曾一平

研討世界曆法改革方案以及漢字輸入方案
正文

自然世界曆研製的基本原則

(2022-12-09 09:58:48) 下一個

第一基本原則:基於天文規律,但不泥於天文規律的原則 。
這是民用曆法第一個應遵守的原則。
曆法改革的目的是要創製一個理想的曆法,代替現行的缺點很多的格裏曆(即公曆)。但是,理想曆法是什麽樣的曆法呢?這要從曆法的曆史經驗來探討。曆法從產生開始就是為了計數日子。同時也為了知道春夏秋冬四季的進程。計數日子要求簡明。描述四季進程也要求簡明。理解這兩個要求,並不困難。但實際上卻不是人人都理解的。從事曆法改革的曆法人,往往各有各的曆法基本原則。所以各人的理想曆法就不相同了。讓我們看一看一些曆法人的想法。
有些曆法人說, 描述四季進程要精確,曆法描述四季進程越精確越好。但是他們忽視了,精確是相對的。沒有絕對的精確。自然界的日、地、月的相互運行規律是不斷的變化的。不可能有長久不變的運行關係常數。所以追求精確是沒有止境的。尤其要明白的是:精確與簡明是一對矛盾。越精確就越不簡明。反過來,越簡明就越不精確。所以,精確與簡明應當掌握在一個適當的分寸上。
舉例來說,在年首問題上我國多數曆法人主張以立春為年首。但有些人認為在一定的閏法下立春日在一個時間範圍內變化,應選定一個固定的近似日子,比如公曆2月4日,作為規範立春日,作為固定的立春年首日。這樣雖然精確度差一些,但簡明實用,搭配上簡明的閏法,年首日與天文立春日的誤差,一般不會大於一日。這對一般人的生活是不會有什麽影響的。對農事作業來說,年首差一日,也不會引起任何影響。這就是把精確和簡明掌握在一個適當的分寸上了。這樣做,年首就透明了。
可是有些曆法人卻不能接受這種觀點。他們強調精確性的重要。堅持以精確的天文立春日作年首日。普通人有誰能精確算出每年的立春日是公曆的2月幾日呢?結果年首日成為不能簡明確定的了。每年的開始日都成為不透明的了。那每年的曆表就成為不透明的了。這不是因小而失大嗎?或者說是揀了芝麻,丟了西瓜嗎?
但是,有些曆法人雖然也承認不能過於要求精確,但實際上仍有這樣的傾向。在年首問題上就是如此。在24節氣的問題上也是如此。他們總認為規範化(取節氣的適當的近似日固定化)的節氣不夠精確,不放心。其實這對普通人的生活有什麽影響呢?對農事活動來說,規範化的24節氣,難道能耽誤了農時嗎?規範化的24節氣能讓人輕而易舉的把24節氣刻印在腦海裏。日子過到哪天,幾月幾日天天都掛在咀邊,規範化的24節氣也就跟在腦中。四季和節氣的大致進程就都掌握在腦中,這就足夠了。何需精確的節氣日和交節時刻呢?當然,專業的科學工作者,需要精確的24節氣數據,那自有天文台來滿足他們的要求。這不是民用曆法的任務。
由此,我們得出民用曆法第一個應遵守的原則:曆法應基於天文規律,但不能泥於天文規律。具體的說,天文規律的數據應當適當近似化、規範化、簡明化。而不能泥於天文數據。
遵守這一原則和不遵守這一原則就導致曆法上的兩個不同後果。
在曆法上確定大小年這個重要問題上, 遵守這一原則就產生年的固定閏法。不遵守這一原則,就導致大小年的精確排定法。精確排定大小年的方法,要經過上千步公式的計算,其繁難程度是難以想象的。這隻有專業的天文工作者,利用現代的電子計算機才能進行計算。當然也有較簡單的
近似算法,不過精確程度稍差,而且也不可能人人獨立進行計算來確定每個大小年。比如,以立春年首為例,隻要從天文年曆上查得某年的精確立春日的交節日和時刻a時b分c秒,那麽下年的立春日和交節時刻就能用平均回歸年長365日5小時48分46秒算出。這隻要把當年的立春日的月日和交節時刻a時b分c秒加上5小時48分46秒。如果不達到或超過24時,當年就是小年,相加所得的月日和時、分、秒數就是下年的立春交節時刻。否則,當年就是大年。相加所得月日是下年的立春日,超過24時的零頭,就是下年立春的交節時刻。不過要知道,由於每年加上的是平均回歸年,所以得到的下年立春日仍是近似的時刻,而不是真正精確的時刻。這樣,一年一年地來確定小年或大年。所以隨便指定某一年,其大小年可以這樣一年一年地算出,不過就不是馬上得到,所以大小年就成為不透明的了。大小年都不透明了,整個曆法也就不透明了。這樣的曆法還能普及為全世界使用嗎?以任何其它節氣作年首,如果用這樣逐年累加法來確定大小年,都是這樣的結果,大小年不透明,曆法也不透明了。所以,基於天文而不泥於天文是理想曆法的第一基本原則。
理想曆法第二基本原則是合天原則,即曆季符合春夏秋冬四季的原則。
曆法應基於天文規律,或基於天象。但是對曆法來說,最重要的天文規律是什麽呢?古今中外的曆史表明,最重要的天文現象是春夏秋冬四季。年首表現了春夏秋冬四季的順序。因此理想曆法應當遵守的第二個原則,應當是曆季符合春夏秋冬天文四季的原則。
年首選擇就是為了保證四曆季符合春夏秋冬天文四季。有些曆法人說年首應在最有天文特征的天文點。有人主張冬至點。因為冬至點是太陽的赤緯最南的黃經點。太陽開始向北移動。北半球的日影最長,夜也最長,
最容易測定。這些理由都不錯。但是,如果以冬至為年首,那麽冬季就被分割為兩半,一半在上一年,一半在下一年。這樣“今年冬季”這句話就不成立了。這是一個最不合理的地方。人們怎麽能容忍“今年冬天”這句話都不能說了的曆法呢?可見冬至作年首是不合理的。
同樣的道理,春分作年首,也導致“春季被割裂到兩年的荒謬的曆法。人們也不會容許”今年春天“也不能說了的曆法。
所以隻有以立春、立夏、立秋、立冬為年首才能保證春夏秋冬四季不被分割到兩年。當然,也就不會被分割到兩曆季。這樣,春夏秋冬在曆法裏才能完整無缺。這樣才能保證最重要的天象得以顯示在曆法裏。
至於四立裏選擇立春,優於其它三個。這在世界多種文化裏都體現出來,我想不必多廢口舌,多數人會同意的。
理想曆法的第三基本原則是節氣規範化原則。 24節氣是人們掌握四季進程的工具。但是由於地球繞日軌道是橢圓,產生24節氣時間段不相等、且不透明的結果。這給人類掌握四季進程增加了困難。為了克服這個困難,必須將24節氣的時間規範化,即按簡單的規律近似化,規範化。最簡單的辦法是將遠日點附近的5或6個節氣取為長節距16天,其餘取為短節距15天。這就是節氣規範化原則。節氣規範化後,就可掌握四季進程到適當的精確程度。
理想曆法的第四基本原則是層次量尺化原則。計數日子用太大的數目顯然不方便。所以計數應當采取不同層次的單位來進行。與其它物理量的計量一樣,必須遵守層次單位的量尺原則。這就是說大單位必須包含整數倍的小單位。違反這一原則,將導致計算上的很大麻煩。但是時間這個物理量有一個特點,與其它物理量不同。比如長度這個物理量,大小單位隻
要求大單位包含整數倍的小單位就行了。自然界沒有提供大小單位的模型樣本。沒有生長出幾種東西作大小長度單位的樣本。人們可以隨便取一個長度作基本長度單位,然後取它的某整數倍作大單位。然而時間這種物理量就不同了。自然界存在許多自然周期現象,可為人們提供作不同大小的時間單位樣本。當然人們采用這樣的周期現象作時間單位是很自然的。但是這些自然周期現象相互之間卻不是整數倍的包含關係。同時采用它們作大小單位,就成不了量尺關係。那怎麽辦?這就給曆法的製定者提出了一個難題。理想曆法的量尺原則,就是針對這一問題而提出的解決辦法。解決辦法是使用第一原則,即使用依於天文,而不泥於天文的原則,適當改造天文周期,使它們成為整倍數包含關係,即成為量尺關係,然後用在曆法中。改造中出現的零頭問題,就用年餘月外日的辦法處理。適當地加以解決。這就叫理想曆法的量尺原則。是理想曆法的第四個原則。具體說從回歸年產生的平年365日和閏年的366日中取出有最好數學性質的最近整數360作為“量尺年”。以平均太陽日作為時間最小單位。就可取30日作時間單位。還可取5日及90日作中間單位。剩餘的5或6日作為月外日成為年餘。這樣就構成了時間的量尺係統。這就是理想曆法的量尺原則。
理想曆法第五個基本原則是等單位公平原則。或稱等月公平原則。社會公平是社會生活的重要原則,是不需討論的。因為它體現曆法的一個重要社會功能。所以把它專門列出作為一個獨立的原則。以示重視。
在年的分月問題上,有些曆法人認為,一年的365天,以12來除除不盡,隻能取30、31天大小月。他們的理由是曆法從來都是這樣的。如果有幾天不屬於月,那就是離經判道,就是“偷日”罪行。他們不原意看到365日減去5日,得到360日就能得到最簡明的分月框架:12個30日的
月。餘下的5天作為月外日很容易處理。當今夏季含有遠日點,正好日行慢,長出5、6日。將此餘日作月外日放在年中,補夏長的不足。這樣的曆法框架不是更簡明嗎?他們卻硬要說把5、6天偷去了。他們不認為曆法的計日應當成為度量衡的係統。把年分割出的主要部分來分為層次量尺係統是社會進步的需要。月取為等長30日,成為度量單位是一大進步。進而,周成為月的下層單位,月和周構成度量層次單位係統,是社會進步的需要,特別是社會經濟和法律進步的需要。這樣的觀點分岐,就形成曆法的另一基本原則的分歧。
360天分出月30天的等長月,30天的月再分成5日等長周。這就產生月含整數周的計時單位係統的量尺原則。與此原則相對立的是12個大小月原則。
太陽係的8大行星裏隻有 地球的回歸年是365.2422日。這是一個離360相當接近的一個具有優秀數學特性的整數。整個銀河係怕也難有這樣一個屬於一個恒星的行星具有如此優秀的回歸參數。而且,這參數不是永恒的。保持這樣一個參數,而且遠日點在夏季的近中間位置,也就是幾千年。人類有幸遇到這樣一個億載難逢的大好機會,卻不來加以使用,為千年以內的人類服務,豈不是當代人類永遠無法挽回的過失?
怎樣利用回歸年近似常數365.2422日。那就是,取其主要部分360日,作為主體年或量尺年。然後采取30日分月,5日月下層次周。年餘5或6日,作為月外日置於夏季末,正好補足夏長的不足。夏季稍長5、6日是由於遠日點當前在夏季小暑附近,日行稍慢的原故。這樣的曆法框架,才是當代最理想的曆法框架。(關於曆法層次設計的詳細論述見附錄先進曆法方案的量尺化理論。)
這樣,我們就得到了:理想曆法應遵守的五個基本原則:
第一原則:基於天文,但不泥於天文原則;
第二原則:曆季符合春夏秋冬天文四季原則。
第三原則:24節氣的規範化原則。
第四原則:月含整數周原則,或月周層次計時的量尺原則。
第五原則:等月公平原則。
依照這五個基本原則,就可得到一個理想的曆法方案——自然世界曆方案。
凡是違反這五個基本原則的曆法方案,都是落後保守的曆法方案,都不能作今後的世界曆法方案。

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