在古埃及人和古巴比伦人眼中,一年有多长?随便抓一个人问这个问题,TA大概会回答「365天」,有些人可能会再补充一句「闰年的话就366天」。按照现行公历(格里历)的置闰法则,每400年会有97个闰年,即146097天,平均一年365.2425天,与地球真正的公转周期(即回归年,现代测量值为365.2422天)相比,仅相差26秒。
值得一提的是,在13世纪,元朝科学家郭守敬在制定授时历的时候,就采用了与现行历法一模一样的回归年长。作为对比,格里历是16世纪欧洲历法改革的成果。为纪念郭守敬,位于国家天文台兴隆观测站的LAMOST望远镜被命名为「郭守敬望远镜」。
不过,有声音表示郭守敬的成就不过尔尔:这不就是去古籍里找个可信的点,两者一除吗,根本不难,又不需要连续操作几百年。类似的天文常数巴比伦和埃及人早就弄出来了。
听上去也不无道理,毕竟古埃及和古巴比伦与古代中国同属农业文明,而且活跃年代更早,在天文历法方面更早有建树不足为奇。所以当郭守敬还在半山腰攀登时,古埃及人和古巴比伦人真的已经站在山顶朝他招手吗?郭守敬计算回归年的长度当然不是算着玩或者是单纯的炫技,这是为了制定更精确的历法。也就是说,其实我们可以通过考察古埃及和古巴比伦的历法,从而一窥那个年代人们对一年长度的认识。
古埃及人的一年很长一段时间内,古埃及人的使用的历法(Civil calendar)是将一年分为12个月,每个月固定30天,在每年第12个月的末尾,又会额外加上5天,这样一来一年就是365天。这个历法可能在公元前3000年之后就已经出现。古埃及人为何选择365作为一年的天数,至今没有一个确定的解释。现存的历史文献并没有记录Civil calendar是如何诞生的。
事实上,Civil calendar可能在古埃及的书写体系成熟以前就已经产生。有学者认为,365这个数字可能反映了尼罗河周期性泛滥的平均间隔;另外也有声音认为这是古埃及人观察星空的结果,具体来说,是观察某颗恒星在天空中的周期性变化,比如说天狼星。
说到天狼星,古埃及文化中有一个叫「天狼星周期」(Sothic cycle)的东西,即1460个天狼星年(Sothic year)等于1461个历法年(Civil year),由此可以导出1天狼星年为365.25天。这可能是古埃及人发现4个历法年与4个天狼星年相差一天后外推的结果,而不是持续了一千多年的实测结果。作为对比,《尚书·尧典》载:「期三百有六旬有六日,以闰月定四时成岁」。
若这的确是五帝时期人们的认识,可以说在公元前21世纪的时候,我国先民认为一年有366天。到了春秋战国时期出现的古六历,则都采用了365.25天作为一年的长度。
古巴比伦人的一年据维基百科,公元前4世纪有一位叫Kidinnu的巴比伦天文学家计算得到回归年的长度为365天5小时44分12.52秒,即365.2390天。
有资料显示这个所谓Kidinnu的结果出自古希腊文献,所以不好说这个结果是否经过了古希腊学者的加工。至于古巴比伦(美索不达米亚)的历法,也是把一年分为12个月。古巴比伦人将日落后首次看见新月的日子定为每个月的起点,这样每个月的长度就是29或30天,一年下来是354或355天,略短于回归年的长度。久而久之,就会出现月份与季节的错位,古巴比伦人还需要在适当的时候插入一个月份以弥补两者差距。
一开始这些闰月的插入似乎没有规律可循,但随着数据逐渐累计,古巴比伦的天文学家发现应该在19年间插入7个闰月,因为19个回归年的长度很接近235个朔望月。这个年月关系被后世称为「默冬章」,我国的古六历也采用了同样的置闰法则。楔形泥板的文本中并没有关于一年365天或者365.25天的记述,但古巴比伦人并非不关心一年有多长,只能说他们和我们的先辈还有古埃及人的画风不太一样。
John P. Britton分析汇总了公元前1000年间多块楔形泥板上的年长,年月关系以及朔望月长度。从分析结果看,1000年间古巴比伦人掌握的回归年数值有一个逐渐逼近真实值的趋势。最开始比较粗糙,不过到公元前6世纪时,他们获得的数值精度已经追平并超过了同时期的古埃及人和中国人。这些数据后来还在古希腊人那继续发光发热,这就是另一个故事了。