傳說黃帝的臣子大桡作甲子，容成作曆

背景：

1 天幹地支與五行相結合

這裡面又涉及到了天幹和地支。天幹地支應該在黃帝時代之前就存在了，而且是以外來語形态存在的。黃帝的大臣大桡，在天文觀測與曆法的基礎上将天幹地支第一次整合在了一起，形成了60個幹支的組合，并對幹支名稱做了簡化，形成了今天的樣子。

天幹，就是甲乙丙丁戊己庚辛壬癸10個符号，是用來代表1-10的序數詞；地支，就是子醜寅卯辰巳午未申酉戌亥12個符号，是用來代表1-12的序數詞。這幾個符号夏代就開始用了，到商代就已經比較規範使用了，如下圖：

更早的時候，天幹地支并不是用今天所見的“甲乙丙丁，子醜寅卯”等符号來記錄的，天幹地支有着外來語一樣的名稱：

這種奇怪的名字，是早年天幹地支符号的發音，是與天文觀測有關的。

2 天象觀測與曆法

由于對月相的觀測不需要工具最為方便，因此最早出現的曆法是陰曆。但盡管如此，陰曆1年隻有354天，時間長了每年固定月份的氣候不固定，不利于作為農業生産的指導，因此與氣候對應的曆法就成了必須要探索的。

氣候變化與太陽直接相關，對太陽觀測就是必然選擇。古人在白天用圭表測太陽的影子，以日影最短确定正午時刻，用漏壺計時，可以确定一天的時長。

隻要觀測手段足夠精密（見下圖，山西陶寺發掘并複原的堯都觀象台），能夠确定一年的長度為365.25天，這就是太陽曆。進而将一年平均分，最自然的是分4份，于是有兩分兩至的節氣（春分秋分夏至冬至），或者進一步根據八卦的提示分成8份，就有8個節氣（“四時八節”）。如果根據五行，可以将一年分成5季，進一步分成10個“月”，這個就是五行曆。

白天觀日影，要受記錄儀器精度以及觀測位置的限制，所以古人又在夜晚則觀測星象來作為補充。夜空中，北極星不動，其他的星每夜都圍繞北極星逆時針旋轉（“天道左旋”），然後就形成了北極星為天帝（“太一”、“紫薇”、“帝星”），群星為群臣的觀念（天官、星官）：

在每晚同一時刻觀測，也能發現一年之中群星也是在圍繞北極星逆時針旋轉，365.25天一個周期。這種以星體位置作為時間參考的曆法叫恒星曆。中國曆史上有過以北鬥七星位置來确定時間的“北鬥曆”（“太乙遊宮”），以大火星位置來報時的“火曆”（《詩經》雲：“七月流火”，就是從火曆而來），以東方6個星宿來報時的“六龍曆”等（民諺“二月二龍擡頭”的來源，也是《周易》乾卦的主要内容）。實際使用中往往将日影與星象結合起來，白天觀日夜晚觀星，互相校正，來确定時間。例如《尚書》所記載："日中星鳥，以殷仲春"、"日永星火，以正仲夏"、"宵中星虛，以殷仲秋"、"日短星昴，以正仲冬"。又如水族流傳至今的七元宿天象曆，就是将日月等七星結合起來的曆法。

利用星象來确定曆法，在觀測手段尚不精密的時候，很難得到精準的曆法，因此早期先民隻是将一年粗分，例如成8份，用北鬥鬥柄的指向确定八個季節/月份。彜族先民除了留下洛書、河圖、太極圖之外，還有一個漢族不常見的“遮佐圖”，據研究就是北鬥紀年圖。圖中先把一周分四份，繼而在四份的基礎上進一步分成8份，與八卦紀年正好相應：

在中原文化裡，依據北鬥指向，對應的将天上分成8個區，每個區稱為一個“宮”。分别是葉蟄宮、天留宮、倉門宮、陰洛宮、上天宮、玄委宮、倉果宮、新洛宮，加上中間的招搖宮，被稱為九宮。通常九宮與後天八卦結合，稱為“八卦九宮”。古人将北鬥理解成天帝的坐的車，每晚、每年天帝太乙都要乘車巡遊各宮，稱為“太乙遊宮”，如下：

而在每夜的觀測中，會發現有6顆星的位置，每晚都不同。第一個是月亮，其月相大約每29.5天一個周期，所以可以30天定為1個月，這樣每年就有360天（每354天循環12個周期，剩下的9天積攢起來，攢夠1個月，那就放一個閏月，基本上每19年有7個閏月），這就是“陰曆”（陰曆出現的時間遠遠早于陽曆，可能在新石器時代早期就出現了，因為月相不需要工具就可以被觀察到的。）。下圖是夏代的青銅钺，上面有兩層刻度，内層6個，外層12個，可能來自于對天文或者時間做記錄而形成的一種象征性裝飾。

如果進一步觀察，每晚同一時刻月亮在天空中的位置不同，大約28天一循環，一年大概有13個循環（《黃帝内經·六節藏象論篇》：“日行一度，月行十三度而有奇焉。”就是說太陽每天動1度，而月亮每天在天上轉13.3度。這個周期就是恒星月周期）。而且這個周期與月相周期也不一緻，月相約是29.5天一循環，1年大概12個循環。這種差異引起了古人極大的興趣，因此對天象的精确觀測非常必要。

為此，古人将天空看做一個球（“天球”，如上圖），把星星畫在天球上，依據星星的位置，在天球上劃分成了很多個區域（“三垣”），将天球一周定為360度，每天晚上對着這些區域觀測。古人發現月球在每晚同一時刻與其他星星的相對位置不同，于是為了标記月球的位置，古人将月球每晚行進路線上的星星分成了東西南北4個大組，在天球上标記，也稱之為四象：東方蒼龍，西方猛虎，南方鳳凰，北方麒麟（後來這四象與五行結合而固定為青龍白虎朱雀玄武）。這種劃分至少在6500年前就已經存在了，參見下圖河南西水坡伏羲部落首領墓葬結構。

後來古人再進一步根據月球每晚的位置将4大組細分成28個小組，根據其意象進一步給予了28個名字。一個月中，月球每晚同一時刻經過其中1組，就像每晚換一個宿舍一樣，所謂“日宿一宿”。因此這28組星象，就被稱為28星宿（最早能見到的的28宿，在戰國曾侯乙墓中出土，如第二張圖）。

3 天象觀測與天幹地支

古人發現每天固定時刻觀察太陽在天球上的位置，一年内這個位置也是環繞一周的（上圖中的“黃道”）。由于每月初一夜半，月亮與太陽相會（月亮不可見，在地下與太陽“相會”），古人将每月初一夜半時太陽在天空的位置，稱為“日月之會”，又叫“辰”。進而古人将黃道定義成365.25度，分成12段，每段約30度，取名叫12“辰”，按太陽每日東升西落的順時針方向分布，依次讀作：“困敦，赤奮若，攝提格，單阏，執徐，大荒落，敦牂，協洽，涒灘，作噩，閹茂，大淵獻”。12辰剛好可以用來标記北鬥每月初一所指的12個方向，标記出12個月（《史記》：“随鬥杓所指建十二月”）。

為了觀測方便，這12辰不随天球轉動而轉動，始終以大地正北方為“子”辰。這就是為什麼古代曆法裡正月不一定是子月，因為正月是表示一年的開始，是人為選定的，而12辰是固定的天空方位，所以古人即使将寅月作為正月，也不會把寅月改稱為子月（《淮南子·天文訓》：“天一元始，正月建寅” 。夏曆、今天的農曆都以寅月當做正月，因為當北鬥指向寅位時正好是春季的開始）。下圖二為西漢汝陰侯墓出土的“六壬式盤”，是半夜子時天球的俯視圖，并且将北鬥、12辰、12月、28宿結合，外層12辰不動，内層的北鬥順時針轉動，并且還體現了太乙遊年和太乙遊日的區别：

不過在當時也會用10月曆，那麼每月初一夜半太陽就會在黃道上經過10個區域，每個區域約36度，依次讀作：“阏逢，旃蒙，柔兆，強圉，著雍，屠維，上章，重光，玄黓，昭陽”。這就是為什麼會有兩套記錄序數的體系，最開始是和10月/12月曆法以及天象觀測相對應的。

12辰的讀法長短不一，都是多音節詞，沒有規律，而且大多也沒有字義，與漢語的規律非常不一緻，似乎都是來自于字母文字的外來詞（這種12分區的天空劃分方式，似乎也不是土生土長的，可能與巴比倫有淵源）。而10月曆是本土的太陽曆，其分區詞組相對比較規則，可能是受12辰的啟發，土生土長出來的。因此古人用“天 幹”給10月曆分區命名，外來的12辰用“地 支”命名。将天幹和地支以及二十八星宿放在一張圖上就如下：

4 五大行星與天幹地支

經過長年觀測，古人發現除了月亮，還有5個星星的位置，相對于北極星，每天也在變化。這在古代将群星當做天帝大臣的情況下，是非常大事，就意味着天帝還有5個亂臣賊子不按規矩辦事。今天知道，這5個星星，就是肉眼可見的5大行星，水星、金星、火星、木星、土星（這種用五行命名的方法，是在漢朝時定下來的。之前古人提到的火星，是指“大火星”），古人分别稱之為辰星（水星運動軌迹始終不超過太陽周圍的30度，也就是“1辰”，因此叫辰星）、太白（隻有早晚可見，每次看見它都比較白）、熒惑（火星公轉一周約686天，與地球彙合每次要780天，火星大部分時候是東升西落，但有時候也會逆行，沒有什麼規律，因此古人對火星的運動非常迷惑）、歲星（每年動1辰，因此1年也叫1歲，12年一個周期）、鎮星（土星大約每年鎮守28星宿中的1宿）。

這5星裡，最有規律，也最容易被觀測到的是木星，木星與北極星的相對位置，12年循環一次。由于這種12年周期的規律性，所以古人也用木星來紀年（歲星紀年）。同時古人給木星運動所在的路線（“木道”）劃分了12個區域，稱為12“次”，依次讀作：“星紀、玄枵、娵訾、降婁、大梁、實沈、鹑首、鹑火、鹑尾、壽星、大火、析木”。古人還發現，木星運動的12個“次”，剛好也落在黃道的12個“辰”裡（木星軌道和地球軌道共面，所以也在黃道線上），因此12次和12辰有了一一對應的關系。不過由于木星的路線在天球上是自西向東運動的，所以12次的排列與12辰順序相反，如圖：

但是由于地球自轉，天球上的星星每晚都是按東升西落的方向運動的，所以這種記錄方式非常不便，于是古人就假想了一個叫“太歲”的星，按東升西落方向運動，這樣就可以和12辰對應上了（《周禮》鄭注：“歲星為陽，右行于天；太歲為陰，左行于地。”）。古人用太歲所在12辰的區域紀年，就稱為“歲陰紀年”。其對應關系如下：

同理，如果按着太歲經過的10天幹區域來紀年，就稱為“歲陽紀年”。這種歲陽紀年與歲陰紀年結合使用，與五運六氣曆法中将10月曆與12月曆結合使用的嘗試一樣，都是試圖将不同參照系統的曆法相結合的嘗試。

但随着觀察記錄的積累，古人發現1年分12個月這種不那麼直接的劃分方式，要比1年分8個月/10個月等劃分方式更加方便。因為每個月月相循環1次，每年月相大緻循環12次，通過觀測月相來确定月份最方便，因此12進制成為記錄月份的主流方法（對比第一圖天幹紀月與第二圖地支紀月）。

而對于方位的記錄，天幹比地支更加方便：

到了黃帝時期，把天幹地支利用五行結合在一起，放在一張圖上表達方位以及時間：

最終演化成産生了天幹地支組合而成的60甲子幹支曆。這與傳說黃帝時期一位大臣做曆法，一位大臣做甲子，對應上了：

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