天文與古代農耕
在科學史上,有一件很奇怪的事情,那就是人類對於星空的探索在文明剛剛起步的時候就已經開始了。在很早以前,世界上幾個最重要的文明就不約而同地將大量的精力用在了發展天文學上,並掌握了精深的天文學知識。
很多人非常不理解,天文學明明是一門深奧難懂、「不接地氣」的學科,為什麼在科學不發達、物質不豐富的農耕時代,人們偏偏要在這門學科上耗費那麼多的人力、物力?這樣做的意義究竟在哪?
其實這個問題的答案很簡單——因為天文學與農耕文明息息相關,不管哪個時代的人,想要通過發展農業來填飽肚子,就必須先要有足夠的天文學知識才行。
「天文災難」促使人類走向農業
1.29萬年前,一次意想不到的「天 文災難」改變了人類文明的進程。
當時的地球上,氣候溫暖濕潤、植被茂盛,人類的祖先——智人就生活在這一片「伊甸園」中。由於氣候條件優越,所以他們不需要從事農業活動就能在大自然中獲取到足夠的食物,小日子過得原始而安逸。
但是好景不長,一顆或多顆來自外太空的小行星突破了大氣層的阻礙,狠狠地撞擊到了北美大陸之上。這次撞擊的強度是如此劇烈,整個北美大陸陷入衝天的火海之中,山川異景,冰雪消融。這次撞擊引發的一系列連鎖反應嚴重擾亂了地球氣候,使得全球氣候出現了爆發性的降溫,並且持續了千年之久。一些地區的氣候變得異常乾燥而寒冷,使得環境的承載能力大大減弱。
我們可憐的祖先在絕望之中,只能收集一些植物的種子種下去,再吃那些營養並不豐富的種子過活。今天很多學者推測,正是在此次巨變之後,人類的生存壓力陡然增大,智人才被逼無奈走上了農業生產的道路,農業文明由此誕生。
在人類從遊獵文明過渡到農業文明之後,有了固定的生活來源,也開始了定居的生活,不必去為追逐或尋覓食物而奔波、遷徙。伴隨著定居生活,人們也開始了對一些動物進行馴化、家養,有了家畜、家禽的養殖業。由於定居生活,使人們逐漸聚居,形成了村落,並隨著生產的發展和社會分工的深化,使城鎮乃至國家的出現成為可能。從科學意義上說,農業和養殖業使人們更多地了解動植物的生長特性,萌生了生物學的知識;人們在尋覓可食用的動植物的過程中,也發現了一些動植物的藥用功能,萌生了醫藥學的知識;農業與灌溉的關係,萌發了農田水利技術;農田的丈量,食物的分配,則萌生了數學的初始知識……
可以說,如果沒有農業,人類的文明就難以發展、進步。所以,當初那來自太空的一場天文災難,雖然給人類造成了重大的損失,卻也逼迫著我們走上了「文明之路」,並一直發展到了今天。
最初的天文學從農業來
進入到農業社會之後,人類對於宇宙的探索更加迫切了,因為農業生產與季節、天象有著極為密切的關係,只有掌握了足夠的天文學知識,才能
更好地指導農業生產。縱觀人類歷史我們可以發現,但凡是創造了輝煌農業文明的國度,必然是天文學發達的國度,古埃及、古希臘、古巴比倫、古中國,無一例外。
古埃及的天文學非常發達,也和農業的關係最為密切。馬克思曾經說:「計算尼羅河水漲落期的需要,產生了埃及的天文學。」
古埃及人經過長時間的觀察發現,當大犬座星(在我國古代被稱為天狼星)從東方在黎明前升起來的時候,尼羅河就開始泛濫,他們據此將一年劃分為「洪水季」「冬季」和「夏季」,並規定農業生產要避開洪水季,在冬季播種,夏季收穫。後來,古埃及人又通過觀察星象,確定了一年的長度為365.25 天,這是人類歷史上最 早的太陽曆,是現行公曆的祖先。
在之後的歷史中,古埃及人逐漸掌握了更加深奧的天文學知識,這一點從他們的標誌性建築——金字塔上就可以體現出來。古埃及最大的金字塔是第四朝法老齊阿普斯在開羅附近建造的。塔面所用的石頭都經過細工磨平,全部用疊砌法,縫隙密合,不用泥灰,即使很薄的刀子也插不進去。因而雖然歷經四五千年,飽經風霜,至今卻仍然巍然矗立。然而除去金字塔的壯麗、雄奇外,更耐人尋味的是,金字塔的四面都正確地指向東南西北。在那個指南針還沒有發明的年代,方位能夠定得這樣準確,無疑是使用了天文測量的方法。由此可見古埃及人已經掌握了那個時代比較先進的天文學知識。
除了古埃及人之外,古巴比倫人在天文學上的造詣也不可忽視。在三千年前,他們已經知道將一年分為 12 個月,一晝夜分為12 時,一年分 為354 日。為適應地球公轉的差數, 他們還設置了閏月。古巴比倫人在天象觀測方面的長期積累,使後來的新巴比倫人能預測日月蝕和行星會沖現象,並進一步推算出一年是365 天 6 時15 分 41 秒, 比近代的計算只多了26分55秒。最近, 一項發表在《科學》雜誌上的研究更是認為,古巴比倫人可能早就在公元 前350年利用幾何學測繪出了木星軌 跡,這個發現完全顛覆了人們對古代天文學成就的認識。此前,誰也沒有想像到,古人們能夠掌握如此高深的天文學知識。
但不管怎麼說,最初的天文學,是從農業里來,也是服務於農業的。若沒有那些腳踩大地、仰望星空、努力探索天文秘密的祖先,就沒有發達的農業文明,也就沒有人類今天的輝煌。
中國古代天文學與農耕文明的發展
作為一個農業文明大國,中國古代的天文曆法知識,是在農業生產的實踐中不斷積累起來又直接為農業生產服務的。
中國是世界上天文學發展最早的 國家之一。據文獻記載,遠在4000多 年前,堯帝時就設有司天官。隨著社會的進步,古代天文學得到迅速的發展。在天象觀測方面,公元前16世紀 中國就有天象的文字記載。他們相繼留下的關於太陽黑子、彗星、流星、新星、日月五星的記事以及各種星圖、星表,內容豐富,年代連續,其中許多還是世界上最早的記錄;在天文學理論和天文儀器方面,他們創造了象渾天說這樣頗有見識的宇宙觀,發明了渾儀、簡儀等光照後世的測天儀器;在曆法方面,早在公元前16—前11 世紀,中國就已經有了原始曆法。後來,中國人又發明了「陰陽合曆」,即以太陽的運動周期作為年,以月亮圓缺周期作為月,以閏月來協調年和月的關係。
說起中國古代天文學和農業緊密結合的最佳體現,其實就是每個中國人都耳熟能詳的二十四節氣。
首先,二十四節氣是個天文學的概念,這二十四個特定節令,是根據地球在黃道(即地球繞太陽公轉的軌道)上的位置變化而制定的,每一個 分別相應於地球在黃道上每運動15° 所到達的一定位置。其次,二十四節氣就是為了指導農業生產而出現的,在傳統農業生產中起著極為重要的作用。比如說其中的「小滿」節氣,意思就是說到了這個時間,大麥、冬小麥等夏收作物已經結果、籽粒飽滿,但尚未成熟,所以叫小滿。而「芒種」節氣,就是在告訴農民們——這時最適合播種有芒的穀類作物,如晚谷、黍、稷等。
總而言之,無論是中國還是世界,天文學的起源都來自農業,農業也隨著天文學的不斷發展而進步。雖然到了今天,天文學與農業的關係已經不那麼緊密了,人們對於遙遠星空的認識也越來越深入。
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