中國古代天學
中國科學院上海天文臺 盧仙文
一 導言
從中國古代文明確立之時起，天學就一直被天子所壟斷，是皇家的禁臠。據《國語》《山海經》等古書記載，在遠古的少嗥氏時代，天下混亂，人與神都混雜不分，人人都搞起與上天溝通交往的巫術，於是顓頊帝採取斷然措施，命令專門官員掌管天地之事，這就是所謂的"絕地通天"的傳說。其最主要的意義是斷絕了平民與上天交通的權利，這種權利從此以後就由天子壟斷起來，只能由王家的專職巫覡去施行。
二 專職天學機構及其日常工作
既然天學為天子壟斷，很自然，天學機構及其直接象徵觀象臺（類似于現代的天文臺，當然用處不一樣）也為皇家獨佔，其他任何地方政權或個人都不能建立，否則就是"犯上作亂"的行為，用現在的話來說就是犯法。但在中國古代歷史上，可以找到一個例外，即北齊的張子信，他可能趁中原長期戰亂時在海島上建立過一個小型天文臺，並取得了重要成果。這或許是中國古代唯一可與西方私人天文臺相媲美的例子。歷代天學機構名稱及主要負責人官名變動沿革如下：
秦 太史令
西漢 太史公 太史令
東漢 太史令
魏晉南北朝 太史局；太史
隋 太史曹 太史監；太史令
唐 太史局 渾天監 渾儀監 太史監 司天臺；太史局令 渾天監 太史監 司天臺監。824人
宋 司天監 太史局 天文院；司天監 太史局令
遼 司天監；太史令
金 司天臺；提點 司天監
元 司天監 回回司天監 太史院；提點 司天監 太史院史。259人
明 欽天監；太史令 監正。41-23人
清 欽天監；監正。154人
與現代社會中天文學家的身份截然不同，古代皇家天學機構的負責人及其屬吏都是政府官員；天學機構則是中央政府的一個部門，通常在地方上沒有常設的下屬機構和人員。有時為了特殊的觀測任務，則委派臨時人員，元明兩代例外。不過這個部門在理論上的品級卻一直不太高，最高時在唐代，曾達到三級左右，最低時在五品左右。天學機構的工作人員主要有三個來源：一是世襲的天學官員，二是從社會上招集，三是本身的專門培訓。
天學機構的主要工作如下：首先是天象的觀測記錄，內容有恒星位置的測定，並編制成星表或繪製為星圖；日月食和掩星觀測；行星在恒星背景下的視運動狀況；異常天象的觀測記錄，包括彗星新星流星太陽黑子等。對其中的某些天象還要有選擇地向皇帝彙報。其次是觀天儀器的研製和管理。三是修訂曆法，編算曆書曆譜並印製頒發。
三 觀測手段與研習──天學儀器與典籍
天學儀器的出現是天文學走向定量化的必然結果，只有借助於天學儀器才能精確定量地測定各種天文資料。
中國古代的天學儀器大致可分為三類：圭表、漏刻和儀象。
其中渾儀、渾象兩類是古代渾天家測侯和演示天象的基本儀器。
渾儀是測量天體位置的赤道式儀器，歷代製作各不相同，但基本上是由許多同心圓環組成，中有窺管。測量天體位置是古代天學事務中最為重要的基礎性工作，因此，歷代對渾儀的製作均是竭盡所能。渾儀何時發明，目前尚難斷定。史籍中最早明確記載渾儀製作的是西漢的落下閎，隨後東漢賈逵、張衡，東晉孔挺，唐代李淳風、一行，北宋沈括、蘇頌等均對渾儀作過不同程度的改進，使它有利於實際觀測。而元代郭守敬的簡儀則是對渾儀革新的產物。
圭表是一種既簡單又重要的測天儀器，它由垂直的表（一般高八尺）和水準的圭組成。圭表的主要功能是測定冬至日所在，並進而確定回歸年長度，此外，通過觀測表影的變化可確定方向和節氣。
漏刻是古代的一種計時工具，漏是指計時用的漏壺，刻是指劃分一天的時間單位，它通過漏壺的浮箭來計量一晝夜的時刻。漏刻的計時方法可分為兩類：泄水型和受水型。漏刻是一種獨立的計時系統，只借助水的運動。漏壺的改進是個技術性問題，但更關心這個問題的是古代的天學家，如張衡、沈括等都對漏壺的改進有過貢獻。因為除日常生活中需要準確的時間計量外，天文曆法中更要求有精確的時間計量系統。
渾象是古代渾天家用來演示天球周日運動的儀器，類似于現代的天球儀。基本結構是一個圓球，在球面上有星辰和黃道、赤道等。漢耿壽昌、張衡，三國吳陸績和王蕃等製作過機械轉動的渾象，最有名的當屬唐一行和梁令瓚的開元水運渾天、北宋張思訓的"太平渾儀"和蘇頌等的元佑渾天儀象（現在通稱為水運儀象台）。蘇頌曾把整個儀象台的結構、部件的形狀、尺寸等寫成一份說明書《新儀象法要》。
中國古代最系統、最完整、記載資料最豐富的天學典籍，當首推歷代官制中的天學三志：律曆志、天文志、五行志。其中有少數幾種官史中這三志的名稱稍有變化，但其所述內容仍與傳統相符。五行志專述該朝災異、祥瑞的情況，為各地災異、祥瑞報告的文獻匯總；律曆志是關於該朝律與曆的文獻匯總。天文志所記錄的是該朝發生的天文大事，天象記錄，以及對應的星占占辭等。此外，還有重要的星占著作如《開元占經》等，官修大型天學著作如《崇禎曆書》等，私家著述如明朱載
育《聖壽萬年曆》等。
四 理論基礎──宇宙論與天學思想
《淮南子原道訓》注："四方上下曰宇，古往今來曰宙，以喻天地"。宇宙，一般當作天地萬物的總稱。宇宙學就是從整體的角度來研究宇宙的結構和演化。在中國古代，關於宇宙的結構，主要有三派學說，即蓋天說、渾天說和宣夜說，此外還有昕天論、穹天論、安天論等。
渾天說認為，天地具有蛋狀結構，地在中心，天在周圍。渾天說到底是何時由何人首次提出，現在已不得而知。
但作為一種宇宙學說，它的產生和發展卻與一種實用的測天儀器──渾儀有著密切的關係，史籍所載明確的渾天說直到東漢張衡造渾天儀並作《渾天儀注》時才提出來。
張衡的宇宙學說被後世天學家多次引用和發展，並成為中國古代絕大多數天學家公認和遵用的宇宙學說。中國古代天學家就是以《渾天儀注》中所描述宇宙模型，進行天文觀測和曆法推算的。以後歷代曆法推算方法上常有改進，但基本模型仍是少有變化。
蓋天說是比渾天說出現更早的一種宇宙說，可將其起源、發展的過程分成兩個階段。第一個階段為原始的形象化比喻的"天圓地方說"，沒有進一步關於天地結構的定量描述；第二階段以《周比算經》為基本綱領性文獻，提出了自成體系的定量化天地結構，基本假定是天地平行，其間相距八萬里。蓋天說家以此解釋天地結構和天體運行，並進行定量描述和計算。
宣夜說認為天是無限而空虛的，星辰就懸浮在空虛之中，自由自在地運行著。史籍中關於宣夜說的記載現在只找到兩條，其中一條還是斥責它"絕無師法"的。這種說法與現代宇宙論頗有形似之處，所以往往被作適當發揮之後，成為中國古代最先進的宇宙學說。然而，宣夜說認為日月星辰自由自在地運行，所以對它們的運行規律也就無從談起。這種對天體自由運行的誇大，使得宣夜說無隻字片言談到對天地結構的定量化描述，所以嚴格地講，宣夜說還不能稱作為一種宇宙學說。
上述三家之外，還有三國時吳太常姚信所在"昕天論"，東晉虞聳的"穹天論"，晉虞喜的"安天論"，都不能稱為嚴格的宇宙說，對後世也沒有產生什麼影響。只有渾天、蓋天兩說，是中國古代真正的宇宙學說，而且兩說各有合理成分，都沒有完全被拋棄。
在中國古代，蓋天、渾天之說，圭表、渾儀等器，以及天文曆法之操作規則，這些都是為著一個致用的目的──為王權服務。然而賦予這個致用目的以一種神秘、莊嚴、威嚴，以致人人相信它的有效性的，是古代深入人心的天學思想──天人合一。這裡的"天"是被用來指整個自然界，它在古代中國人心目中，並非象近代科學的"客觀性假定"中那樣是無意志、無情感、可認識的客體，而是一個有意志、有感情、無法徹底認識、只能順應其道、與之和睦共處的龐大而神秘的活物。它表現為兩個不同的層次：天地相通和天地對應。
五 數理天文學成就──曆法
中國古代曆法的主要研究內容是日、月及五大行星的運動規律。就此研究內容而言，稱中國古代曆法為中國古代數理天文學是恰當的。史籍所載中國古曆前後近一百部，其中獲得官方正式頒行的五十餘部。各部曆法在具體內容和治曆方法上有承襲，也有變革，綿綿兩千餘年，作述不息。令人歎為觀止。要而言之，中國古代曆法的中心課題可以歸結為兩個：原理和資料。原理是指日、月、五星運動規律在曆法中得到的反映；資料是指曆法對日、月、五星運動的數值描述。曆法之疏與密主要從這兩個方面表現出來。
根據原理和資料這兩個要素，對中國古代曆法作縱向考察，可以按時間順序將其大致分為三個階段：（1）兩漢魏晉南北朝曆法；（2）隋唐兩宋曆法；（3）元明曆法。
傳說漢代以前有所謂的先秦古六曆，然而對它們的真偽，便是古人也早已懷疑。漢武帝時修的《太初曆》是中國古代有明文記載的第一部曆法，但已不傳。西漢末劉歆所作的《三統曆》是第一部被完整保留下來的曆法，但學者們認為它幾乎就是《太初曆》的翻版。《後漢四分曆》雖經反復修改，但並無實質變化。直至劉洪《乾象曆》，引入月亮視運動的不均勻性，算是一大進步。此曆並未頒行，至魏晉修歷時其先進方法被採用。南朝何承天《元嘉曆》在實測資料上有所改進。祖沖之所造《大明曆》則試圖從改變閏周和測定冬至點入手，提高曆法精度，但由於政治原因，其法不得施行。
隋張賓《開皇曆》依何承天之法，微加增損而已。而劉焯的《皇極曆》根據北齊張子信發現的太陽周年視運動和行星運動不均勻性，引進定氣；採用定朔、歲差；還運用先進的數學手段解決計算問題。所有這些先進的原理和方法的運用使得《皇極曆》成為一部具有里程碑意義上的曆法。同樣由於政治原因，其法不得施行。但時人稱其為精密。唐初《戊寅曆》和李淳風《麟德曆》雖然行用一時，但它們的成就均不出《皇極曆》的範圍。直至一行《大衍曆》，在對天體運動的理解、實測、計算技巧方面，都有重大革新，使得《大衍曆》成為中國古代曆法史上冠絕一時的好曆。南、北兩宋頒行的曆法共有十九部之多，然均無重大突破。
《大衍曆》之後，元代郭守敬等人的《授時曆》成為中國曆法史上的另一座高峰。經過前後數百年的努力，曆法所反映的天體運動規律，即治曆的基本原理已被古代天學家們大致掌握，欲使曆法有所改進，惟有在資料及其處理方法上下工夫，《授時曆》便是在這方面作出努力並獲得成功的典範。其基本資料全憑實測，打破古來治曆舊習，開創後世新法之源。明代遵用《大統曆》，其法沿用《授時曆》。
六 研究目的──功能及性質探討
前面說過，交通天地人神只能由皇家壟斷，那麼反過來講，能夠交通天地人神的人方能為王。其實這與人們較為熟悉的"君權神授"理論是一脈相承的。而溝通天地人神最直接最重要的手段，在古代正是天學，也就是我們這裡所說的古代天文學（正是基於這種原因，我們通常把中國古代天文學稱為天學）。因此，對於朝廷和帝王來說，為了替自己的政權提供合法的依據與象徵，建立皇家天學機構決不是一件科學方面的事務，而是政治上的頭等大事之一。另一方面，為了不讓旁人也獲取通天手段，就要對天學施行嚴厲的壟斷措施，其中最突出的就是歷代王朝對"私習天文"所頒佈的厲禁。
這裡的通天手段──天學，通俗地講就是星占學。中國古代星占學的特色特別強烈，它專以戰爭勝負、年承豐歉、王朝盛衰、帝王安危等軍國大事為占測物件，可以稱為"軍國星占學"。這與預測個人窮通禍福的"生辰星占學"絕然不同。在古代中國的天學運作中，星占學實質上佔據了最主要的地位，因此天學的政治、文化功能，在很大程度上正是星占學的政治、文化功能，這在下面的論述中將清楚地看到。
中國古代天學與皇權的這種特殊關係，決定了它在政治運作中可能扮演重要的角色。由於"君權天授"、"天命轉移"的觀念在古代中國深入人心，因此每逢改朝換代之際，被認為必有天命的轉移。而天命又是由天象來顯示的（當然要由天學家對此作出闡釋），故一些特殊天象乃至大氣，常被視為改朝換代的徵兆和天命轉向新王朝的證據，鄭重地加以利用。這類事例在中國古代歷史上不勝枚舉。如漢高祖劉邦進入關中時，被說成有"五星聚于東井"以兆示他將成帝業。即使在社會安定時期，異常天象也回被用來鼓動野心家問鼎。比如漢武帝時的淮南王劉安，因大彗星出現，聽信方士之言，以為自己可能有天子之望，遂準備謀反。
當新朝得天下之後，天學家們還有一項必不可少的任務，即為新朝提供新的曆法。因為在中國古代，奉誰家的正朔，即使用哪一種曆法，是政治上的大是大非問題；特別是當有多個獨立政權並立時，一個政權用哪個王朝的曆法，就意味著承認該王朝在理論上的統治權。所以當新王朝統一天下時，必然要採用一種新的曆法頒行天下。
在中國古代被賦予星占學意義的天象中，絕大部分都是凶兆──即上天對人間政治黑暗或君王無道的譴責和警告但是要利用天象來歌頌聖明、粉飾太平，天學家們仍然不會束手無策。因為一方面，還有少數吉祥的異常天象以及大量被稱為"祥瑞"的自然現象可資利用；另一方面，將"不吉"的天象解釋成其他意義，或宣稱不吉天象因帝王的德行而消失，同樣可收歌頌升平之效。歷史上這類粉飾太平的事件也很多。利用天學還可以打擊政敵。如北宋郭天信，利用天學使重臣蔡京被黜。
由於將異常天象視為上天對人間政治黑暗、君主失德的譴責和警告，這種觀念在古代中國深入人心，大臣和君主都在很大程度上接受這一觀念，這就使得臣下可以借用天象來諫勸君主，這樣做有時可以收到比直言批評更好一些的效果。同時，當出現不祥的天象時，君主以己身承擔天譴，被認為是"有德"的表現。而史志中記錄的大量"史傳事驗"，構成在政治上進行道德教化的材料，為統治階級的行為提供某些規範準則。由於古人認為天象對軍事行動有直到意義，因此，異常天象的出現可能影響軍事行動，乃至稱為決定戰爭的勝負重要因數。此外，天學還對古代中國的建築、墓葬和文學都產生過影響。
天象記錄本來是皇家的星占學檔案，而星占學又是專為古代中國政治服務的。在封建專制極權統治的政治運作中，爾虞我詐，黑暗兇險，遂有出於政治目的而偽造天象記錄或謊報天象之事。對古籍中那些不可回推的天象比如客星，我們現在無法得知其是否為古人偽造。但對行星之類可用現代方法回推的天象，我們現在可以知其是否為古人偽造。比如歷史上著名的使得漢丞相翟方進被迫自殺的所謂"熒惑守心"天象，從推算得知，竟然是假的。
七
中外天學交流及影響
古代中國天學中的十二辰與十二次，都是對周天黃赤道帶的十二等分，這與西方的黃道十二宮極為相似。而黃道十二宮之制創始於古代巴比倫。於是欲論古代中外天學交流，不能不涉及十二辰與黃道十二宮的關係。郭沫若曾對此作過深入研究，他從文字、圖形、語義、字源、發音等方面進行比較和考釋，最後得出的結論是：十二辰本來就是黃道周天的十二宮，是由古代巴比倫傳來的。同時古巴比倫天學中的"三十一標準星系統"與中國的二十八宿體系也有不少相似之處。但近年對雙方的數理天文學內容的研究表明，在現已擁有的證據之下，將巴比倫天文學與中國古代數理天文學視為兩個獨立起源的體系，比較穩妥。
巴比倫天文學確實曾傳入中國，不過那是隨著佛教東來，這也是第一次大規模的中外天學交流；第二次大規模的中外天學交流則得助於蒙古人的軍事擴張；第三次是隨西方傳教士而來，且影響最大，最終使得中國古代天學被西方天文學所取代，揭開了中國全面向西方學習的序幕。
印度天文學傳入中國，可以上溯到東漢末年。其中佛教僧侶起了非常重要的作用。漢晉南北朝時期，許多重要的天學家都與印度七曜術發生關係。隋唐兩宋時期，七曜術仍在中國廣泛流傳。直到宋朝滅亡，七曜術才告沉寂。可惜史書中所列的大量七曜術著作，都未能傳世。所幸在漢譯佛經和敦煌卷子中保存了相當數量的有關文獻，使我們得以大致瞭解其主要內容。此外，傳入中國的還有《九執曆》、《符天曆》等。印度天文學家如著名的天竺三家曾供職於唐朝天學機構，其特點是能準確推算交食。印度天學包含有古希臘天文學成分，比如360度圓周劃分、六十進位制計數法、黃道坐標系統等，但並沒有對中國傳統天學產生什麼影響。印度天學之所以風行數百年，主要是因為它提供了中國本土所沒有的生辰星占學，使得上至貴族，下至庶民，皆可以借助於它來預卜自己的吉凶休咎。並且，它們可能與中國後來盛行的四拄八字算命法有著某種關係。
成吉思汗建立起橫跨歐亞大陸的大帝國。在他身後，佔據中國的元朝與歐、亞諸汗國先後並立，各國間的文化交流十分活躍。元代中國與伊斯蘭天文學的交流接觸，在忽必烈時代達到高潮，但在此之前，這種交流早已在進行。比如耶律楚材、丘處機等在中亞的天學活動都有明確的文獻記載。反之，伊斯蘭天文學家在中國更為活躍，如劄馬魯丁進獻西域天文儀器七件，並在元上都主持回回天文臺，與大都從事中國傳統天學工作的漢兒司天臺並存。直至明洪武年間，代表伊斯蘭天文學的回回司天監仍與代表中國傳統天學的司天監並存，三十年後才被撤銷，但欽天監中的回回科則一直保持。此外，明朝還組織翻譯了一些伊斯蘭天文學書籍。
明末傳教士西來，傳入西洋曆法。徐光啟等首先學習西法，主持撰成《崇禎曆書》。無奈大廈將傾，新法未及頒行而明亡。滿清入關，任命西人湯若望為欽天監監正。湯刪改《崇禎曆書》作成《西洋新法曆書》。清政府將其頒行，稱為《時憲曆》。《時憲曆》所用原理和資料全部依照第穀的地心行星體系和他所測定的天文資料。乾隆七年重修《時憲曆》，稱為《癸卯元曆》。它放棄了小輪體系，改用地心系的橢圓運動定律和面積定律，並考慮了視差、蒙氣差的影響。《癸卯元曆》行用至清滅亡。清代所用曆法全源於西方天文學，中國現代知識體系各學科之西化自天文學始。
八 中國古代天學的特徵
致用性質 致用性是中國古代天學的基本特徵，主要表現在以下幾個方面：
1. 政府常設專職的天學機構和專職的天學人員，始終有充足的人力和物力從事天學研究。雖然如此，在中國古代天學中卻幾乎從來沒有產生過具有現代科學精神的探索，即從來沒有超出其實用目的和服務物件之外的研究工作。
2. 天學被賦予這樣一種意義，對天學的壟斷標誌著政權的確立。因此，雖然曆法主要是一種精密的數理體系，但在統治者、天學家和所有其他人眼裡，頒曆就是行使權力的象徵。對曆法的精益求精也是出於星占的實用目的，而不是基於科學的考慮。
3. 天學家對天空勤勤懇懇地觀測，記錄了大量天象。雖然這些天象記錄現在可以為科學研究所利用，但他們這樣做的目的完全是為了星占學。不講職業道德的天學家甚至偽造天象以達到其政治目的。
代數方法 代數方法的使用是中國古代天學的另一個顯著特徵，這主要表現在兩個方面。一是在中國古代近百部曆法中，所有的推算方法都用文字敘述的形式表達出來。曆法中每一個基本量就是一個具體的資料，每一種推算方法就是把各種基本量代入用文字敘述的代數運算式，進行混合運算後，得到一個匯出量，這個量或是最後結果，或還要進入下一步運算。這種代數方法的一個缺點是，曆法中所涉及的每個基本量只有特殊性──只能取該曆法給定的資料，而沒有普適性。這樣使得許多方法的繼承性很差，並且不能深入揭示天體運行的內在規律（難以想像開普勒三定律、萬有引力定律等能用這種辦法發現）。二是宇宙學模型。蓋天和渾天說中對宇宙結構的尺度從來沒有明確、真實的描述，可以說中國古代從來不存在一個明確的幾何宇宙模型，所謂渾天和蓋天說都是代數式的。中國古代天學的這種基本特徵，即使在有外來幾何概念的影響下也絲毫不變。
農曆為何沒有“閏正月”？
中國科學院上海天文臺 趙君亮
我國的農曆由來已久，其淵源可溯于夏朝，故又有"夏曆"之稱。農曆平年為12個月，閏年有13個月，這已成為人所共知的常識。但是，你可知道農曆的閏月是如何設置的，為什麼閏月設置在夏季的多，設置在冬季的少呢？在我們的記憶中似乎從未有過閏正月，因而也就沒有"閏春節"，這又是為什麼呢？問題還得從地球和月亮的運動情況談起。
年、月、日的定義
自古以來，人類的一切活動都離不開時間。而要計算時間，就必須引入時間的單位。人類的一切活動又都是在地球這個舞臺上進行的，因而晝夜交替、四季更迭的現象自然而然地被人們用作為最基本的時間單位。
地球的自轉給我們帶來了時間的第一個自然單位，這就是"日"。地球繞軸自轉一周為一"日"，它是晝夜交替的週期。地球繞太陽的公轉運動帶來了第二個計時單位，就是"年"。地球公轉一整周為一"年"，這是四季變化的週期。最後，月亮繞地球的運動為我們建立了第三個時間單位"月"。
任何運動都是相對的，天體的運動也不例外。無論是地球的自轉、公轉，還是月亮的運動，都需要相對於一些參考點來加以觀測。
因此，在天文學上由於所用參考點的不同便有不同的"年"、"月"、"日"。
我們生活中所用的"日"每天長度相等，稱為平太陽日。平太陽日已經不是一種自然的時間單位，它是假定地球公轉軌道為一正圓形、地球自轉軸與公轉軌道平面相垂直時，地球相對太陽自轉一周所經歷的時間。
決定四季變化的時間週期稱為回歸年，它的長度等於365.2422平太陽日。
最後，月亮圓缺變化的週期稱為朔望月，長度等於29.5306平太陽日。
顯然，年和月的長度並不正好是日的整數倍，這就給日常生活中的計時問題帶來了一些麻煩。如何利用年、月、日這三個單位來計算時間的方法稱為曆法，其中包括一年的日數，一年中不同月份的日數如何確定，以及置閏的規律等內容。
陽曆和陰曆
曆法中年和月的長度是日長的整數倍，它們不再是時間的自然單位，分別稱為歷年和曆月。陽曆又稱太陽曆，是根據地球繞太陽公轉週期所定出來的曆法。
陽曆的每一歷年都接近於回歸年。在一長時間內，歷年的平均長度應盡可能與回歸年相等。在這一前提下，每年劃分為12個曆月，它們沒有天文學上的意義。
因此，在陽曆中，便採用與回歸年最相近的整日數來計算年的長度，一年365日。
很明顯，如果陽曆的歷年長度每年都為365日，那麼由於每一歷年比回歸年長度短0.2422日，長此以往，差數不斷積累，季節就會不斷向後推遲。比如，經過720年後，積累差數達到半年左右，那時春分出現在十月，而七月則成為一年中最冷的月份。這樣，必然會造成寒暑顛倒，歲時混亂。
為了克服這一點，陽曆規定設置閏年，閏年為366日，而把含有365日的年份稱為平年。置閏的規則可用三句話來表示：非世紀年的西元年數能被4整除的為閏年，世紀年（如1900年，2000年）的西元年數能被400整除的為閏年，其餘的年份為平年。於是在400年內計有閏年97年，平年303年，平均長度為365.2425日，和回歸年的長度只相差26秒，經過三千多年後才相差1日，這是很精確的了。現行的陽曆為羅馬教皇格裡高裡八世在西元1582年所頒佈的，並且從第二年起陸續為世界各國所採用，因而又有格裡高裡曆或格裡曆之稱。
陰曆又稱太陰曆，是依據月亮運行的週期所定出的一種曆法。制訂陰曆的原則是使每一曆月都接近於朔望月，曆月平均長度應等於朔望月。然後，使歷年的長度盡可能接近回歸年。
由於朔望月的長度為29.5306日，陰曆的曆月是大月30日，小月29日，交替相間，以使曆月平均長度接近於朔望月。
當然，這樣做還是存在著不小的差異，因此在目前伊斯蘭教徒所採用的回曆中，規定在360個曆月（即30個歷年）中大月占191個，小月為169個，從而在曆月和朔望月的配合上作了很大的改進。
純粹陰曆的歷年也有平年和閏年之分。平年354日，包括六個大月和六個小月。閏年355日，在十二月末增加一天，包含七個大月和五個小月。這種曆法並不照顧到歷年平均長度和回歸年長度的配合，久而久之，兩者相差甚大。比如說，對於用陰曆記年的一個68歲回族老人來說，實際上他只過了66個春秋。
由於陰曆的根本特點在於曆月平均長度等於朔望月，每個日期就必然與一定的月相相對應，比如陰曆十五大致就是滿月。陽曆的月是不能反映這一自然現象的。但陰曆的歷年則不能反映出季節的變化，和農業生產及人們的日常生活脫節，因而已很少為人所用。
陰陽曆和節氣
陰曆的曆法完全根據月亮的運動，陽曆則完全依據地球的繞日公轉。我國沿用已久的農曆並不是完全用陰曆，也不是完全用陽曆，而是兩者並用。一方面，農曆以月亮繞地球運行一周為一月，平均曆月長度等於朔望月；這一點與太陰曆原則相同，所以也叫陰曆。另一方面，農曆設置閏月以使歷年平均長度盡可能接近回歸年，同時設置24節氣以反映季節的變化特徵。農曆集陰、陽兩曆的特點於一身，所以稱為"陰陽曆"。
陰陽曆的曆月長度和回曆一樣，有大小月之分：大月30日，小月29日，就是所謂月建。但農歷歷月的安排卻不同於回曆，回曆中大小月機械地相間排列，而農曆的月建大小則要經過推算後決定，比回曆更為精密。農曆規定月初必合朔，月朔之日定為初一。月建的大小取決於合朔的日期，即根據兩個月朔中所含的日數來決定。由於兩個朔望月的長度並不正好為59天，因而一年中的大、小月數也不一定相等，有時可能連續出現兩個大月或小月，以使曆月的平均長度盡可能與朔望月相近，其剩餘的差數則依靠閏月以及閏月月建的安排來調節。
朔望月和回歸年是兩個難以相合的週期，它們的餘數都很零碎，而我國的農曆卻把作為陰、陽兩曆基礎的這兩個自然週期調和的十分成功。早在春秋時代就已發現，如果在19個陰曆年中插入7個閏月，那麼總長度便和19個陽曆年長度幾乎相等。這種"十九年七閏法"在古曆中稱為"閏章"。實際上19個回歸年＝6939.60日，而235(12×19＋7)個朔望月＝6939.69日，兩者僅差2小時9分36秒。為了進一步說明農曆置閏月的規則，我們先要來對節氣作一番解釋。
二十四節氣是我國農曆的一大特點。由於長期以來把農曆稱為陰曆，因而不少人都誤認為節氣屬於陰曆，實際上節氣完全取決於地球的公轉，可以稱為是陽曆的一部分。節氣反映了地球在軌道上運行時所到達的不同位置。由於運動的相對性，它們也就是太陽在黃道上運動時所到達的不同位置。規定太陽黃經等於零時稱為春分，以後黃經每隔15°設一節氣，共有24個節氣。從春分開始，依次為清明、穀雨、立夏、小滿、芒種、夏至、小暑、大暑、立秋、處暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒、立春、雨水、驚蜇。正因為如此，節氣在陽曆中的日期比較固定。例如，春分總在3月21日或22日。少量變動由陽歷歷月長度不等以及閏年增加一日而引起。相反，節氣在陰曆中的日期卻是變化不定，同一節氣在陰曆不同年份中出現的日期前後可相差達一個月。現在我們可以清楚地看到，節氣屬於陽曆而不是陰曆。
農曆的置閏規則
24節氣又可分為"節氣"和"中氣"兩大類，簡稱為"節"和"氣"。古人從冬至起中氣、節氣相間安排，於是小寒為節氣，大寒為中氣，依次類推。一年共12個中氣和12個節氣，一般情況每月各有一個中氣和一個節氣。每一中氣都配定屬於某月，不能混亂。
節氣的定法有兩種。古代曆法採用的稱為"恒氣"，即按時間把一年等分為24份，每一節氣平均得15天有餘，所以又稱"平氣"。現代農曆採用的稱為"定氣"，即按地球在軌道上的位置為標準，一周360°，兩節氣之間相隔15°。由於冬至時地球位於近日點附近，運動速度較快，因而太陽在黃道上移動15°的時間不到15天。夏至前後的情況正好相反，太陽在黃道上移動較慢，一個節氣達16天之多。採用定氣時可以保證春、秋兩分必然在晝夜平分的那兩天。
農曆置閏的方法同中氣的劃分和採用定氣方法密切相關。由於兩個節氣的長度平均約為30.5日，而陰歷歷月平均約只有29.5日，因而每月中節氣所在的日期必然會較上一個月推遲1~2天。如此下去，總會有一個月只有節氣而沒有中氣。這一個月被規定為"閏月"，作為該月所在農曆歷年多餘的第13個月。既然節氣嚴格按回歸年長度周而復始地出現，根據上述規定來設置閏月必然能保證農曆歷年的平均長度與回歸年十分接近。十九年七閏法就是這樣來置閏的。
由於定氣方法的採用，冬季一節一氣的平均長度約為29.74天，比朔望月長不了多少，節氣逐月向後推遲得很慢，所以冬季設置閏月的可能性就很小。相反，夏至附近地球運動得慢，交節氣也慢，一氣可達16天之多，因而夏季及其前後幾個月，如農曆三、四、五、六、七月，閏月設置較多。在西元1821年到2020年的200年中共有農曆閏月74個。其中閏正月、閏十一月、閏十二月一次也沒有，而閏五月最多，達16次。無怪乎我們碰不到閏正月，也過不到"閏春節"了。
“行星大十字”無關人間禍福
中國科學院上海天文臺 陳力
星空是神奇美妙的。日月星辰，東升西墜，曾帶給人們無盡的遐想。晴朗的夜空中，繁星閃爍，不時還會有一道流星曳空而過，彗星則拖著長長的尾巴緩緩掃過天宇……。面對這廣袤的空間和神秘的天文現象，古代的人們只能頂禮膜拜，引繹出無數神話傳說，並且由於缺乏對自然規律的瞭解，往往把那變幻莫測的天象與地上的自然災害和人間的禍福聯繫起來，占星術也由此應運而生。
隨著時代的進步，科學的昌明，許多舊的基於古代神話的迷信早已顯得荒誕不經。然而，非理性的觀念從來未曾退隱，經過改頭換面的當代"神話"依然層出不窮。使用(實質是濫用)現代科學的語言和高技術的手段來"包裝"占星術，迷惑那些對天文學瞭解不深的人們，這是當代的偽科學最常用的一種手法。近來社會上沸沸揚揚的"行星大十字"和所謂1999年 "人類大劫難"的傳言，可稱是當代神話的又一例子。
20世紀末人類大劫難的預言，主要來自日本的五島勉等人的鼓吹，而其更深的源頭則來自400多年前的法國醫生諾查丹瑪斯。這位16世紀的法國人曾用十分晦澀難懂的詩句撰寫了<諸世紀>一書，共有1200首四行詩。書中用大量暗示性的語句預言了從那時起直至2000年這數百年間的世界大事。<諸世紀>一書流傳甚廣，特別在歐洲，不斷有人對<諸世紀>作猜謎式的"考證"， 把某些歷史事件與書中某些隱晦的預言詩句作對應，以圖闡發其所謂的"微言大義"。更有甚者，據認為書中第十卷上有一首詩預言了1999年人類將面臨空前的劫難，詩裡這樣描寫道："1999年7月，恐怖魔王從天而降，蒙古大王重新出現，這期間，戰神以幸福的名義主宰世界……"。
如果只是諾查丹瑪斯癡人說夢式的一家之言，人們姑妄聽之，倒不妨置之一笑。然而，到本世紀70年代，日本的五島勉又寫下<1999人類大劫難－諾查丹瑪斯恐怖大預言>一書，聲稱請人通過電腦計算發現，1999年8月18日那天，天空中太陽、月亮和九大行星將組成"十字架"形狀，宣稱這乃是"最凶兆"的象徵，也恰好應證於400多年前諾查丹瑪斯所預言的人類大劫難。屆時，洪水地震、瘟疫饑荒、世界大戰以至外星人入侵，種種無情的天災人禍將使人類最終難以跨越20世紀。此言一出，真有點驚世駭俗的味道，令眾多不明真相的世人倍感憂慮和恐慌。
簡單地說，五島勉"發現"在1999年8月18日那天，太陽系九大行星以及太陽和月亮的空間位置將排列成一個大十字架，地球位於大十字架的中心。在五島勉為 "大十字架"所畫出的示意圖上，用鐘錶表面作比方的話，地球就位於指針的旋轉軸上，水星、金星和太陽在"12"的方向，即獅子座內；天王星和海王星在"6"的方向，即寶瓶座內；這兩個方向上的天體構成了十字架兩條直線中的一條。與此垂直的另一條直線上，則分別是"3"方向上位於金牛座內的木星和土星，以及"9"方向上天蠍座內的火星、冥王星和月亮。
五島勉認為太陽系天體在天空形成十字架是極為兇險的現象，而屆時這些天體所在的星座又分別象徵著猛獅、毒蠍、洪水和狂牛，它們預示了地球上會出現的種種災難。
我們應該看到，五島勉對人類未來和地球命運的離奇"預報"，並不是建立在理性分析與邏輯推斷的基礎上，只是信口開河，扭曲事實真相為己所用，而對遠在若干光年以外的自然天體任意賦予擬人化的"特性"，則已完全淪入荒謬和原始迷信的泥潭。
那麼所謂行星大十字的真相究竟如何呢？
首先，"天行有道"。日月行星在空間的運動，都是在萬有引力支配下的正常自然現象，它們各自沿著基本固定的軌道，按照某種幾乎穩定的週期，隨時改變著相對位置。由於它們運行的軌道大小、速度快慢各有不同，有時會形成比較特殊的相對位置排列，也是符合自然規律的事。我國古代很早就注意到了大行星在天空中的會聚現象，比如古代把"五星連珠"（即金、木、水、火、土五顆行星運行到接近同一個方向上）視作祥瑞，十分注意觀測。根據現代天體力學規律，我們能夠十分精確地回溯或預報太陽系各天體的空間位置。它們在各時刻的位置從定期出版的<天文年曆>中很容易查到。
1999年8月18日那天，幾大行星相對星座所處的位置與五島勉的預言並不一致。所謂日月行星集中於獅子、天蠍、寶瓶和金牛等四個星座中，並非事實，五島勉只說對了其中的兩個，即太陽和金星是在獅子座中，冥王星在天蠍座。所謂的行星十字架在形狀上並不規則，與五島勉所示相去甚遠。如果有人能乘飛船到太陽系以外觀看，就能看到日月行星不是嚴格的處在兩條互相垂直的直線上，而且地球兩側天體的空間位置很不對稱，從整個太陽系的尺度來看，日月和近地行星(即水星、金星、火星)幾乎擠成一團。至於1999年8月18日晚的實際天象是：由於當天水星、金星恰好運行到與太陽接近同一方向，被太陽光所遮蓋，無法看到，而天王星、海王星和冥王星過於遙遠，為目力所不及，實際上肉眼可見的只有火星、木星和土星這三顆行星，而且由於出現的時刻不同，在同一時間裡只能同時看見兩顆行星。
總之，天空十字架並不是一個直觀可見的天象，所謂的十字架形狀也並不標準，五島勉聲稱"行星大十字"的現象來自高速電腦的計算，但他所展示的天體排列圖像並不是科學計算結果的客觀表述，而是加上他自己任意的發揮，利用宗教的象徵性符號牽強附會，喻為"最凶兆"，誤導視聽。事實上，預言這種"大十字"排列將引發地球上的自然災害是毫無科學根據的。稍有一些天文知識的人都知道，太陽系中的物質，99.8%以上集中於太陽自身，而剩下的0.1%左右又大多分佈於土星和木星。由此，不論太陽系中行星如何排列，太陽系的引力中心都不會有大的變化，不會造成任何行星軌道的混亂，更不會在地球上引起什麼大災難。以地球上的潮汐為例，引起潮汐的引力幾乎完全來自月亮和太陽。月亮因為離地球很近，產生的潮汐力遠比太陽大，而八顆大行星對地球產生的潮汐力，加在一起也不及月亮的萬分之六。8月18日太陽和月亮形成直角，是小潮，正是潮汐力對地球影響最小的時候。至於行星的相對位置再怎麼變化，只要不"擅自"跑離自己特定的軌道撞向地球，對地球就幾乎不會產生任何影響。
有人還擔心，"大十字"會產生強烈的電磁輻射粒子，引起地球上大範圍的火山爆發，這也是經不起事實推敲的臆斷。因為行星的電磁輻射即使存在也是微乎其微，能影響到地球的只有太陽的輻射。太陽上的黑子、耀斑等爆發活動現象和帶電粒子流的爆發有11年左右的週期性。太陽活動的增強的確會使地球上的災害天氣有一定程度的增加，也會危及到短波通訊的進行，甚至有可能影響某些傳染病的流行和交通事故發生的頻率。但這是每隔11年就有的正常現象，並不會引發火山爆發，而且太陽的活動也與行星的排列無關。
由於太陽系中各大天體不同的軌道和運行速度，在近似的情況下形成十字架的形狀是正常的，儘管機率較小，但在歷史上也並非絕無僅有。根據推算，上一次太陽系"十字連星"出現於西元前110年，沒有史料表明當時世界上發生了巨大的天災。預計2000多年後，這種排列還會出現。也依然不會對地球有什麼災難影響。
至於五島勉說行星各具象徵，星座代表洪水猛獸，會引來人間劫難，更屬無稽之談。星座本身並非實體，組成星座的恒星與現實和神話中的生物風馬牛不相及，它們在宇宙空間彼此往往相距成千上萬光年之遙。一些恒星在天空排列成一定形狀，是因為我們從地球上看去的投影效果。某個行星在天空的恒星背景上巡遊，會不時進入某個星座，這也只是從地球上看到的表觀現象。星座的名稱只是古代人們根據想像而人為賦予的，硬要將它們與某種生物的特性或性格聯繫起來，只可用荒唐二字來評說。
五島勉在他的書中使用大量天文學的術語，以一個400多年前的"恐怖大預言"為依託，並以電腦計算結果作"包裝"，言之鑿鑿，似乎世界末日真的就要來臨。然而這一切在科學理論和理性分析的反證之下，顯得十分荒謬與可笑。當人們對自然規律瞭解很少的時候，不免會用種種臆想將天象與人間的禍福聯繫起來，所謂"杞人憂天"，這是科學思想尚未深入人心的結果。從這個意義上講，破除迷信，宣傳科學與理性的思想，普及科學知識，就顯得尤其重要。
過去的千年裡，人類文明擺脫了黑暗愚昧的時代。新的千年來臨之時，人類的目光已指向銀河深處。地球村裡的人們在理性和科學的指引下，必將迎來更加美妙的未來。
(資料來源：上海網上天文台 http://www.astron.sh.cn/ )