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公司 2016-2-13 14:49

在感性和红包泛滥过后,让我们从科学角度认识新年

在这个农历新年,大家都被亲情、友情和媒体渲染的煽情所包围,大家也同时忙于讨红包、派红包、抢红包。因此,今天我们来小清新一下:让我们从科学角度,认识一下“什么是新年”。

为了深入浅出的以科学角度介绍“新年”,以下内容经过大量简化,加上本人并非历法专家,如有错漏,欢迎各位读者斧正。

什么是“年”?

我们经常说“过新年”,但其实什么是“年”?小学生都知道:“年”就是地球环绕太阳一周(即公转)所用的时间嘛!

然而,其实我们现在所过的“年”,当中经过几千年人类智慧的不断累积和沉淀,当中的学问可能比苹果造台 iPhone、或是比 Google 搞个 Google Glass 还要复杂得多。

好了,“年”究竟有多复杂呢?

Solar System

我们现在惯常用的“年”,叫做儒略年 (Julian year),就是“小学生都知道地球环绕太阳一周所用的时间”,可是,这是一个极度简化的“年”,专家其实对“年”还有各种不同的定义,而“儒略年”只是我们经常用来衡量年份的“回归年” (tropical year)……的简化版本。

回归年的问题比较复杂,这里我门先以简化了的“儒略年”来讨论吧。

我们知道“365 日”等于一“儒略年”,细心的读者也许会更仔细的说是“365.25 日”,对,实际上地球环绕大阳一圈,其实比我们惯常用的“一年”,刚刚少这 1/4 天。如果我们不透过“闰年”(每 4 年增加一天)的方式,人为填补这大约 6 小时的误差,在七百多年后 (0.25 天的误差 x 740 年 = 182 天 ),我们可能就要在盛夏过新年!

阴历新年?阳历新年?

好吧,这是我们现在过的新年吗?连小学生都知道不是:“这是新历新年,它是没有红包、没有春晚的!”

对,就连小学生都知道,刚才说的是“新历新年”、或者有人因为它是透过太阳来计算年份,所以也称呼为“阳历新年”。而我们刚刚过了那个要抢微信红包、要换敬业福、春晚弹幕满天飞的,叫“农历新年”,也有人叫它做“阴历新年”(不是我说的)(笑)。

为啥中国人需要两个新年?

数千年来,我们那些以农立国的祖先们,为了要知道四季何时更替、何时是播种时机、何时准备要收割,所以它们需要知道何时才叫“一年”。但是他们没有互联网、没有人造卫星、怎样知道地球刚好环绕太阳运行了一圈?

古时我们要观察“一年”等于多少天,只能单靠肉眼观察,而中国人靠的就是用圭表、日晷来量度太阳的影子。但是,圭表方向改动、或是日晷挪动了,影子的方位就会不同,准确度就会受到影响。用现代的说法:

日晷不是个便携而 Mobile First 的解决方案。

Lunar Phase

所以,古人需要一个更方便的方法来计算“一年”,而每天都有不同圆缺晦明变化的月亮,就是更便携、更简单的日期计算工具:我们只要抬头看看月亮的盈亏,就能大约知道当天是“月初”或是“月尾”;只要心算一下月圆的次数,就能大约判断一年还有多少天。这就是“月亮”的月,变成“月份”的月(朔望月)之由来。而古人称日为“太阳”,月为“太阴”,所以基于月亮的计算方式,我们叫“阴历”。

阴历新年?农历新年?

可是,我们刚过了的“红包年”,其实也不算上是“阴历”:更准备的叫法是“阴阳历”(Lunisolar Calendar)。

现代人一直以为阴历是传统农业社会的产物,这根本是个巨大的误解:农民用阴历计算日期,只是贪图阴历简单易用。但四季变化的主因,是地球在环绕太阳转动时,阳光入射角产生变化所致;而阴历基于的月亮的运行,其实与太阳没直接的关系,对于以农业社会来说,阳历其实更重要。

故此,我们的先祖透过观察太阳在日晷上的影子,把阳历年的 365 天分成 24 份,来判定当时的“节气”。举例说:“夏至”是日晷影子最短的一天(太阳位于黄经 90 度),这时就是北半球白昼最长的日子;而冬至则是日晷影子最长的一天,(太阳位于黄经 270 度),也是北半球白昼最短的日子。大家也许会留意到:每年的清明,总是在新历的 4 月 4 日 – 6 日,而每年的冬至,总是在新历的 12 月 21 日 – 23 日。

对,对农民生计息息相关的二十四节气,是不折不扣的阳历。

Season of the Year

与此同时,清明或冬至在阴历上,却一直都没有固定的日期:阴历虽然简单易计,但配合以阳历计算的 24 节气一起使用,就会出现很多问题。

我们今天虽然说 1“年”有 12 个“月”,但是,由于月球环绕地球运转一周的时间,实际约有 29 天 12 小时 44 分 2.8 秒,对,就是还差半天左右,才够“一整天”。假设我们依照正常每 30 天等于 1 个月的习惯,我们可能在 30 个月后(0.5 天的误差 x 30 个月 = 15 天 ),就会见到初一出现满月、十五却没有月亮的怪现象。另外,阴历每用 30 日,在 12 个月(即 360 日)后,又与一个回归年(365.25 日)大约相差 5.25 日,只要按照朔望月的历法,我们在 35 年后(5.25 天的误差 x 35 年 = 183 天 ),就要一边看春晚、一边吃粽子了……

为了让农民可以享受阴历的方便,又能兼顾阳历预算四季农时的准确度,我们必须要让“阴阳和合”。

除夕和新年也会跑?

以免大家要在没有月亮的日子过中秋,古时的历法专家为只有 29.5 天的“月”,设计了 30 天的“大月”和 29 天的“小月”,透过“平朔”和“定朔”的算法,尽可能安排每个月的新月,都在当月的初一出现。而今年的农历新年,就是农历十二月碰上“小月”,使大除夕夜提早在年廿九开始,并不是传统的年三十。

但农历加了“大、小月”的算法,每年就会缩减至 353-355 日,与真正的“一年”差距,将变成 10.25 日。为此历法专家再为农新添上“闰月”,通过“每 19 年就有 7 年出现 13 个月”的方式,把朔望月与“回归年”同步,以免我们要在 20 年后吃着粽子看春晚。

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不过,闰月有个很大的副作用:由于闰月的算法是“19 年 7 闰”,那是说农历里有逾 1/3 的年份长达 383-385 日,与其余 2/3 的正常年份出现很大差距,这最终导致农历新年的时间经常都不同,除夕也变得很会跑。不过也由于“闰月算法”的介入下,即使除夕经常在每年新历一月尾到二月中之间跑来跑去,但也不会有太大的偏差。

而且更有趣的是:以上的农历(或曰“时宪历”)的计算方式,也并不全由中国人所发明,当中也有西方传教士如利玛窦、汤若望等人的功劳,所以某程度上农历其实也有“西历“的基因。

珍惜农历新年

无疑到了今天,我们有大量精准而方便的计时工具,根本就没有人再稀罕使用月亮来计算日子。亦因为如此,部份在大中华文化圈的国家都有废除农历、改用新历的措施,并且直接废除农历新年、改庆祝新历新年。即使是中国,民国政府在 1928 年就曾打算强制国民,像日本一样在新历新年时庆祝农历新年;但无奈农历新年的传统太过根深蒂固,最终失败告终。

也许,“农历”已经失去了它原有的纪年功能,但我们也不能不说:我们的父母、祖父母就是活在这个“农历”的世界里,当年轻的一辈过着滑手机、抢红包时,未必能了解自己长辈的世界。而农历新年就是一个机会,让大家透过吃团年饭、讨红包、拜年等传统仪式,真正进入自己父母、祖父母的世界,去更深入的认识、理解真正的他们。

题图、插图均来自 123RT

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