七衡六间图

新盖天说中,天高地远的数字、太阳运行规律的示意图–七衡六间图。据传,七衡图可确定系《周髀算经》原本所有,但此后各家绘制,互有异同。

七衡六间图
七衡六间图

该图主要用来描述太阳周年视运动规律和节气变化间的关系,同时揭示了天象与历法之间的渊源。“七衡六间图”上有7个间隔等分的同心圆,每一圆为一“衡”,衡与衡之间称为“间”,每一衡表示一年内太阳在不同季节的运行轨道。

七衡六间图

七衡六间理论是基于盖天说。古人在构建宇宙观时,知不知道昼夜更迭和四季变化是由地球自转和公转引起的,还未考证,但相对运动是深有研究的。(参照系不一样罢了,研究天地人,人法地,地法天,我做不到一些人那样武断说古人就不知道地球自转与公转这种简单逻辑)他们假想了一个与地球同心同轴、半径无限大的天球。日月星辰全部位于球面上,以北天极为中心自东向西旋转,如古文所言:“极星不移而众星拱之”。

七衡六间图

七衡图上,半径最大的最外圈为外衡,此时太阳轨道离观测点最远,表示冬至,天较冷。半径最小的最内圈为内衡,此时太阳轨道离观测点最近,表示夏至,天较热。从冬至到夏至,中间的5衡分别代表以大寒、雨水、春分、谷雨、小满这5个节气作为纪元而经纪时的太阳轨道圆。而从夏至到冬至,中间的5衡则分别代表大暑、小暑、秋分、霜降、小雪的太阳轨道圆。从外衡到内衡,再从内衡回到外衡,两个阶段各12等分,加在一起就是二十四节气。二至与物候,气候,阴差阳错。气温最高,最低的时节并不在二至。

《尚书.天文志》云:“天象盖笠,地法覆盘。天地各中高外下,北极之下,为天地之中,其地最高,而滂沲四聩三光隐映,以为昼夜”。其天地之间的距离八万里,天穹的中央是北极,日月星辰就围绕这个极旋转不息。

后世盖天说认为:天圆为张盖,地方为棋局,天旁转为推磨而左行,日月右行,随天左转。故日月实东行,而天牵之以西没。

为了说明太阳的运动规律,盖天说用“七衡六间图”理论加以解释。“七衡六间图”有七个同心圆,每一个圆为一衡,衡与衡之间为一间,衡间相去一万九千八百三十三里一百步,每一衡表示太阳在不同季节的运行轨道。每年冬至,太阳沿最外一个圆(外衡)运行,太阳出于东南而没于西南,日中时距地平高度最低;夏至,太阳沿最内一圆(内衡)运行,太阳出于西南而没于西北,日中时距地平高度最高;春分、秋分时太阳沿正中一个圆(中衡)运行,太阳出于正东而没于正西,日中时距地平高度适中。各个不同节气太阳都沿着不同的衡运动;其七个同心圆恰好对应12分节气点。(见上七衡六间图)。

七衡即是太阳运行的轨道,内衡和外衡之间这一环带涂上黄色,即所谓黄道。太阳只在黄道内运行。夏至日,太阳在内衡道上运行。从夏至日到大暑日,太阳在第一衡和第二衡的中间,即第一间运行。大暑日,太阳在第二衡上。处暑日太阳在第三衡上。秋分日太阳在第四衡,即中衡上。霜降日太阳在第五衡。小雪日太阳在第六衡。冬至日太阳在第七衡,即外衡上。从冬至开始,太阳又往内衡方向运行,于大寒、雨水、春分、谷雨、小满,分别经过第六、五、四、三、二各衡,在夏至日,太阳又回到了内衡的轨道上。这即是太阳在七衡六间轨道上的运行情况以及与十二节气的关系。

有关专家研究,以出土的陶器为证,“七衡六间”理论,在大地湾、仰韶文化、马家窑文化时期是成熟的应用理论,应用于历法。

以下参看《周髀算经》原文:卷上之三 | 黄老道家

凡为此图,以丈为尺,以尺为寸,以寸为分,分一千里。凡用缯方八尺一寸。今用缯方四尺五分,分为二千里。

今译:绘制天空观测图(七衡六间图),采用每分代表1000里的比例关系,那么就要用一幅8.1尺(每尺代表一万里,81万里)见方的帛,现在采用4.05尺见方的帛,则图幅的比例关系为每分代表2000里,每尺代表2万里,81万里。

吕氏曰:“凡四海之内,东西二万八千里,南北二万六千里此为【吕氏春秋】中的语言,夹杂在此,当属衍文。

今译:《吕氏春秋》:地球直径东西方向28000里,采用测璇玑的方法得出,北极星不动,在地球的赤道建立观测站可观测出地球的赤道直径。南北方向26000里,采用实测,在南北建立观测站利用春分,秋分太阳的晷影和夏至晷影的关系推求。

故冬至日晷丈三尺五寸,夏至日晷尺六寸。冬至日晷长,夏至日晷短。日晷损益,寸差千里。故冬至、夏至之日,南北游十一万九千里,四极径八十一万里,周二百四十三万里。分为度,度得六千六百五十二里二百九十三步、千四百六十一分步之三百二十七。此度之相去也。

今译:冬至这天太阳轨道加上太阳向外辐射长度167000里,得到大气层直径810000里,周长2430000里。得每天在这个圆上行走的距离为6652里293(327/1461)步。

冬至日太阳影子1丈3尺5寸,夏至日太阳影子1尺6寸。影子1寸相当于距离1000里。因此从冬至日到夏至日,虽然是地球绕太阳旋转了一圈,而我们在投影图上看到的就是太阳南北移动了119000里,大气层直径810000里,周长2430000里,这个距离除365(1/4)圈,得这一天行走的距离为6652里293(327/1461)步。这就是一天对应大气层边缘天的距离(一天的弧长)。

其南北游,日六百五十一里一百八十二步、一千四百六十一分步之七百九十八

此值有太阳周年视运动的性质,它可以与球面天文学中太阳的赤纬运动相对应(数值及其准确含义当然相去甚远)。在【周髀算经】的宇宙数理模型中,它表现为太阳在半年时间内移过七衡(另半年对称相反)的速度。由图6及图8可知,内衡与最外衡半径之差为119000里,故有:【周髀算经】至此完成了它的宇宙数理模型的构建。

这个数值换算成太阳南北运动的直线运动距离相当于651里182(798/1461)步。

术曰:置十一万九千里为实,以半岁一百八十二日、八分日之五为法,而通之,得九十五万二千,为实。所得一千四百六十一为法,除之。实如法得一里。不满法者,三之,如法得百步。不满法者,十之,如法得十步。不满法者,十之,如法得一步。不满法者,以法命之

此处【周髀算经】以『日南北游』为例展示了它的颇为繁琐的分数运算法。

今译:该数用太阳半年时间从南到北距离是119000里,用这个数除以时间天数182(5/8)天。得除式(952000/1461),其商的整数部分为651里,余数为(889/1461),这个数分子乘以3,化为百步(2667/1461)。商的整数部分即为百步数1,余数部分(1206/1461)乘以10化为步得(12060/1461),商的整数部分为10步数8,余数部分(372/1461)再乘以10化为步得除式(3720/1461),此式商的整数部分为步数2,余数直径用分子式(798/1461)表示,这就是古人300进位制的表示方法。该进位方式可以把所有小数通过分数来表示,用通用公式可以写作ABC,DEF的一个小数。用分数表示,可以写成A乘以X的平分加上B乘以X的平分加上C乘以X的三次方加上D乘以(1/x)加上E乘以(1/x的平分)加上F乘以(1/x的三次方)等等,X不能等于0或1。这样可以消除小数由于位数不够带来的误差。

来源于网络。

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