。
2.5、时的伟大

时的甲骨文,用太阳影子的脚步来表达抽象的时间,是用空间的方位表达时间,时的金文和隶书是用太阳影子的长度来表达抽象的时间,是用量化的空间距离表达抽象时间概念,这些都是我们祖先伟大智慧的结晶。现代科学中的光年,用光在一年中走过的距离来度量行星间的距离,是用时间概念来表达空间概念,从这个意义上来说,时字和光年有异曲同工之妙。
用太阳在天空中的运动来度量的时间,叫天时,天时表明了时间、空间和运动的关系,亚里士多德和牛顿都认为时间是空间中运动的度量,其实是欠妥的,我们认识时间,是从太阳在空间中的运动来认识的,先是用空间中的运动来度量时间,时间概念成熟以后,有了专门的时钟,再用时间来度量运动。
汉字时从甲骨文到金文,再到隶书,这个演变过程,代表了数千年对时间的认知历史,是霍金的《时间简史》中断代的那部分时间认知历史,这是很关键的一段认知历史,也是非常漫长的一段历史。
日晷和圭表都是度量时间的仪器,是时钟,时钟和时间是两个概念,爱因斯坦相对论中把时间变慢表述为钟慢效应,其实这也是欠妥的,时间是时间,时钟是时钟,不应该混淆,有必要探究一下什么是时钟。
3、时间和时钟
爱因斯坦从同时的相对性出发,发现了狭义相对论和广义相对论,其中很重要的一点认为时间的流逝是变化的,速度和引力都能改变时间的流逝速度,分别被称为“动钟变慢”和“引力钟慢”
狭义相对论中的“动钟变慢”:在某一参考系内,高速运动的时钟(物体),它的时间会变慢。广义相对论中的“引力钟慢”:两只一模一样的钟,一只摆放在引力较强地方,另一只摆放在引力较弱的地方,会发现在引力较强处的钟,走的要比另一个慢(换句话说就是,低处时间流逝的要比高处慢)。
总结一下:速度越快,时钟越慢,所以时间越慢;引力越大,时钟越慢,所以时间越慢。
这里明显有问题,时间和时钟混淆了,正如所有温度计都不是在测量温度一样,所有时钟都不是在测量时间。
什么是时钟呢?
科学上没有严格的时钟定义,就像没有严格的时间定义一样,因为大家都知道时钟,机械表是时钟,电子表也是时钟,所有能计时的都是时钟。
现在给时钟下个准确的定义:
时钟是周期现象的周期计数器。
根据时钟的定义,就可以给我们认为的时间近似的下个定义了: 时间是时钟这个周期计数器记录的周期数。 时钟的周期数被认为是时间,但它只是周期数,以周期数来度量时间,它不是时间。
这也是时间和时钟的关系。从本质上来说,时间和时钟无关,但时钟和时间有关,但时钟不是时间。
用各种时钟来验证一下这个时钟的定义,看是否准确。
3.1、日晷
日晷是最原始的时钟,日晷的周期现象是:每天早上日晷晷针的影子在西侧,每天中午的影子在中间午时方位,傍晚的影子在东侧。日晷除了测一天内的时辰,还可以测量天数。日晷晷针的影子会反复经过午时方位。两次经过午时方位的时间段就是一日,经过午时方位的次数,就是天数。
日晷是晷针的影子经过午时方位次数的计数器。
3.2、圭表
圭表也是古代的时钟,圭表的周期现象是:在正午时分,表影长度变化由长到短,又由短到长。表影最长那天,到下次表影最长那天之间的天数,就是一年。表影最长的次数,就是年数。
圭表是表影最长日子次数的计数器。
3.3、机械表

机械表
机械表是近代的时钟,机械表的周期现象是时针分针秒针都转圈,时针转两圈是一天,分针转一圈是一个小时,秒针转一圈是一分钟。
机械表是时针分针秒针转圈次数的计数器。
5.4、铯原子钟

原子钟
铯原子钟的周期现象是铯原子的外围电子跃迁的电磁波,用一个示波器来显示,就是一个正弦函数图像,两个波峰的时间间隔是固定的时间长度,铯原子钟的精度非常高,2000万年误差1秒。
铯原子钟是铯原子的外围电子跃迁对应的电磁波的波峰次数计数器。
综合上面四类时钟,它们的共性就是通过测量某种周期性现象的周期数来计时,但本质上不是测量时间。
爱因斯坦相对论中关于时间的变化,是不能用时钟来测量的,因为速度和引力改变了时间的流逝速度,同时还需要改变时钟的计时机制,才会出现时钟读数的变化和时间的变化一致,这是不可思议的。
曾经也跟朋友讨论过这个问题,他认为速度和引力导致时间膨胀,时间缩短了,时钟的读数自然变少了,不是改变了时钟的计时机制。
这也合理,但是时间膨胀导致钟慢这种说法还是值得商榷,因为我们平常说的某个时钟变慢了,一定是说那个时钟的计时机制和另外一个时钟不一样了,如果相对论没有改变时钟的计时机制,不应该说是时钟变慢了,应该用另外更准确的表述。
另外我们一般说的慢,是在时间恒定情况下的慢,比如两个人一起跑步一公里,耗时越长,速度越慢,或者两个一起跑十分钟,跑的路程越短,速度越慢。如果时间自己不是恒定的了,还用慢这个概念,显然不合适。用时间膨胀来描述这个现象是对的,但不能用快慢来解释时间膨胀。
时钟进化到原子钟,计时机制已经和太阳在天空中的运动没有关系了,这是计时机制的一大突破,按照时钟计时机制来划分时代,才是真正意义上的时代。
4、真正的大时代
原始社会、奴隶社会、封建社会、资本主义社会、社会主义社会,这是按社会形态来划分的时代;石器时代、青铜时代、铁器时代、冷兵器时代、热兵器时代,这是按关键生产力来划分的时代;互联网时代、移动互联网时代这是按通讯方式来划分的时代。
这些时代划分方法,其实都是小时代,真正的大时代是按计时方式划分时代,按计时方式来划分时代,人类发展到今天,一共三个时代:鸿蒙时代、天时时代、地时时代,第三个时代地时时代才刚刚开始。

三个时代
4.1、 鸿蒙时代
甲骨文“时”依据太阳影子的方位来确定时间,这是最原始的计时方式,人们日出而作,日落而息,山中无甲子,寒尽不知年,这个时代是鸿蒙时代。
4.2、天时时代
伏羲一画开天,发现天道天时,用正午日影长度来量化时间,对应金文“时”字,太阳的脚步走过的距离,这个时代依靠太阳在天空中的运动来计时,是天时时代,天时时代一直延续到二十世纪。
4.3、地时时代
时间的历史进入二十世纪,出现了原子钟,依靠原子外围电子跃迁的电磁波的频率来计时,不依靠天体的运动来度量时间,与天时时代对应,这个时代叫做地时时代。地时时代中,天时依然有效,因为我们日常的生活依据天时就够了。
地时时代诞生了网络虚拟世界,数字孪生、元宇宙等虚拟技术,在将来某一天可能会在网络虚拟世界中镜像我们的现实世界,而我们也有可能在虚拟世界中获得永生。
计时方式是一种被忽视了的生产力,天时是农耕文明最重要的非物质生产力,因为中华文明有发达的天时生产力,所以在数千年的农耕文明中,华夏文明都领先于其它文明,只是在天时文明的末期,地时文明的初期,华夏文明落后了。
有幸的是,依靠华夏人的智慧和勤劳,华夏文明在地时时代的初期,就在当下,我们又追了上来,并有超越之势。
华夏人在天时时代,创造了易经、儒家、道家等诸子百家这样发达的文化哲学,地时时代的网络世界,也需要相应的文化哲学,谁来执地时时代文化哲学之牛耳?
华夏人应当当仁不让!
七、华夏的宇宙简史
霍金《时间简史》的第三大板块是宇宙起源和命运的猜想,即我们这个宇宙怎么来的,将来会怎么样?现代科学根据哈勃的发现:所有恒星都在远离我们,然后再根据其他一些科学理论,比如爱因斯坦的广义相对论,推断出宇宙是从一个奇点爆炸形成的,这就是现代流行的宇宙大爆炸理论。
比利时天文学家勒梅特被认为是宇宙大爆炸之父,1931年,勒梅特提出,宇宙是从一个宇宙蛋爆炸来的,这个宇宙蛋就像一个巨大的包含了宇宙中所有物质的原子,这枚宇宙蛋从初始状态爆炸后,开始膨胀然后形成了天空中无数的星系。
看到宇宙大爆炸之父勒梅特的宇宙蛋,我马上就想到了我们的浑天说,浑天说认为天地混沌像一枚鸡蛋,我们的宇宙象一枚鸡蛋,还有一个被当作是神话故事的盘古开天辟地。
仔细读盘古开天辟地这段故事后,发现盘古开天辟地不是神话故事,是人类最早的关于宇宙起源的科幻著作,现重新审视盘古开天辟地。
1、科幻版盘古开天辟地
东汉徐整著《三五历记》记载了盘古开天辟地的故事,以浑天说为背景,想象天地是从一枚混沌蛋开始,孵化出来的,不是爆炸出来的。
天地浑沌如鸡子,盘古生其中。万八千岁,天地开辟,阳清为天,阴浊为地。盘古在其中,一日九变,神于天,圣于地。天日高一丈,地日厚一丈,盘古日长一丈,如此万八千岁。天数极高,地数极深,盘古极长。后乃有三皇。数起于一,立于三,成于五,盛于七,处于九,故天去地九万里。
首生盘古,垂死化身,气成风云,声为雷霆,左眼为日,右眼为月,四肢五体为四极五岳,血液为江河,筋脉为地里,肌肉为田土,发为星辰,皮肤为草木,齿骨为金石,精髓为珠玉,汗流为雨泽,身之诸虫,因风所感,化为黎甿。
--徐整《三五历纪》
天地浑沌如鸡子,盘古生其中 。盘古生在天地这枚混沌蛋中,这句话很关键,盘古是从混沌蛋中生出来的,不是混沌蛋里有盘古,就像鸡蛋里面没有小鸡一样,是孵化生长出来的。
万八千岁,天地开辟,阳清为天,阴浊为地。 混沌蛋开始孵化了,这个孵化过程非常漫长,一万八千年,天地开辟,清阳上升为天,浊阴下沉为地。
盘古在其中,一日九变,神于天,圣于地。 小盘古诞生了,一天九变,和天地一样神圣。 神于天圣于地 不好翻译,姑且先这么翻译。
天日高一丈,地日厚一丈,盘古日长一丈,如此万八千岁。 天每日长高一丈,地每天长厚一丈,盘古和天地一样,也每天长一丈,这样长了一万八千年。
天数极高,地数极深,盘古极长。 天地和盘古都长到了极限。
后乃有三皇。数起于一,立于三,成于五,盛于七,处于九,故天去地九万里。 后来才有了历史上的天皇地皇和人皇。由于数从一到九,所以天地相距九万里。盖天说中计算了天地高九万里,浑天说这里解释了天地为什么高九万里,其实这个答案不重要,当然我几乎也不明白这个原因。重要的是这种刨根问底的科学精神,去探寻为什么天高九万里。
首生盘古。垂死化身。 天地间第一个诞生的是盘古,然后盘古死了,身体有了神奇的变化。
气成风云,声为雷霆,左眼为日,右眼为月,四肢五体为四极五岳,血液为江河,筋脉为地里,肌肉为田土,发为星辰,皮肤为草木,齿骨为金石,精髓为珠玉,汗流为雨泽。 风雨雷电,日月星辰,江河湖泊,花草树木都是盘古的身体变化而成的。由此推断,盘古是孤独的,天地间什么都没有,只有盘古。
身之诸虫。因风所感。化为黎甿。 这是关键点,盘古身上的小虫子,被风吹后,变成了人类。
整篇故事,就是天地万物的演化过程,把宇宙当成了一个物,这个物是象鸡那样孵化出来的。
这本来是一部严谨的拟物拟人化科幻小说,但是被演绎成了另外一个纯粹的神话故事版本,这个神话故事还被编入了小学四年级语文课文。
2、神话版盘古开天辟地
人教版小学四年级的语文课文《盘古开天辟地》是根据神话后的盘古开天辟地来写的。
很久很久以前,天和地还没有分开,宇宙混沌一片,像个大鸡蛋。有个叫盘古的巨人,在混沌之中睡了一万八千年。
--小学四年级语文《盘古开天辟地》
故事的开篇,天地这个混沌蛋,是个大鸡蛋,因为要装下盘古这个巨人。盘古在混沌蛋了沉睡了一万八千年。这个差异就很大了,盘古只是被包在了混沌蛋里,在里面睡觉,而且一开始就是巨人,没有徐整版的孵化过程了,所以看不出故事想表达的宇宙诞生和演化过程了。
有一天,盘古醒来了,睁眼一看,周围黑乎乎一片,什么也看不见。他一使劲翻身坐了起来,只听咔嚓一声,“大鸡蛋”裂开了一条缝,一丝微光透了进来。巨人见身边有一把斧头,就拿起斧头,对着眼前的黑暗劈过去,只听见一声巨响,“大鸡蛋”碎了。轻而清的东西,缓缓上升,变成了天;重而浊的东西,慢慢下降,变成了地。
--小学四年级语文《盘古开天辟地》
然后盘古醒来后,先是挤裂了混沌蛋,有了光进来,盘古用身边的斧头把混沌蛋劈碎了,然后混沌蛋里轻的上升为天,重的下沉为地。天地就这样形成了。这里逻辑有问题,浑沌蛋裂开后,透进来的光是哪里来的?因为天地还没形成,日月星辰都是后来盘古的身体变化来的。斧头是多余的,盘古是从混沌蛋里生长出来的,啥也没带。
天和地分开后,盘古怕它们还会合在一起,就头顶天,脚踏地,站在天地当中,随着它们的变化而变化。天每天升高一丈,地每天加厚一丈,盘古的身体也跟着长高。
--小学四年级语文《盘古开天辟地》
然后,巨人盘古,顶天立地,把天地撑开,天每天升高一丈,地每天加厚一丈,盘古每天也跟着长。这时候天地间只有盘古,为什么他要撑开天地?为了撑开天地,盘古自己每天长一丈高。这里天地不是自然生长的,是被盘古撑大的,盘古也是为了撑天地,被动长大的。没有混沌蛋孵化出盘古那种自然生长过程了。
这样过了一万八千年,天升得高极了,地变得厚极了。盘古这个巍峨的巨人就像一根柱子,撑在天和地之间,不让它们重新合拢。又不知过了多少年,天和地终于成形了,盘古也精疲力竭,累得倒下了。
--小学四年级语文《盘古开天辟地》
盘古这样撑了一万八千年,为了不让天地合拢,盘古累死了。不知道盘古死后,天地还会不会合拢?其实天是主动上升的,地也是主动增厚的,这是天文学浑天说中的重要理论,是不需要撑开的,如果需要撑着,就会出现杞人忧天的场景,天会不会塌下来?
盘古死后,盘古的身体变化成了日月星辰,风雨雷电,山河草木。这本意是想说宇宙万物最终形成了。课文省略了最后也是最关键的一句话,盘古身上的小虫子,变成了人。盘古身上小虫子变人,暗含一个哲学问题,宇宙是个更大的生命,我们人类只是这个更大生命体身上的寄生虫。
不知道小朋友们是喜欢神话后的盘古开天辟地,还是宇宙诞生演化版的科幻的盘古开天辟地?我想现在四年级的小学生是能看懂科幻版的,这样还能学习祖国古代先进的天文学。
盘古开天辟地,是混沌蛋孵化出了天地,盘古就是天地,天地就是盘古,天地是混沌蛋,是把天地拟物化了,混沌蛋孵化出盘古,又是把天地拟人化了,但整个故事是关于宇宙起源和演化的科幻故事,是世界最早的科幻著作。
盘古开天辟地被神话成文学作品,就像唐玄奘取经文学化成了《西游记》,《西游记》又被大话成了《大话西游》一样,文化背后的真实故事,其实也很有价值的,也需要了解。盘古开天辟地背后的天文学是浑天说,本意应该是想表达我们祖先的智慧,但被神话后,变成了宣扬盘古力量的故事,看不到智慧了,其实这是一种遗憾。
中国传统文化崇尚的不是蛮力,而是智慧。依靠智慧而不是蛮力,我们祖先才变成了华夏大地的主宰,并创造了辉煌的华夏文明。
勒梅特的宇宙蛋爆炸后经上百亿年演化形成了现在的宇宙,西游记中石头崩裂,炸出来一个石头蛋,石头蛋孵化成了石猴孙悟空,宇宙蛋和石头蛋有相似之处,都经过了爆炸。混沌蛋没有爆炸,是自然的孵化过程,经一万八千年孵化又经一万八千年的生长,生长出了宇宙,这是华夏的宇宙简单历史。
3、先有鸡还是先有蛋?
关于宇宙起源,无论是勒梅特的宇宙蛋还是大爆炸理论的奇点,都面临一个古老的哲学问题,先有鸡还是先有蛋?宇宙蛋是怎么来的?大爆炸奇点之前是什么样?这些问题可能没有最终答案,但是对于鸡和蛋这个问题本身,可以思考一下。
鸡和蛋的关系是母鸡生蛋,然后母鸡再把蛋孵化成小鸡,小鸡长大后再生蛋。这个循环过程分两步,一步是鸡生蛋,一步是蛋孵化成鸡,鸡生蛋这个过程是独立,不需要蛋的参与,但是蛋孵化成鸡需要鸡的参与,由此判断,是先有鸡再有蛋。
那么鸡又怎么来的呢?我想这是另外一个哲学问题,先有鸡还是先有蛋这个哲学问题的答案是先有鸡。
4、古希腊也有宇宙蛋
勒梅特的宇宙蛋是自创的还是从别的地方获得灵感的?这不清楚,比较神奇的是,很多民族的神话中都有宇宙蛋,古希腊、古埃及、叙利亚、印度等都有,都传说宇宙是从一枚蛋孵化出来的。这些文化中的宇宙蛋相互有关系吗?凭空产生宇宙蛋这种想法并不容易,我们华夏的混沌蛋背后是有科学基础的,有浑天说这一天文学理论,混沌蛋神话背后还有徐整的科幻著作,我更相信华夏的混沌蛋。
混沌蛋,华夏的宇宙简史。