落下閎與巴蜀文化中的自然科學元素

【導讀】落下閎是《太初歷》的主要創制者，其入長安、作歷法，不只是簡單的個人行為或者政治任務，而是巴蜀文化中的自然科學元素向全國推廣的體現。

巴蜀文化是巴蜀大地數千年以來延綿不斷的物質文化、精神文化和社會習俗的總和。落下閎所取得的天文學成就，不僅是巴蜀文化寶庫中的瑰寶，而且深遠地影響了中華文明，更在人類文明史上占據了舉足輕重的地位。本文試以落下閎為著眼點，從自然科學的視角，對巴蜀文化進行發掘和探究。

一、巴蜀文化的宇宙觀

中國古代的宇宙觀是從“天圓地方”開始的，即“天員（圓）如張蓋，地方如棋局”，只要仰望天空，直觀感覺就是“天似穹廬”，天穹有如一口倒扣的大鍋，大地一覽無余地平展開來。此后，中國古代天文學中出現了被稱為“論天六家”的六種學說，具體包括蓋天、渾天、宣夜、昕天、穹天、安天。然而，從本質上看，實際上是蓋天、渾天、宣夜三家學說。

“蓋天說”大約產生于商末周初，由“天圓地方”的古老天地觀念演變而來。“其言天似蓋笠，地法覆槃，天地各中高外下”，在先民眼中，天幕如同一個巨大的圓盤籠罩著平坦的大地，無數天體附著在這個天幕上，形成了日月星辰。“共工怒觸不周山”的神話故事就與古代的宇宙觀緊密相連。故事中的不周山即大地四方支撐蓋天圓盤的天柱，共工的行為導致地陷東南，天傾西北，破裂的天幕瀉下銀河之水，暴雨不斷。上古先民迎來了大洪水時代，于是又產生了女媧煉石補天，止暴雨、治水災的故事。這些故事都是以“蓋天說”為背景。

“渾天說”大約始于戰國時期，經落下閎、揚雄發展完善，至張衡而定。落下閎等學人認為：

渾天如雞子。天體圓如彈丸，地如雞子中黃，孤居于內。天大而地小。天表里有水，水之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮。周天三百六十五度又四分度之一，又中分之，則一百八十二度八分之五覆地上，一百八十二度八分之五繞地下。故二十八宿，半見半隱。其兩端謂之南北極……兩極相去一百八十二度半強。天轉如車轂之運也，周旋無端，其形渾渾，故曰渾天也。

整個宇宙（渾天）如同一個圓形蛋殼，日月五星等天體都分布于蛋殼之上；殼中一半為氣，一半為水，大地“載水而浮”，如蛋黃般浮在水上，居于蛋殼中間。因為氣息流動，天地之間產生了像車輪一樣的周而復始的相對旋轉運動，故有日月更迭、四時輪轉的天象。“渾天說”是對“蓋天說”的進一步發展，它不僅為渾天儀的發明奠定了理論基礎，而且其理念與現代天文學中的天球概念十分接近。

“宣夜說”則是在“蓋天說”和“渾天說”的基礎上，將天體的依靠（天蓋、蛋殼等）去掉，認為“日月眾星，自然浮生于虛空之中，其行其止，皆須氣焉”，大地之外的天體都漂浮于虛空之中，日月星辰等天體都是由氣構成。這些樸素的天文思想不乏和現代天文學相一致的認知，令人驚異，受到了李約瑟等學者推崇。

在先秦時期，巴蜀古人的宇宙觀與中原地區的宇宙觀各成系統，并不一致。如《山海經》所載天市，呂子方認為就是天庭；李膺《益州記》所載成都七星橋中的天文七星（長星、員星、璣星、夷星、尾星、沖星、曲星）與《開元占經》所載（天樞、天璇、天璣、天權、玉衡、開陽、搖光）并不相同。在秦漢大一統之后，巴蜀文化在中華文明兼容并蓄、互補共濟的融合過程中，取長補短，達到了“蜀學堪比齊魯”的文教興盛狀態，還持續輸出其優秀的文化成果，有力地推動了中華文明的發展。其中，落下閎便是漢代巴蜀文化輸出的杰出代表。

二、“渾天說”與《太初歷》

西漢初年仍然沿用秦代的顓頊歷，該歷法以十月作為一年的開始，并采用十九年七閏的置閏法。然而，隨著時間的推移，顓頊歷在月建方面存在的誤差和不足逐漸顯現，實際月象（如朔晦月的出現）往往會超前于歷譜所記載的時間，這使得該歷法已無法滿足當時政治活動和農事生產的需要。因此，漢武帝決定制定新的歷法，并委派公孫卿、壺遂和司馬遷等人負責此事。然而，當時朝廷中的儒林學者并不擅長天文歷算之學，同時中原地區的天文歷法水平也并不高超。鑒于此，漢武帝下令召集全國范圍內的律歷學名家前往京城，共同參與修訂歷法的工作，這一行動被稱為“太初修歷”。《漢書·律歷志》詳載其事：

漢興，方綱紀大基，庶事草創，襲秦正朔。以北平侯張蒼言，用《顓頊歷》，比于六歷，疏闊中最為微近。然正朔服色，未睹其真，而朔晦月見，弦望滿虧，多非是。至武帝元封七年，漢興百二歲矣，大中大夫公孫卿、壺遂、太史令司馬遷等言“歷紀壞廢，宜改正朔”……遂詔卿、遂、遷與侍郎尊、大典星射姓等議造《漢歷》……乃選治歷鄧平及長樂司馬可、酒泉侯宜君、侍郎尊及與民間治歷者，凡二十余人，方士唐都、巴郡落下閎與焉……乃詔遷用鄧平所造八十一分律歷，罷廢尤疏遠者十七家，復使校歷律昏明。宦者淳于陵渠復覆《太初歷》晦朔弦望，皆最密，日月如合璧，五星如連珠。陵渠奏狀，遂用鄧平歷，以平為太史丞。

落下閎，字長公，本是巴郡閬中（今四川閬中）的鄉野之人，但因其對天文律歷的精通，受到時任上林苑令的同鄉譙隆的竭力推薦，由閬州到長安（今陜西西安）。落下閎來到京城，與鄧平、唐都等合作創制新歷法。經過繁復辛苦的測定、推算和驗證，落下閎的歷法優于同時提出的其他17種歷法，遂為武帝采用，于太初元年頒行全國，故名“太初歷”。

落下閎作為《太初歷》的主要創制者，其卓越貢獻主要體現在以下幾個方面：他改進了渾儀（即赤道式渾天儀），使得對二十八宿赤道距度的測定更為精確，這一成就極大地推動和發展了渾天說理論。此外，落下閎還發明了通其率算法，這一算法對中國天文數學領域產生了深遠的影響。這些都為《太初歷》的創制奠定了堅實而可靠的基礎。

《太初歷》對中國歷法的結構產生了決定性影響。首先，《太初歷》采用了夏正，這一改革糾正了以往不合理的歲首制度。它依照春、夏、秋、冬四季的自然順序，將孟春正月（即寅月）定為一年之始，直至冬季十二月底作為一年之終。這樣的安排使農事活動與四季更迭的順序相適應，與春種、秋收、夏忙、冬閑的農業生產節奏相協調，極大地促進了農業生產的發展。

其次，《太初歷》雖然繼續沿用了十九年七閏的置閏法，但它在確定閏月時采用了新的標準，即以沒有中氣的月份作為閏月，并在其后增置一個閏月。該歷法將一朔望月的長度確定為29+43/81日，由于分母為81，因此《太初歷》也被稱為八十一分法。夏正的使用以及科學的置閏方法，使得節令、物候與月份的安排更為精確，這一制度至今仍被農事生產所沿用。

以現代視角審視，落下閎創制的《太初歷》雖非盡善盡美，但其所采用的新歲首制度、科學的測量法以及置閏法，相較于古希臘天文學家托勒密的《天文學大成》早了約200多年，這標志著《太初歷》在當時是世界上最為先進的歷法系統之一。

三、落下閎與春節

中國位于亞洲東部，地勢西高東低，大部分屬溫帶季風氣候，四季分明。中華大地上的先民遵循著日出而作、日入而息的生活規律，同時他們根據四季變換來安排農業生產活動，即春種、夏耘、秋收、冬藏。秦代和漢初以十月為歲首，而十月正是秋收之余、嚴冬之始，舊歲未盡而新春未啟，以此時為一年的開始，這就與當時人民的生產生活極不協調。

鑒于此，落下閎等人在制定《太初歷》時，進行了嚴密的測定與科學的推算。在時間方面，《太初歷》依據東亞大陸的氣候節令，精心制定了二十四節氣，從而將天文歷法、農業生產和人民生活緊密相連。在空間方面，落下閎利用他自創的渾天儀，精確測定了二十八星宿的位置，并將這些定位應用于歷法的修訂。例如，《太初歷》確立正月為歲首，從而為“春節”奠定了基礎。換句話說，正是因為有了《太初歷》的這一變革，我們才得以在每年的正月初一慶祝春節，享受這個充滿祝福與溫暖的節日。

四、落下閎與巴蜀文化

皮錫瑞贊譽兩漢時期為經學發展的昌明與極盛階段，但他也強調，漢代文化的繁榮并不僅局限于儒學領域。在漢代，人文科學與自然科學領域內的人才不斷涌現，共同推動了中華文明的全面發展。

落下閎長于天文歷算，并非天生，而是緣于深厚的巴蜀文化傳統。從三星堆、金沙遺址可以窺見，古蜀文明自成體系，在天文歷法、陰陽術數方面已達到極高的水平。周秦之際，巴蜀地區出現的學者萇弘，不僅是孔子的老師，還是以方術事靈王的“傳天數”之人，“天地之氣，日月之行，風雨之變，律歷之數，無所不通”。萇弘長于巴蜀、死于巴蜀，其身負古代巴蜀天算學知識，極有可能被落下閎等巴蜀后學傳承。

《太初歷》頒行后，落下閎辭去漢武帝所封侍中之職，回歸閬中故里，將一生所學傳之于鄉黨后學，使得巴蜀天文學傳承有續，人才薈萃，先后出現了西漢末的任文孫、任文公父子，三國時期周舒、周群、周巨祖孫三代，唐代袁天罡、李淳風等杰出天文學家，閬中也成為我國古代著名的天文學研究中心。

《漢書》記載：“漢之得人，于茲為盛……歷數則唐都、落下閎……是以興造功業，制度遺文，后世莫及”。落下閎生于閬中、長于巴蜀、成于長安，對于這樣一位精通數學、物理、天文等自然學科的傳奇學者，古今學界都有較為深入的關注與研究。英國科技史學家李約瑟稱他為“中國天文史上最燦爛的星座”；2004年，中國科學院國家天文臺將發現的國際永久編號為16757的小行星命名為“落下閎星”；2017年，“四川歷史名人文化傳承創新工程”正式評定落下閎為“巴蜀十大文化名人”之一。

五、結語

落下閎前往長安編制歷法，這一舉動超越了個人行為或政治任務的范疇，它象征著巴蜀文化的自然科學元素在全國推廣。這一壯舉有力地推動了中國天文歷法的發展，使中國成為了當時世界上天文歷法最為先進的國家之一。從更深遠的意義上說，落下閎編制歷法的成就，反映了中華民族從多元走向一體的歷史趨勢，同時也是巴蜀文化的歷史見證。

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