陶寺遺址發現「測正午日影」天文觀測系統

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陶寺遺址發現4100年前「測正午日影」天文觀測系統

《尚書·堯典》記載：「乃命羲和，欽若昊天，曆象日月星辰，敬授民時。

」2003年，陶寺古觀象台的發現，印證了《堯典》的記載。

2009年6月21日，24節氣中的夏至日，隨著「陶寺史前天文台考古天文學研究」項目組利用陶寺遺址出土的「圭表」複製品測量日影的成功，進一步印證了《尚書·堯典》「分命羲仲，宅嵎夷，宅芬模謊艄。

寅賓出日，平秩東作。

日中，星鳥，以殷仲春。

」的記載，也進一步奠定了陶寺作為「帝堯古都」、作為「中國」的地位。

專家、學者、媒體關注測正午日影

2004年，中國社會科學院考古研究所山西工作隊在陶寺遺址進行考古時發現了古觀象台，它位於陶寺古城遺址東南，呈半圓形平台，有三個圈層的夯土結構。

第一圈的半徑大約18米，第二圈大約有24米，第三圈大約為50米。

在第一圈內，有11座夯土柱，夯土柱由西向東方向呈扇狀輻射排列。

據考古專家說，這幾座夯土柱上面原來豎立著13根石柱，石柱高約5米左右，古人透過柱與柱之間15至20公分的縫隙觀測正東方向塔兒山日出的上切與下切，以此來確定當時的節氣。

據中國社會科學院考古研究所考古專家和天文學家的初步結論，該觀象台形成於公元前2100年的原始社會末期，比目前世界上公認的英國巨石陣觀測台（公元前1680年）還要早近500年，這可能是世界上最早的觀象台。

就在古觀象台的附近，還發現了一座中期大墓，這座大墓深8米，長3.7米，寬5米，據中國社會科學院研究所研究員、山西考古隊領隊、陶寺古觀象台遺址發現者何駑博士介紹：在這座墓中，發現有豎立著的一根木桿，它的上面塗有黑、綠色和紅色標記的漆，在其旁邊還放置著具有圓形小孔的玉器——戚。

這些器物在帝堯時期的功能是什麼？為什麼會成為陪葬品放置在大墓中，一直是考古工作者思考的問題。

2005年——2009年，隨著何駑博士對陶寺遺址時期度量衡研究的突破，沉寂在大墓中的這些器物的作用逐漸明朗起來。

根據何駑的研究，陶寺遺址時期的一尺相當於現在的25cm，而這根木桿上紅漆的標記與25cm恰好形成某種比例關係。

就在此前的1980年代，陶寺遺址先期的考古者高煒在早期的墓葬中也發現了一根圓形的木桿，杆長2米左右，約為陶寺遺址時期的八尺。

這兩根木桿引起了考古工作者關於我國古代利用「圭表」測日影定曆法的聯想。

學者們正在做測量實驗

圭表是我國古代度量日影長度的一種天文儀器，由「圭」和「表」兩個部件組成。

直立於平地上測日影的標杆和石柱，叫做表；正南正北方向平放的測定表影長度的刻板，叫做圭。

在不同季節，太陽的出沒方位和正午高度不同，並有周期變化的規律。

於露天將圭平置於表北面，根據圭上表影，測量、比較和標定日影的周日、周年變化，可以定方向、測時間、求出周年常數、劃分季節和制定曆法。

這兩根杆會不會就是帝堯時期觀測日月星辰的「圭」和「表」呢，而帶有小孔的玉器——戚，是否就是後世天文學家用於精確測量日影的「景符」？

《周髀算經》有：「夏至南萬六千里。

冬至南十三萬五千里，日中立竿測影。

此一者。

天道之數。

周髀長八尺。

夏至之日晷一尺六寸。

」的記載。

何駑經過計算確認，陶寺遺址時期的夏至日影一尺六寸為40cm，正好對應所謂「圭」的木桿上塗有紅漆的某一刻度，這一發現證明了陶寺就是《周髀算經》中記載的「地中」，並與天文學家利用現代技術推算的緯度不謀而合。

經過與天文學家的溝通，「陶寺史前天文台的考古天文學研究」項目組決定2009年的夏至在陶寺觀象台進行驗證。

6月21日，中國科學院自然科學史研究所研究員、中國古天文研究中心主任、「陶寺史前天文台的考古天文學研究」項目組首席專家孫小淳等天文學家來到陶寺古觀象台，用陶寺遺址出土的「圭、表」1：1的複製品進行驗證。

中午11時30分，陶寺古觀象台，考古學家、天文學家、中央地方媒體的記者、襄汾縣的部分領導群眾聚集在一起，開始求證推測、見證猜想。

專家們將複製的圭、表儀器安裝好，進行初步測量，夏日的天空，烈日在雲層中時隱時現，專家們抓住時機，認真進行測量、研討、求證。

八尺之表的投影，照射在陶寺遺址時期的「圭」上，日影的邊緣並不清晰，陰影越靠近邊緣越淡，專家們利用仿製的「戚」使照在圭上的日光通過小孔，再射到圭面，陰影的邊緣變得清晰起來。

現代天文學測定，2009年的夏至是6月21日12時36分，現場專家的目光聚集在了這一刻，照相機、攝像機聚焦在了這一刻。

12時36分，通過「戚」的小孔，人們看到「表」的投影落在 「圭」上兩個紅色標記之間的位置，影長41cm左右。

何駑和孫小淳討論出土器物的作用

據專家介紹，由於4000多年來地球黃赤交角發生了變化，實際測量的日影要比文獻記載長1cm左右，由此可見，專家們的推測得到成功驗證。

觀測現場頓時洋溢著歡樂地氣氛，親自發現這一天文觀測系統的何駑博士把攝像機對準「圭表」記錄下了這一重要的時刻，課題組的專家們也興奮地在古觀象台前合影留念。

陶寺遺址「圭表」測正午日影發現與驗證的初步成功表明，早在4100多年前的帝堯時期，我國就已經擁有了「測日出方位」和「測正午日影」兩套天文測量系統，擁有了當時世界上最先進的天文觀測技術。

陶寺遺址「圭表」測正午日影發現與驗證的初步成功還表明，中國古代人們認為地是方的，在陶寺夏至時立八尺杆量出日影為一尺六寸，按照 「影差一寸，地差千里」的說法，陶寺立杆測影處距地的四邊都是1.6萬千米，為地的中心，結合《堯典》中的記載由此可以推算出當時的「中國」南可達今日廣西、越南一帶，北可達今日遼寧一帶。

陶寺遺址「圭表」測日發現與驗證的初步成功再次表明，陶寺遺址是帝堯古都之所在，是4100——4300年前之「中國」。