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复习一下中国历法
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最近到墨西哥的切秦依扎(Chichen Itza) 看了一些玛雅文明遗址，深感玛雅人的天文历法曾经达到很高的境界，对地球绕日公转和自转的规律十分了解，对节气的计算精确到小时。玛雅历为一圆盘，估计记载了不同季节不同方位的天象。在读懂玛雅历之前复习一下中国历法。
中国北方的四季变化很明显。从这个周而复始的循环里，古人得知“年”的概念，也发现各个季节的星空不一样。中国是农业古国，季节变化对农业至关重要，因此中国人很早就根据星空变化来计算季节变化的准确时刻。
古人以太阳升起的方向为准，得出东南西北中五个方位。中国人观测天象最早的记载出现在殷墟出土的“河图”上。殷墟的年代基本确定在至今一万二千年前。刻在龟背上的河图是五十五个黑色或白色的圆点组成的、按东西南北中五个方位分布的点阵图，被认为是上古时候观天用的星座图。这些圆点分别用直线连接起来，构成十个数字，从一到十。这十个数字用汉字表为甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸，称为“天干”。天干十数很可能来自中国人计数使用的十进位制。
在天干河图表示的缀满恒星的夜空里，人们认识的第一个行星大概是木星，古时候被称为“岁星”、“太岁”。木星又大又亮，且为黄色，很容易看到。《尔雅.释天》里有“太岁在甲...”等说法，表明古人用木星在天空中的位置来纪录重大事件发生的时间。在天干参照系里长期观察木星的结果产生了另一个重要的序列 － 地支。
古人开始用木星来纪年，因为他们发现，每十二年，木星在河图上的某个一定的位置出现一次。我们现在知道这是因为地球公转时间为一年，木星公转时间约为十二个地球年。像时钟上的时针和分针在十二点正重叠一样，地球上每十二年看到木星在同一个星空背景中出现一次。也像时针和分针在钟面上不同位置遭遇共十二次一样，地球上每年看的的木星所在的星空不一样，因此把十二年中木星出现时的星空背景分为十二段，用来纪录年份，称为“地支”，用子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥标记。后来加上十二种动物的名称，分别为子鼠，丑牛，寅虎，卯兔，辰龙，巳蛇，午马，未羊，申猴，酉鸡，戌狗，亥猪，大概为了方便记忆。
如果说十天干用不变的恒星秩序代表了恒定的空间 － “宇”，十二地支则代表着变化的时序 － “宙”。
中国古天文学最重要的是黄道和赤道两个概念。天象的黄道相当于地球绕日公转轨道在星空的投影，赤道相当于地球自转轨道在星空的投影。这两个轨道的平面有个夹角，这个夹角的变化引起春夏秋冬四季变化。当然，中国人直到十九世纪末才听说了日心说。我们古人理解的赤道是在地面上看到太阳在天空升起落下时经过的途径。而头顶的星空在在不同的季节按一定的顺序在变化。天顶按季节依次出现的星座连接起来便是黄道。
地球公转轨道和木星公转轨道在同一平面。因此，木星轨道经过的天空实际上就是黄道。十二地支的的代表星象是木星轨道天象的十二个段落，也就是所谓的黄道十二宫。在地球上每年可以先后看到这十二段落的天象，每个段落出现时间长度为一月，一年因此分为十二个月。本来用来纪年的十二地支因此也很方便地用来标记月份。每个季节三个月，其中冬至、夏至、春分、秋分四个时刻分别处于地支的子鼠、午马、卯兔、酉鸡四个月份。顺便说，甲骨文用来表示十二地支的符号很多都跟古巴比伦表示黄道十二宫的符号非常相像，提示了古代东亚和西亚的文化交流。
古人把天空中太阳从升起到落下经过的、从地面上看到的途径叫做赤道。这个赤道跟现代地理学的赤道有关但不是同一概念。古人又发现各个季节太阳升起落下的途径随着季节变化，例如从中国北方看到的情形是冬季特别偏南。古人还从不同季节里正午的太阳跟南方地平线相对的“高度”，以及阳光在不同季节照入深井的情况得知在各个季节太阳从头顶向南偏移和回归的情形，并由此了解到黄道和赤道的关系，懂得了这个关系可以用来计算播种时节的来临。
中国把每个季节细分为六个节气，四季共二十四节气。其中四个节气发生的时刻最为关键：冬至、夏至、春分、秋分。冬至和夏至分别为太阳到达赤道南方极限和北方极限的时刻，也就是在华北平原上看到的、每年太阳在南方地平线上的最低点和最高点时刻，亦即现代天文学每年太阳直照南回归线和北回归线的时刻。春分是冬至到夏至时间的一半，秋分是夏至到冬至时间的一半，亦即现代天文学太阳每年两次直照地理赤道的时刻。
在河图的基础上，中国天空被进一步分为四象二十八宿，每象各辖七宿，也就是四个方位，每方七个星座，每个星座用名字加七耀日月金木水火土加动物名来标记：东方的标记是青龙，星座包括角木蛟，亢金龙，氐土貉，房日兔，心月狐，尾火虎，箕水豹。南方记为朱雀，星座包括井木犴，鬼金羊，柳土獐，星日马，张月鹿，翼火蛇，轸水蚓。西方是白虎，星座包括奎木狼，娄金狗，胃土雉，昴日鸡，毕月乌，觜火猴，参水猿。北方的玄武是两个动物，龟和蛇，星座是斗木獬，牛金牛，女土蝠，虚日鼠，危月燕，室火猪，壁水獝。 这些动物里有十二个跟地支的动物相同。
把年份的星空图和季节的星空图对应到天空二十八个星座，我们便可以观星象、辨季节了。二十八宿不是同时可以看到。根据季节在一定的方位可以看到其中的一部分。二十四节气里最关键的四个是春分、夏至、秋分、冬至。这四个季节发生时刻的天象以东南西北四个正位的星空为标记，天空中基本相应于这四个正位的星宿是用“日”字标记的房日兔，星日马，昴日鸡，虚日鼠，也就是每个方向上七个星宿中位于中间的星宿。这四个方位也相应于地支时序中的卯兔、午马、酉鸡、子鼠。每年十二个时序的星空便以这四个方位为依据而变化。
除了上述的太阳历外，中国还使用月亮历，即阴历，因为地球上看到的还有一个重要天体 － 月亮。月亮碰巧大约每年圆缺十二次，每次时间长度被称为阴历一个月。阴历月和阳历月长度不同，每年十二个阴历月比十二个阳历月大约短了十天，相差的时间需要根据阳历调整，把少了的天数加起来做为闰月，大致是三年一闰，五年两头闰，十九年七闰。
木星纪年法在中国沿用了很久，但木星轨道实际上是11.86年，用来纪年时间长了有问题。有了地支后，可以放弃木星纪年法。汉以后采用干支纪年法，十天干和十二地支各取一个记为一年，全部排列一次为六十年。人们猜测这是因为古人的平均寿命大约为六十年，不过，六十年也大致是五个行星绕日周期的最小公倍数。也就是说，每六十年，人们会看到五大行星同时出现在夜空。
黄道赤道关系示意图：
注：黄道十三宫（以前叫十二宫）图如下，粗红线，箭头示春分前后，太阳在双鱼Pisces和宝瓶Aquarius。
一月份，太阳在Sagittarius射手座（下图约3点钟位置），我们在夜空看到的应该是他的对面 － Gemini 和 Taurus (下图约9-10点钟位置）
https://blog.sciencenet.cn/blog-342577-404996.html
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中国北方的四季变化很明显。从这个周而复始的循环里，古人得知“年”的概念，也发现各个季节的星空不一样。中国是农业古国，季节变化对农业至关重要，因此中国人很早就根据星空变化来计算季节变化的准确时刻。
古人以太阳升起的方向为准，得出东南西北中五个方位。中国人观测天象最早的记载出现在殷墟出土的“河图”上。殷墟的年代基本确定在至今一万二千年前。刻在龟背上的河图是五十五个黑色或白色的圆点组成的、按东西南北中五个方位分布的点阵图，被认为是上古时候观天用的星座图。这些圆点分别用直线连接起来，构成十个数字，从一到十。这十个数字用汉字表为甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸，称为“天干”。天干十数很可能来自中国人计数使用的十进位制。
在天干河图表示的缀满恒星的夜空里，人们认识的第一个行星大概是木星，古时候被称为“岁星”、“太岁”。木星又大又亮，且为黄色，很容易看到。《尔雅.释天》里有“太岁在甲...”等说法，表明古人用木星在天空中的位置来纪录重大事件发生的时间。在天干参照系里长期观察木星的结果产生了另一个重要的序列 － 地支。
古人开始用木星来纪年，因为他们发现，每十二年，木星在河图上的某个一定的位置出现一次。我们现在知道这是因为地球公转时间为一年，木星公转时间约为十二个地球年。像时钟上的时针和分针在十二点正重叠一样，地球上每十二年看到木星在同一个星空背景中出现一次。也像时针和分针在钟面上不同位置遭遇共十二次一样，地球上每年看的的木星所在的星空不一样，因此把十二年中木星出现时的星空背景分为十二段，用来纪录年份，称为“地支”，用子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥标记。后来加上十二种动物的名称，分别为子鼠，丑牛，寅虎，卯兔，辰龙，巳蛇，午马，未羊，申猴，酉鸡，戌狗，亥猪，大概为了方便记忆。
如果说十天干用不变的恒星秩序代表了恒定的空间 － “宇”，十二地支则代表着变化的时序 － “宙”。
中国古天文学最重要的是黄道和赤道两个概念。天象的黄道相当于地球绕日公转轨道在星空的投影，赤道相当于地球自转轨道在星空的投影。这两个轨道的平面有个夹角，这个夹角的变化引起春夏秋冬四季变化。当然，中国人直到十九世纪末才听说了日心说。我们古人理解的赤道是在地面上看到太阳在天空升起落下时经过的途径。而头顶的星空在在不同的季节按一定的顺序在变化。天顶按季节依次出现的星座连接起来便是黄道。
地球公转轨道和木星公转轨道在同一平面。因此，木星轨道经过的天空实际上就是黄道。十二地支的的代表星象是木星轨道天象的十二个段落，也就是所谓的黄道十二宫。在地球上每年可以先后看到这十二段落的天象，每个段落出现时间长度为一月，一年因此分为十二个月。本来用来纪年的十二地支因此也很方便地用来标记月份。每个季节三个月，其中冬至、夏至、春分、秋分四个时刻分别处于地支的子鼠、午马、卯兔、酉鸡四个月份。顺便说，甲骨文用来表示十二地支的符号很多都跟古巴比伦表示黄道十二宫的符号非常相像，提示了古代东亚和西亚的文化交流。
古人把天空中太阳从升起到落下经过的、从地面上看到的途径叫做赤道。这个赤道跟现代地理学的赤道有关但不是同一概念。古人又发现各个季节太阳升起落下的途径随着季节变化，例如从中国北方看到的情形是冬季特别偏南。古人还从不同季节里正午的太阳跟南方地平线相对的“高度”，以及阳光在不同季节照入深井的情况得知在各个季节太阳从头顶向南偏移和回归的情形，并由此了解到黄道和赤道的关系，懂得了这个关系可以用来计算播种时节的来临。
中国把每个季节细分为六个节气，四季共二十四节气。其中四个节气发生的时刻最为关键：冬至、夏至、春分、秋分。冬至和夏至分别为太阳到达赤道南方极限和北方极限的时刻，也就是在华北平原上看到的、每年太阳在南方地平线上的最低点和最高点时刻，亦即现代天文学每年太阳直照南回归线和北回归线的时刻。春分是冬至到夏至时间的一半，秋分是夏至到冬至时间的一半，亦即现代天文学太阳每年两次直照地理赤道的时刻。
在河图的基础上，中国天空被进一步分为四象二十八宿，每象各辖七宿，也就是四个方位，每方七个星座，每个星座用名字加七耀日月金木水火土加动物名来标记：东方的标记是青龙，星座包括角木蛟，亢金龙，氐土貉，房日兔，心月狐，尾火虎，箕水豹。南方记为朱雀，星座包括井木犴，鬼金羊，柳土獐，星日马，张月鹿，翼火蛇，轸水蚓。西方是白虎，星座包括奎木狼，娄金狗，胃土雉，昴日鸡，毕月乌，觜火猴，参水猿。北方的玄武是两个动物，龟和蛇，星座是斗木獬，牛金牛，女土蝠，虚日鼠，危月燕，室火猪，壁水獝。 这些动物里有十二个跟地支的动物相同。
把年份的星空图和季节的星空图对应到天空二十八个星座，我们便可以观星象、辨季节了。二十八宿不是同时可以看到。根据季节在一定的方位可以看到其中的一部分。二十四节气里最关键的四个是春分、夏至、秋分、冬至。这四个季节发生时刻的天象以东南西北四个正位的星空为标记，天空中基本相应于这四个正位的星宿是用“日”字标记的房日兔，星日马，昴日鸡，虚日鼠，也就是每个方向上七个星宿中位于中间的星宿。这四个方位也相应于地支时序中的卯兔、午马、酉鸡、子鼠。每年十二个时序的星空便以这四个方位为依据而变化。
除了上述的太阳历外，中国还使用月亮历，即阴历，因为地球上看到的还有一个重要天体 － 月亮。月亮碰巧大约每年圆缺十二次，每次时间长度被称为阴历一个月。阴历月和阳历月长度不同，每年十二个阴历月比十二个阳历月大约短了十天，相差的时间需要根据阳历调整，把少了的天数加起来做为闰月，大致是三年一闰，五年两头闰，十九年七闰。
木星纪年法在中国沿用了很久，但木星轨道实际上是11.86年，用来纪年时间长了有问题。有了地支后，可以放弃木星纪年法。汉以后采用干支纪年法，十天干和十二地支各取一个记为一年，全部排列一次为六十年。人们猜测这是因为古人的平均寿命大约为六十年，不过，六十年也大致是五个行星绕日周期的最小公倍数。也就是说，每六十年，人们会看到五大行星同时出现在夜空。
黄道赤道关系示意图：
注：黄道十三宫（以前叫十二宫）图如下，粗红线，箭头示春分前后，太阳在双鱼Pisces和宝瓶Aquarius。
一月份，太阳在Sagittarius射手座（下图约3点钟位置），我们在夜空看到的应该是他的对面 － Gemini 和 Taurus (下图约9-10点钟位置）
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