5、玛雅天文台
尽管过着与世隔绝的生活,但玛雅人凭借自己的智慧,创造了一个又一个传奇,这不得不让人佩服。可以毫不夸张地说,玛雅人的智慧是世人难以匹及的。那么,他们的智慧到底体现在哪里?
精准的玛雅历法
玛雅文明的渊源要追溯到奥尔梅克文化。聪明的玛雅人已经从先辈那里汲取营养。玛雅人把奥尔梅克历法中的一些按天地起源、人类出现、历史兴衰与神话传说糅合在一起的年代概念,点、线计数法这些知识继承下来,并加以改造,把它们进一步系统化、精确化,形成一套严密的历法层级概念。当然,对于年代、时间本身而言,玛雅人仍然从神造天地宇宙的思想出发,认为是众神所规定的天运循环、周而复始的结果。不过在具体的计算上,他们已经按照天文观察和实测的数据把神话的体系科学化、精确化,神的概念逐渐落实为具体的历法的概念。在这种基础上,他们对时间的想法、算法便落实为精确的数字了,于是,天运神恩的循环周期变成历法计算的长短时限,形成了具有民族特色的玛雅历法体系。
这套体系由3种历法构成:卓尔金历、太阳历和长纪年历。
卓尔金历,一般跟宗教联系的比较密切。可以这样说,宗教占卜是玛雅卓尔金历的主要目的。当玛雅人计算哪天该祭拜神灵时,就会用到它。
严格地讲,卓尔金历是按照玛雅的20进位数字计算法规定20天的名字,并用象形文字符号标示出来,然后用一个部首符号(也是数字)把一年的总天数分成13组,因此13乘以20为260天。今天,墨西哥的一些居民仍在使用这种历法。在整个中美洲,它有着很重要的影响力。
太阳历,是根据天文测算而得来的一种历法,主要影响着玛雅人的农耕生产,以及他们的狩猎活动。在太阳历中,一年有18个月,每个月20天,另有5天被当成禁忌日。在这五天中,死神不再仁慈,而是要想尽办法多拉活人来地狱,这或许是他最需要人类鲜血的时候。18个月和5个忌日都有专名和象形文字符号,但每月和忌日的每天却没有名字而只以数字表示出来。
从来源看,卓尔金历和太阳历在奥尔梅克文化中已经使用,神力的起源肯定比太阳历早,它大约根据神话中有关20、13或260这些数字的神圣意义而制定起来,可能与天文历象、节令等没有关系,用13组20天,且每天有不同名称,组成一年大循环,周而复始。太阳历是在肯定了太阳运行一周是365天的客观规律而制订的,那是人类文明已经萌生之后的成果。由于起因不同,年代参差,两个历法的纪年不能统一甚至也不能确定,于是又在这种历法之外又另创了一套精确的纪年法——长纪年历。
长纪年历大约在奥尔梅克文化后期已经形成。在前古典期时,玛雅就采用了它,并加以规范、发展,但它并不是经常使用到。因为它往往用来计算很长的历史纪年,比如几代人、几个世纪,而不是仅仅几十年。至于什么人用长纪年历,或许不难理解,那些记录历史的“史官”或者是部落族长,一定会经常用到的。
在古典期以后,玛雅的这三套历法体系已经流传很久了,甚至在西班牙人来到美洲后,玛雅人的后裔还或多或少使用卓尔金历和太阳历,因此它们的命运要比象形文字好一些。
此外,还有根据月亮周期推算出来的月亮历(太阴历)和根据金星轨迹推算的金星历。玛雅的历法祭司认为,在天体中的金星是晨星也是晚星。他们准确地计算出了金星的运行周期为584天。金星历的周期长达104年,这相当于65个金星周期。玛雅人借助这种历法,对日食进行观测和预测,他们预测每过173天就要有日食和月食。
0的创造
玛雅人为了满足他们按年记事的需要,掌握播种和收割的时间,创造出了一套精巧的数学方法。
玛雅数字中的0不仅在世界古代文明中的数字写法中别具一格,而且从时间上推算,它的发明与使用恐怕要比亚非古文明中最早使用0还要早一些。由于使用了0这个符号,玛雅的20进位制的数字写法似乎更合乎科学要求了。他们以贝壳的图案代表了0。
玛雅人通常采用两种方法来记录数学,其中一种极其简单,那就是用20个头像来表示0至19数字;另一种相比较有点复杂,那就是用横条加圆点的办法,一个圆点代表1,一个横条代表5,贝壳形象符号表示0。这些数字既可以横写,也可以竖写。这两种方法玛雅人非常熟悉,在具体书写上,他们会考虑采用哪种方法比较方便。
玛雅人在数字上独创了把0放在1之前,这样对长纪年历的五级计算非常有利。正因为它们,玛雅的数学写法是分级进位的,通常是按照20进位制的4个级,即以1为起点的第一级,以20为单元的第二级,以400为单元的第三级和以8000为单元的第四级。第一级的写法和现在用的10进位制没有多大的区别,几乎差不多。但从第二级开始,就开始不一样了。第二级一个“·”即1个20,数目是20,两点“··”就变成2×20,数目就是40。同样的,在第三级中,1是400,2就是800,依次往下类推。这种按照计算的数字,在写时必须要注意将各级分清楚,然后合起来算出总数。级数通常是由下往上写,该级无数就写成0。这种进位制的计算方式也适宜于其他的进位制,甚至各级中如果用别的进位也不会妨碍运算。这种分级写法和我们习惯了的10进位阿拉比算法有较大差别,也比较麻烦,但只要运算娴熟,它的效果还是很好的。而且它不仅对于20进位制的计算非常适用,而且还可以用于其他的进位制,甚至各级中如果采用其他的别的进位也不会妨碍运算,这很便利。
可见,玛雅数字的体系不光既有特色,还有其适用性和科学性。在世界古代文明中,除了起源于印度的阿拉伯数字之外,玛雅数字要算是最先进的了。
我们现在试以古典时期的罗马数字做个比较,罗马数字使用了七个字母代号,即I(1)、V(5)、X(10)、L(50)、C(100)、D(500)和M(1000)III是3,XX是206;但数字组成并不光有加法,还要用减法,现在拿4做一个例子。4,通常写成IV(把大数放在小数后面意味着减),也就是5—1=4。如果是比较小的数字没有什么,但如果是大的数字,那就麻烦了,不太好懂了,如MDCXII,就是1612。罗马数字还有一个弊端,那就是数字代号只用到千,两千以上的数字写起来不但难看,而且极其不方便,所以大数字仍用完整的文句表达而不用代号。
玛雅人在数学方面极其有天赋和造诣,并且在很多科学和技术活动中解决了多种难题。
但非常可惜的是,有关玛雅数学的图书和文献却没有一本流传下来,甚至只字片语的残片也没有,这不能不是玛雅文明的损失。
仰望天空的天文知识
玛雅人要比其他古民族的人更重视历法,并且把他们的所思所想记录在碑文或者书籍上。一般担任天文观测的,往往是神庙的祭司。他们认为自己上能通天,下能沟通人,是天地人的枢纽。因此,不少玛雅祭司夜以继日、代代相传对天文观测的结果进行运算、核对与研究。他们的辛苦没有白费,发现了不少重要而精深的天文现象和运行数据。虽然现在我们对他们是怎样进行天文研究的,他们用了什么仪器知晓的非常少,但却让我们领略到了蔚为壮观的天文知识,看到了宏伟的天文观象台。除了奇琴·伊查著名的天文台之外,实际上每一个高大的金字塔也是他们观测星象的地点。如果要是仔细观察,就会发现,金字塔和神庙的布局是按照天文观测的需要而设计的,以至于在一定程度上可以说,整个建筑群都是天文观测的仪器和道具。
玛雅人尤其重视对太阳和月亮的观测和研究,这与他们的历法计算密不可分,即使在他们的宗教信仰上也有巨大的意义。
对于太阳,他们最关心的是确定太阳年的实际长度。虽然他们很早就知道太阳年是365天,并且据此制定了太阳历,但他们也知道365天的整数后还有一个尾数。也就是说,太阳年的最精确长度还得不断进行观察研究,以便确定一个最精密的数据。从现存资料看,许多学者都认为玛雅人已确定到实际数位的分秒之间。现在我们知道,科学测定的太阳年长度是365天5小时48分46秒。玛雅人的最后得数是在365天5小时48分至49分之间,误差不到1分钟。在古代,观测条件是极其有限的,没有任何仪器可以借助,只能用肉眼观察,竟然能达到这样的精确度真的是一件很不容易的事情。这不得不让我们今天对玛雅人刮目相看。
对于月亮,他们孜孜不倦地探求它运行的周期。前古典期,他们就已经知道月亮运行的周期在29天到30天之间,在后来的探测中,他们知道这几乎接近于29.5天,所以太阴月可以轮流按29、30天算,有点像中国的农历或阴历。到古典后期,科班的学者们提出一个更精确地数据,认为太阴月的实际长度是29.53020天,这已经和现代科学测定的精确度差不多了(现代数值是29.53059天)。