曾一平

研讨世界历法改革方案以及汉字输入方案
正文

自然世界历研制的基本原则

(2022-12-09 09:58:48) 下一个

第一基本原则:基于天文规律,但不泥于天文规律的原则 。
这是民用历法第一个应遵守的原则。
历法改革的目的是要创制一个理想的历法,代替现行的缺点很多的格里历(即公历)。但是,理想历法是什么样的历法呢?这要从历法的历史经验来探讨。历法从产生开始就是为了计数日子。同时也为了知道春夏秋冬四季的进程。计数日子要求简明。描述四季进程也要求简明。理解这两个要求,并不困难。但实际上却不是人人都理解的。从事历法改革的历法人,往往各有各的历法基本原则。所以各人的理想历法就不相同了。让我们看一看一些历法人的想法。
有些历法人说, 描述四季进程要精确,历法描述四季进程越精确越好。但是他们忽视了,精确是相对的。没有绝对的精确。自然界的日、地、月的相互运行规律是不断的变化的。不可能有长久不变的运行关系常数。所以追求精确是没有止境的。尤其要明白的是:精确与简明是一对矛盾。越精确就越不简明。反过来,越简明就越不精确。所以,精确与简明应当掌握在一个适当的分寸上。
举例来说,在年首问题上我国多数历法人主张以立春为年首。但有些人认为在一定的闰法下立春日在一个时间范围内变化,应选定一个固定的近似日子,比如公历2月4日,作为规范立春日,作为固定的立春年首日。这样虽然精确度差一些,但简明实用,搭配上简明的闰法,年首日与天文立春日的误差,一般不会大于一日。这对一般人的生活是不会有什么影响的。对农事作业来说,年首差一日,也不会引起任何影响。这就是把精确和简明掌握在一个适当的分寸上了。这样做,年首就透明了。
可是有些历法人却不能接受这种观点。他们强调精确性的重要。坚持以精确的天文立春日作年首日。普通人有谁能精确算出每年的立春日是公历的2月几日呢?结果年首日成为不能简明确定的了。每年的开始日都成为不透明的了。那每年的历表就成为不透明的了。这不是因小而失大吗?或者说是拣了芝麻,丢了西瓜吗?
但是,有些历法人虽然也承认不能过于要求精确,但实际上仍有这样的倾向。在年首问题上就是如此。在24节气的问题上也是如此。他们总认为规范化(取节气的适当的近似日固定化)的节气不够精确,不放心。其实这对普通人的生活有什么影响呢?对农事活动来说,规范化的24节气,难道能耽误了农时吗?规范化的24节气能让人轻而易举的把24节气刻印在脑海里。日子过到哪天,几月几日天天都挂在咀边,规范化的24节气也就跟在脑中。四季和节气的大致进程就都掌握在脑中,这就足够了。何需精确的节气日和交节时刻呢?当然,专业的科学工作者,需要精确的24节气数据,那自有天文台来满足他们的要求。这不是民用历法的任务。
由此,我们得出民用历法第一个应遵守的原则:历法应基于天文规律,但不能泥于天文规律。具体的说,天文规律的数据应当适当近似化、规范化、简明化。而不能泥于天文数据。
遵守这一原则和不遵守这一原则就导致历法上的两个不同后果。
在历法上确定大小年这个重要问题上, 遵守这一原则就产生年的固定闰法。不遵守这一原则,就导致大小年的精确排定法。精确排定大小年的方法,要经过上千步公式的计算,其繁难程度是难以想象的。这只有专业的天文工作者,利用现代的电子计算机才能进行计算。当然也有较简单的
近似算法,不过精确程度稍差,而且也不可能人人独立进行计算来确定每个大小年。比如,以立春年首为例,只要从天文年历上查得某年的精确立春日的交节日和时刻a时b分c秒,那么下年的立春日和交节时刻就能用平均回归年长365日5小时48分46秒算出。这只要把当年的立春日的月日和交节时刻a时b分c秒加上5小时48分46秒。如果不达到或超过24时,当年就是小年,相加所得的月日和时、分、秒数就是下年的立春交节时刻。否则,当年就是大年。相加所得月日是下年的立春日,超过24时的零头,就是下年立春的交节时刻。不过要知道,由于每年加上的是平均回归年,所以得到的下年立春日仍是近似的时刻,而不是真正精确的时刻。这样,一年一年地来确定小年或大年。所以随便指定某一年,其大小年可以这样一年一年地算出,不过就不是马上得到,所以大小年就成为不透明的了。大小年都不透明了,整个历法也就不透明了。这样的历法还能普及为全世界使用吗?以任何其它节气作年首,如果用这样逐年累加法来确定大小年,都是这样的结果,大小年不透明,历法也不透明了。所以,基于天文而不泥于天文是理想历法的第一基本原则。
理想历法第二基本原则是合天原则,即历季符合春夏秋冬四季的原则。
历法应基于天文规律,或基于天象。但是对历法来说,最重要的天文规律是什么呢?古今中外的历史表明,最重要的天文现象是春夏秋冬四季。年首表现了春夏秋冬四季的顺序。因此理想历法应当遵守的第二个原则,应当是历季符合春夏秋冬天文四季的原则。
年首选择就是为了保证四历季符合春夏秋冬天文四季。有些历法人说年首应在最有天文特征的天文点。有人主张冬至点。因为冬至点是太阳的赤纬最南的黄经点。太阳开始向北移动。北半球的日影最长,夜也最长,
最容易测定。这些理由都不错。但是,如果以冬至为年首,那么冬季就被分割为两半,一半在上一年,一半在下一年。这样“今年冬季”这句话就不成立了。这是一个最不合理的地方。人们怎么能容忍“今年冬天”这句话都不能说了的历法呢?可见冬至作年首是不合理的。
同样的道理,春分作年首,也导致“春季被割裂到两年的荒谬的历法。人们也不会容许”今年春天“也不能说了的历法。
所以只有以立春、立夏、立秋、立冬为年首才能保证春夏秋冬四季不被分割到两年。当然,也就不会被分割到两历季。这样,春夏秋冬在历法里才能完整无缺。这样才能保证最重要的天象得以显示在历法里。
至于四立里选择立春,优于其它三个。这在世界多种文化里都体现出来,我想不必多废口舌,多数人会同意的。
理想历法的第三基本原则是节气规范化原则。 24节气是人们掌握四季进程的工具。但是由于地球绕日轨道是椭圆,产生24节气时间段不相等、且不透明的结果。这给人类掌握四季进程增加了困难。为了克服这个困难,必须将24节气的时间规范化,即按简单的规律近似化,规范化。最简单的办法是将远日点附近的5或6个节气取为长节距16天,其余取为短节距15天。这就是节气规范化原则。节气规范化后,就可掌握四季进程到适当的精确程度。
理想历法的第四基本原则是层次量尺化原则。计数日子用太大的数目显然不方便。所以计数应当采取不同层次的单位来进行。与其它物理量的计量一样,必须遵守层次单位的量尺原则。这就是说大单位必须包含整数倍的小单位。违反这一原则,将导致计算上的很大麻烦。但是时间这个物理量有一个特点,与其它物理量不同。比如长度这个物理量,大小单位只
要求大单位包含整数倍的小单位就行了。自然界没有提供大小单位的模型样本。没有生长出几种东西作大小长度单位的样本。人们可以随便取一个长度作基本长度单位,然后取它的某整数倍作大单位。然而时间这种物理量就不同了。自然界存在许多自然周期现象,可为人们提供作不同大小的时间单位样本。当然人们采用这样的周期现象作时间单位是很自然的。但是这些自然周期现象相互之间却不是整数倍的包含关系。同时采用它们作大小单位,就成不了量尺关系。那怎么办?这就给历法的制定者提出了一个难题。理想历法的量尺原则,就是针对这一问题而提出的解决办法。解决办法是使用第一原则,即使用依于天文,而不泥于天文的原则,适当改造天文周期,使它们成为整倍数包含关系,即成为量尺关系,然后用在历法中。改造中出现的零头问题,就用年余月外日的办法处理。适当地加以解决。这就叫理想历法的量尺原则。是理想历法的第四个原则。具体说从回归年产生的平年365日和闰年的366日中取出有最好数学性质的最近整数360作为“量尺年”。以平均太阳日作为时间最小单位。就可取30日作时间单位。还可取5日及90日作中间单位。剩余的5或6日作为月外日成为年余。这样就构成了时间的量尺系统。这就是理想历法的量尺原则。
理想历法第五个基本原则是等单位公平原则。或称等月公平原则。社会公平是社会生活的重要原则,是不需讨论的。因为它体现历法的一个重要社会功能。所以把它专门列出作为一个独立的原则。以示重视。
在年的分月问题上,有些历法人认为,一年的365天,以12来除除不尽,只能取30、31天大小月。他们的理由是历法从来都是这样的。如果有几天不属于月,那就是离经判道,就是“偷日”罪行。他们不原意看到365日减去5日,得到360日就能得到最简明的分月框架:12个30日的
月。余下的5天作为月外日很容易处理。当今夏季含有远日点,正好日行慢,长出5、6日。将此余日作月外日放在年中,补夏长的不足。这样的历法框架不是更简明吗?他们却硬要说把5、6天偷去了。他们不认为历法的计日应当成为度量衡的系统。把年分割出的主要部分来分为层次量尺系统是社会进步的需要。月取为等长30日,成为度量单位是一大进步。进而,周成为月的下层单位,月和周构成度量层次单位系统,是社会进步的需要,特别是社会经济和法律进步的需要。这样的观点分岐,就形成历法的另一基本原则的分歧。
360天分出月30天的等长月,30天的月再分成5日等长周。这就产生月含整数周的计时单位系统的量尺原则。与此原则相对立的是12个大小月原则。
太阳系的8大行星里只有 地球的回归年是365.2422日。这是一个离360相当接近的一个具有优秀数学特性的整数。整个银河系怕也难有这样一个属于一个恒星的行星具有如此优秀的回归参数。而且,这参数不是永恒的。保持这样一个参数,而且远日点在夏季的近中间位置,也就是几千年。人类有幸遇到这样一个亿载难逢的大好机会,却不来加以使用,为千年以内的人类服务,岂不是当代人类永远无法挽回的过失?
怎样利用回归年近似常数365.2422日。那就是,取其主要部分360日,作为主体年或量尺年。然后采取30日分月,5日月下层次周。年余5或6日,作为月外日置于夏季末,正好补足夏长的不足。夏季稍长5、6日是由于远日点当前在夏季小暑附近,日行稍慢的原故。这样的历法框架,才是当代最理想的历法框架。(关于历法层次设计的详细论述见附录先进历法方案的量尺化理论。)
这样,我们就得到了:理想历法应遵守的五个基本原则:
第一原则:基于天文,但不泥于天文原则;
第二原则:历季符合春夏秋冬天文四季原则。
第三原则:24节气的规范化原则。
第四原则:月含整数周原则,或月周层次计时的量尺原则。
第五原则:等月公平原则。
依照这五个基本原则,就可得到一个理想的历法方案——自然世界历方案。
凡是违反这五个基本原则的历法方案,都是落后保守的历法方案,都不能作今后的世界历法方案。

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