书城科普读物揭秘万物由来之谜
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第2章 历书的由来

历书是编排年、月、日、节气等以供人们查考的工具书。历书也是人类创造的文化成果之一。

历书在我国已有1000多年的历史,古时称“通书”,或称“时宪书”。我国远在古代就已设有观察天象、推算历法的官职。秦代有太史令,唐代设太史局,宋、元代有司天监,明清改为钦天监。最早的历书是装裱成轴,用毛笔书写。到唐朝太和九年(公元835年)已有木板刻印的历书出售了。帝制时代,历书是由皇帝颁布的,并规定只许官方印,不准私人刻印,从此历书又叫“皇历”。现存最古老的历书是唐僖宗时印制的。而真正古老的历书产于唐顺宗永贞元年。当时在皇宫中出现的是记事日历,共分12册,每月一册,一天一页,记载日、月、国家、朝廷大事和皇帝言行。后来发展到把干支、月令、节气,以及各种术数如择日、星相吉凶、卜卦等内容都印在日历上面了。

历书在民间流传和普及是宋代以后的事。据说,宋代有个考官叫学政,他在批阅考卷时,发现秀才大都把日期写错了。查问原因,秀才答:“学生昼夜读书只能观星月计算日期,哪有不差一两天的”。于是学政奏明朝廷,请翰林院年年修撰历书,售给秀才掌握日子。后来历书由宫廷逐渐发行到民间,成为劳动人民的历书流传至今。

太初历的由来

夏历,又叫太初历,从公元前104年的汉武帝“太初”元年开始使用,直到今天。这种历法的确立,是与汉代杰出的史学家司马迁的努力分不开的。

追溯历史,秦始皇至西汉初年,法定的历法,是以每年十月为岁首,叫“濒项历”。到了汉武帝时,发现这种历法的推算结果,与天象和自然规律不尽相符。这就削弱了历法对农业生产的指导作用。因此,司马迁、壶遂等建议改历。经过司马迁等数十人的努力研究,于太初元年正式确定并颁布全国实行。从此,以正月为岁首,这是当时最进步的历法。由于这种历法在太初元年颁行,故叫“太初历”。

历书的由来

历书是编排年、月、日、节气等以供人们查考的工具书。历书也是人类创造的文化成果之一。

历书在我国已有1000多年的历史,古时称“通书”,或称“时宪书”。我国远在古代就已设有观察天象、推算历法的官职。秦代有太史令,唐代设太史局,宋、元代有司天监,明清改为钦天监。最早的历书是装裱成轴,用毛笔书写。到唐朝太和九年(公元835年)已有木板刻印的历书出售了。帝制时代,历书是由皇帝颁布的,并规定只许官方印,不准私人刻印,从此历书又叫“皇历”。现存最古老的历书是唐僖宗时印制的。而真正古老的历书产于唐顺宗永贞元年。当时在皇宫中出现的是记事日历,共分12册,每月一册,一天一页,记载日、月、国家、朝廷大事和皇帝言行。后来发展到把干支、月令、节气,以及各种术数如择日、星相吉凶、卜卦等内容都印在日历上面了。

历书在民间流传和普及是宋代以后的事。据说,宋代有个考官叫学政,他在批阅考卷时,发现秀才大都把日期写错了。查问原因,秀才答:“学生昼夜读书只能观星月计算日期,哪有不差一两天的”。于是学政奏明朝廷,请翰林院年年修撰历书,售给秀才掌握日子。后来历书由宫廷逐渐发行到民间,成为劳动人民的历书流传至今。

太初历的由来

夏历,又叫太初历,从公元前104年的汉武帝“太初”元年开始使用,直到今天。这种历法的确立,是与汉代杰出的史学家司马迁的努力分不开的。

追溯历史,秦始皇至西汉初年,法定的历法,是以每年十月为岁首,叫“濒项历”。到了汉武帝时,发现这种历法的推算结果,与天象和自然规律不尽相符。这就削弱了历法对农业生产的指导作用。因此,司马迁、壶遂等建议改历。经过司马迁等数十人的努力研究,于太初元年正式确定并颁布全国实行。从此,以正月为岁首,这是当时最进步的历法。由于这种历法在太初元年颁行,故叫“太初历”。

大月小月的由来

阳历月份有这样的规定:“4月、6月、9月及11月有30天,其余的月份有31天,2月例外,只有28天。”月份的大小,原因是罗马人在凯撒统治下发明儒略历法时,决定凡有特别宗教意义的月份都是31天,不重要的月份是30天。因此,取名门神的1月、以战神为名的3月、为表示尊敬凯撒大帝而取名的7月,都有31天。凯撒大帝的继任人奥古斯都规定8月应以自己的名字来命名,所以8月也有31天。为了要使8月有31天,他便从2月借来一天,把2月减少到28天。又为避免使三个大月的月份连在一起。又规定9月及11月各有30天,把10月及12月加长到31天。

经纬度线的由来

为了精确地表明各地在地球上的位置,人们给地球表面假设了一个坐标系,这就是经纬度线。那么最初的经纬度线是怎么产生的?又是如何测定的呢?

公元前344年,亚历山大渡海南侵,继而东征,随军地理学家第凯尔库斯沿途搜集资料,第一次在地图上划了一条纬度线。这条线从直布罗陀海峡起,沿着托鲁斯和喜马拉雅山脉,一直到太平洋。

亚历山大帝国昙花一现,不久就瓦解了。但以亚历山大为名的那座埃及城里,有一个博学多才,精通数学、天文、地理的图书馆馆长埃拉托斯特尼计算出地球圆周是46,250公里,画了一张有七条经度线和六条纬度线的世界地图。

公元120年,克罗狄斯。托勒密绘制出一幅著名的“托勒密地图”,但经过反复考察,却发现这幅地图并不实用。

正确地测定经纬度,关键需要有“标准钟”。18世纪,英国约克郡有位钟表匠哈里森,他用42年的时间,连续制造了五台计时器,一台比一台精确、完美,精确度也越来越高。第五台只有怀表那么大小,测定经度时引起的误差,只有1/3英里。差不多同时,法国制钟匠皮埃尔。勒。鲁瓦设计制造的一种海上计时器也投入了使用。至此,海上测定经度的问题,终于初步得到了解决。

彗星轨道的由来

尽管古人早已观测到彗星,但人们直到1577年才了解彗星走过的道路实际上是彗星绕太阳运行的轨道。那一年,丹麦天文学家第谷。布拉赫观测到了彗星,另外五位天文学家后来又观测到了彗星。1 680年,伊萨克。牛顿发明了一种计算真正的彗星轨道的方法。他断定 1680年 12月份观测到的彗星是沿长长的抛物线轨道运行的。

埃德蒙。哈雷发现,以前出现的几次彗星现象几乎是相同的,他因此断定这表明彗星的轨道只有一个,而且彗星每 76年回归一次。他预言 1758年彗星会回到地球附近,从此以后这颗彗星被称为哈雷彗星。哈雷彗星于1910年出现时非常明亮,但当它1986年再次出现时,从地球上却看不到彗星的尾,因为它在太阳的另一侧。

在很长的时间里彗星的性质一直是人们思考的问题。20世纪末,科学家使用光谱仪观测彗星尾的物质,1985年美国太阳——地球 3号探测器和 P/Giacibini/Zinner彗星相遇,后来发射的宇宙航天器也跟哈雷彗星于1986年相遇,这一切都促成了以上问题的解决。从这些渠道,人们得知彗星是表面布满灰尘的冰块和凝固的气体。当彗星进入太阳系的深处时,这些冰块和固态气体受热,从而释放出气体和灰尘形成彗尾。新发现的彗星会定期进入太阳系,人们会用发现者或几个合作发现者的名字进行命名。

太阳中心说的由来

太阳系是由围绕太阳运转而不是围绕地球运转的行星组成的。这一发现是先从理论上被进一步的解释所证实、然后才被所发现的定律所证实、最终再被直接的事实所证实的著名事例。因此,尼古拉斯。哥白尼最初提出以太阳为中心的太阳系说时,他还算不上做了一次发现,而只能算是做出了一种解释,而这一解释后来为伽利略和其他人通过实验而获得的知识所证实。伊萨克。牛顿在创立他的运动和引力定律时,也对这一解释的力学原理进行了描述。哥白尼并不是做出这种解释的第一人。古希腊萨摩斯岛的天文学家和哲学家阿里斯塔克斯彗星轨道的由来尽管古人早已观测到彗星,但人们直到1577年才了解彗星走过的道路实际上是彗星绕太阳运行的轨道。那一年,丹麦天文学家第谷。布拉赫观测到了彗星,另外五位天文学家后来又观测到了彗星。1 680年,伊萨克。牛顿发明了一种计算真正的彗星轨道的方法。他断定 1680年 12月份观测到的彗星是沿长长的抛物线轨道运行的。

埃德蒙。哈雷发现,以前出现的几次彗星现象几乎是相同的,他因此断定这表明彗星的轨道只有一个,而且彗星每 76年回归一次。他预言 1758年彗星会回到地球附近,从此以后这颗彗星被称为哈雷彗星。哈雷彗星于1910年出现时非常明亮,但当它1986年再次出现时,从地球上却看不到彗星的尾,因为它在太阳的另一侧。

在很长的时间里彗星的性质一直是人们思考的问题。20世纪末,科学家使用光谱仪观测彗星尾的物质,1985年美国太阳——地球 3号探测器和 P/Giacibini/Zinner彗星相遇,后来发射的宇宙航天器也跟哈雷彗星于1986年相遇,这一切都促成了以上问题的解决。从这些渠道,人们得知彗星是表面布满灰尘的冰块和凝固的气体。当彗星进入太阳系的深处时,这些冰块和固态气体受热,从而释放出气体和灰尘形成彗尾。新发现的彗星会定期进入太阳系,人们会用发现者或几个合作发现者的名字进行命名。

太阳中心说的由来

太阳系是由围绕太阳运转而不是围绕地球运转的行星组成的。这一发现是先从理论上被进一步的解释所证实、然后才被所发现的定律所证实、最终再被直接的事实所证实的著名事例。因此,尼古拉斯。哥白尼最初提出以太阳为中心的太阳系说时,他还算不上做了一次发现,而只能算是做出了一种解释,而这一解释后来为伽利略和其他人通过实验而获得的知识所证实。伊萨克。牛顿在创立他的运动和引力定律时,也对这一解释的力学原理进行了描述。哥白尼并不是做出这种解释的第一人。古希腊萨摩斯岛的天文学家和哲学家阿里斯塔克斯就曾经提出了同样的思想。1377年法国主教尼古拉斯。奥雷姆在为亚里士多德的《天论》写的导言中提出了“几点奇妙的争鸣”来说明地球是自转而不是天空绕着它转。但是最终还是哥白尼的理论产生了广泛的影响并激发了关于太阳系结构问题的新思考。

哥白尼生于波兰托伦市,在克拉科夫、博洛尼亚和帕多瓦等欧洲的几所知名大学学习过数学、天文学、法律和医学,1503年在费拉拉获得教会法学博士学位。毕业后,他在离故乡不远的弗洛恩堡教堂担任牧师。他做过医生,参加过货币改革,同时继续坚持研读古典天文学著作。

到1514年为止,他在对行星进行了短期研究以后,完成了一部著作《评论》,他把这部著作私下在朋友当中传阅。就是在这部著作中,他对由来已久的亚里士多德和公元2世纪天文学家托勒密关于行星、太阳、月亮绕着地球旋转的学说提出了质疑。为了说明行星的运行情况,托勒密曾经提出了一套复杂的学说,在这套学说中,行星需要按周期运转,而且大周期里还有小周期(或称为本轮)。从地球上看行星,如火星,每天夜晚都不一样,好像是在恒星构成的背景上运行。但是,行星是一晚上向前运动到下一站点,然后又一连几个星期的时间向后运动,最后再向前运动。这种“倒退”式的运动,曾经使许多天文学家大为不解,但是托勒密的学说尽管复杂却是迎合了这种现象。

哥白尼的研究是以许多古典著作为基础进行的,这些作品当中可能包括奥雷姆的作品。他把古典著作中的学说与自己的观察结合起来以后断言,如果假设太阳静止不动,而地球在绕轴自转的同时绕太阳运转,那么,火星“倒退”。

式运动的现象可以得到更简明的解释。考虑地球和火星都绕太阳运动,他成功地解释了火星看上去之所以以恒星为背景做“倒退”式运动,是因为在数月的时间里,地球上的人的参照点已经发生了改变。

哥白尼只是作为另一种解释提出了他的思想,然而这是关于行星运转的更为简单的解释。在朋友的劝说下,他最终以《论天体革命》的名字出版了他所写的《评论》。这部著作在哥白尼去世的同一年,即1543年出版。据说,临终前他才见到了自己的著作。哥白尼在书中只是想提出另一种可能性的解释,还是意在断言他的解释实际上比其他的理论更为确切,对此人们众说纷纭。不过,他在著作中的确声称,他只是提出了另一种解释,这或许是他的朋友们为了保护他,不惹怒教会和天文机构,而故意坚持让他这样说的。

但是,无论如何,《论天体革命》的确是一种新思想的发端,“革命”一词也因此进入了欧洲的各种语言,用来表示一种与过去决裂的思想或观念。

地球自转的说法与亚里士多德和托勒密的天文学说相矛盾,而且与人们已经习惯的常识和《圣经》的经文相违背。从当时的常识来看很难相信地球的自转,因为我们感觉不到地球的自转,倒能看到天体运转。《圣经》说太阳在天空中运动,这就等于说地球是不动的,而太阳、月球、星星都绕着它运转。

哥白尼说,天体运行的轨道是圆的(而实际上他们稍呈椭圆形),而且他的解释多少需要用本轮的理论(而实际上不存在本轮)才能解释天体的位置和运动形式。可以说,太阳中心说虽然接近于现代对行星的理解,却也只是复杂的托勒密天文学说的简化而已。

1609年到1632年期间,伽利略发明天体观测望远镜以后发现了许多证据,证明地球只是绕太阳运转的另一颗行星,而不是处在宇宙的中心。伽利略发现月球上有山。这说明月球跟地球有些相似,而此前人类对此还不了解。伽利略还发现,金星有盈亏变化,像月亮一样;木星有一群小卫星;太阳黑子破坏了太阳表面。这些证据比较符合哥白尼的理论,而与托勒密的理论出入较大,尤其是打破了地不完美而天完美的陈腐观念。后来,牛顿准确地解释了行星的运行情况,哥白尼的假说被认为是受运动和引力定律支配的。

因此说哥白尼发现了地球是一颗行星和太阳中心说,似乎有点过于简单了。但他为推动人类对宇宙的认识所做的贡献是不可估量的。他的太阳中心说激发了一场科学思想革命。罗马教堂把《论天体革命》一书列为禁书,直到1835年才解禁。

天干地支的由来

天干地支,是计算时间的一种数序,分10个天干(甲乙丙丁戊己庚辛壬癸)和12个地支(子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥)。二者依次轮转,形成六十循环。

中国人使用干支,起初是用来纪日的。商代有卜辞说:“丁酉雨,至于甲寅,旬有八日、九日。”就是说,在九月里,从丁酉日开始下雨,一直到了甲寅日,前后共计一旬又八天。“丁酉”、“甲寅”都是用来纪日的。在西汉以但是,无论如何,《论天体革命》的确是一种新思想的发端,“革命”一词也因此进入了欧洲的各种语言,用来表示一种与过去决裂的思想或观念。

地球自转的说法与亚里士多德和托勒密的天文学说相矛盾,而且与人们已经习惯的常识和《圣经》的经文相违背。从当时的常识来看很难相信地球的自转,因为我们感觉不到地球的自转,倒能看到天体运转。《圣经》说太阳在天空中运动,这就等于说地球是不动的,而太阳、月球、星星都绕着它运转。

哥白尼说,天体运行的轨道是圆的(而实际上他们稍呈椭圆形),而且他的解释多少需要用本轮的理论(而实际上不存在本轮)才能解释天体的位置和运动形式。可以说,太阳中心说虽然接近于现代对行星的理解,却也只是复杂的托勒密天文学说的简化而已。

1609年到1632年期间,伽利略发明天体观测望远镜以后发现了许多证据,证明地球只是绕太阳运转的另一颗行星,而不是处在宇宙的中心。伽利略发现月球上有山。这说明月球跟地球有些相似,而此前人类对此还不了解。伽利略还发现,金星有盈亏变化,像月亮一样;木星有一群小卫星;太阳黑子破坏了太阳表面。这些证据比较符合哥白尼的理论,而与托勒密的理论出入较大,尤其是打破了地不完美而天完美的陈腐观念。后来,牛顿准确地解释了行星的运行情况,哥白尼的假说被认为是受运动和引力定律支配的。

因此说哥白尼发现了地球是一颗行星和太阳中心说,似乎有点过于简单了。但他为推动人类对宇宙的认识所做的贡献是不可估量的。他的太阳中心说激发了一场科学思想革命。罗马教堂把《论天体革命》一书列为禁书,直到1835年才解禁。

天干地支的由来

天干地支,是计算时间的一种数序,分10个天干(甲乙丙丁戊己庚辛壬癸)和12个地支(子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥)。二者依次轮转,形成六十循环。

中国人使用干支,起初是用来纪日的。商代有卜辞说:“丁酉雨,至于甲寅,旬有八日、九日。”就是说,在九月里,从丁酉日开始下雨,一直到了甲寅日,前后共计一旬又八天。“丁酉”、“甲寅”都是用来纪日的。在西汉以后,又有人开始用干支纪年。东汉光武帝之后,干支的应用,又推广到纪月、纪时上来。

从历史记载看,天干地支是上古时代族外婚的副产品。当时,由于男女远缘结合所造成的优生,使族外婚越来越受到人们的欢迎。于是这种氏族之间的交往,渐渐由强制的抢亲变成了自愿结合。氏族内部、兄妹之间的婚姻被禁止了。青年男女私情幽会,要与族外对象事前约合。约合时间的制定就导致了天干地支的产生和发展。

地震定级的由来

早在19世纪末和20世纪初,意大利和瑞士的科学家都曾提出过划分震级的方法,不过,这些标准都是按照地震所造成破坏的程度为依据,大致相当于今天我们所说的“烈度”,并非真正表示地震本身的强度。

1939年,美国人理奇特和古腾堡,在分析加州发生过的地震时,试图设立一种能直接反映地震实际强度的分级法,即分成大、中、小三类。可理奇特在研究时发现:越是强的地震,留下的曲线振幅就越大。理奇特意识到,这是一种划分震级的理想参考依据。后来,古腾堡建议,如果某次地震使距离震中100公里处的标准地震仪的划针摆动一微米,即记录下的曲线振幅宽一微米,这次地震就定为一级;如果曲线振幅宽达10微米,地震强度则要定作二级;依次类推,震级每高一级,曲线振幅应该扩大到前一级的10倍。这就是现今国际上通用的里氏震级表的诞生。

“里氏震级”有没有上限呢?长期以来,科学家一直认为不可能发生超过8.5级的大地震。但从1979年起,科学家们发现确实发生过更强的地震。例如,1964年阿拉斯加大地震原定为8.4级,实际上达到9.2级;造成空前破坏的1960年智利大地震,当初定为8.5级,现在测定竟有9.5级,是近几百年来的最强地震。