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今天老多給小盆友們講幾個和日食有關的故事。

和日全食有關的故事

老多這輩子有幸遇見過兩次日全食，一次是2008年，幾月記不太清了。那次和一位古建研究老前輩在山西考察古代建築，路上得知當天有日全食，當時我們正在山西和河南交界的三門峽虢國墓。于是急問北京玩天文的小盆友這邊可以看見不？回答是看不到日全食。結果沒想到的是，傍晚我們在從山西最南端的風陵渡到運城的路上，日全食發生了。我們慌忙下車，雖然沒有拍到，但是目睹了那次日全食從食既到生光的全過程，震撼之極。在食甚的那幾秒鐘，剛剛還是彩雲燦爛的天空，瞬間一片漆黑，天空上漫天星鬥，明亮的星星在那裡向我們眨眼。好像在對我們說：哈哈，白天的星星被你們幾位小盆友看見啦，啦啦啦！

第二次是2009年的7月20日，那次我們是做好充分準備，各種設備齊全，簡直武裝到了牙齒。我們幾個奔赴那次日全食最佳觀測地之一武漢，并占據了一座三十多層高樓的屋頂。19号夜裡就架設好各種設備，準備大幹一場。可惜的是，那天武漢多雲，整個日全食都是在猶抱琵琶半遮面的情況下發生的，不過食甚時的情景仍然讓人震撼難忘。現在依然記得，當天突然間變得一片漆黑時，隻聽見整個武漢市的狗狗都狂吠起來……。

這是老多2009年拍到的日食

日食是怎麼發生的，在很古老的時代，人們對日食就已經有比較正确的了解了。也就是知道日食是因為月亮的影子擋住了太陽。但日食發生真正正确的原因和原理，直到哥白尼發現日心說以後才真正搞清楚。什麼原因呢？用最通俗易懂的話說就是地球、月亮、太陽三星連珠了。也就是日食發生的時候，月亮在地球和太陽之間。這種情況其實每個月都會發生一次，每個月農曆的二十九或者三十，我們晚上看不到月亮的時候，月亮姐姐其實就在我們和太陽之間。這時月亮姐姐是在白天的天空上，白天的陽光下我們看不見月亮姐姐。但是月亮不是每個月正好都在地球和太陽的正之間，大部分時間月亮的影子和地球擦肩而過，有時會檔一點，擋住一點就是日偏食，日全食的情況發生的最少。

另外有些小盆友、熊孩子可能會問，月亮姐姐那麼小，她的影子怎麼會擋住這麼巨大的太陽公公呢？這個問題問的很好，很棒！

這其中的原因是由于月亮姐姐、太陽公公她們倆和地球之間的距離造成的。月亮姐姐距離地球大約40萬公裡，太陽公公距離地球大約一億四千萬公裡。月亮小卻距離近，太陽大卻距離遠，于是她們倆在地球上看大小都一樣！怎麼一樣呢？天文學上把這種視覺上的大小叫“視大小”，太陽視大小的直徑是0.5度，月亮視大小的直徑也是0.5度。于是月亮姐姐的影子就可以把太陽公公全部擋住了。

再給小盆友們講個故事，啥故事呢？那就是最早記錄日食的故事。

我們知道，人類曆史上最早記錄日食的是咱們中國人，證據呢？最早的證據就在甲骨文上。19世紀末到上世紀初科學家在河南安陽發現了甲骨文，于是科學家開始了對這種來自殷商時代古老文字的研究。有一位叫董作賓科學家，他專門研究甲骨文裡關于曆法的問題，他寫了一本巨著《殷曆譜》。董作賓先生在研究甲骨文的時候發現了人類最早關于日食的記錄，我們可以在這本書裡讀到。

這是老多書房裡的藏書《殷曆譜》

《殷曆譜》裡董作賓先生畫的，甲骨文裡關于日食的記錄

甲骨文關于日食的蔔辭

另外中國古代流傳下來的曆史書裡也記載了很多日食，其中最早的曆史書大概就是孔子整理過的《春秋》，除了《春秋》還有一本《竹書紀年》。這本書很有意思，它是從西晉時代一幫盜墓賊在一座戰國墓裡發現的大批竹簡裡整理出來的史書。因為沒有書名，于是學者就給這本用竹簡整理出來的史書起名叫《竹書紀年》了。這本書記錄的是從黃帝（年代不詳）到戰國魏國的魏惠成王去世（公元前319年）大約兩三千年的曆史，其中也有大量關于日食的記載。

《竹書紀年》裡關于夏懿王元年發生的，可能是日食的記載，天再旦的意思的早上天又亮了一次。日食确實經常在早上發生。

這是《竹書紀年》裡周朝帝仲康元年日食的記載

現在有個問題來了，古埃及和古巴比倫都有比中國更早的文字，他們在比中國更早的時候就發現了很多科學問題，但是為什麼他們關于日食的記載卻沒有中國早呢？

要想了解這件事兒得從咱們中國人為啥會在那麼古老的時代就記錄日食等天文現象說起（中國不但最早記錄了日食，還最早記錄了月食，彗星，新星爆發等等天文事件）。中國之所以會在那麼古老的時代記錄日食，最主要的原因是中國有一種觀念，“天人合一”。什麼叫天人合一呢？天人合一就是認為天上和人間是有聯系的，天上發生的事情會預示人間要發生的事情。

住着玉皇大帝的天庭，還有王母娘娘的蟠桃園等神話故事，都是出于天人合一的觀念。因為中這種觀念，所以觀察天上星星的情況就成了中國宮廷裡非常重要的事情。彗星是皇帝最害怕的星星，這個災星一來，估計皇帝小命就難保了。古代像司馬遷、張衡、一行，他們的官職叫太史令，這個官職就是皇帝身邊的天官，要時刻為皇帝觀察星星的動向。後來這種官職改名叫欽天監。欽天監最重要的任務就是計算曆法和計算發生日食的時間。

中國古代很早就有曆法，最早的曆法就是董作賓先生研究的殷曆，而且中國很早也已經知道日食是因為月亮的影子擋住了太陽。月亮的陰晴圓缺是有規律的，所以月亮的運行周期是可以計算的，那麼日食發生的時間也就可以通過計算事先知道了。計算曆法和日食肯定需要數學，而月亮的運動是圓周運動，計算圓周運動得用球面三角函數，但是球面三角函數中國一直沒有人知道，也沒人會玩。球面三角函數這種數學方法是公元1世紀一位叫門納勞斯的希臘人發明的。門納勞斯是一位天文學家，他在計算天體運動時發現了這個數學方法

沒有球面幾何中國人怎麼計算曆法和日食呢？中國用的方法是三角計算法，也就是勾股定理。用勾股定理計算出來的曆法和日食精确性就差遠了，所以中國的曆法一般過兩三百年就要修改一次，不然就不準了。而歐洲從公元1世紀開始使用儒略曆，一直到1522年做了一次修改成為格裡高利曆法以後，再用幾百萬年也不需要修改了。那中國的曆法不修改會怎麼不準呢？比如春分那一天，無論哪一年太陽在這一天都是直射赤道，不準的話照的就不是直射赤道了，于是二十四節氣就全亂了。據說在明朝後期，春分的時間比正确的時間延後了很多。

計算日食也是同樣的道理，由于計算方法不精确，所以中國的欽天監經常會把日食發生的時間算錯，或者算出來的時間根本沒有日食。算錯了日食，欽天監是要被殺頭的，于是欽天監利用迷信蒙皇帝。他們說之所以算錯或者沒有日食，是因為皇帝治理國家治理的好，老天爺都改主意了。皇帝聽信了欽天監的謊話，高興的直蹦高兒，于是欽天監的腦袋保住了。這樣的荒唐事兒中國曆史上不知上演過多少次。到了17世紀，這出戲不好演了，為啥呢？

有一位德國傳教士，他的名字叫湯若望，他1611年來的澳門，不久來到還是明朝的北京。當時由于中國人使用的曆法已經越來越不準（明朝時使用的曆法應該是元朝修改的曆法《授時曆》傳下來的），于是朝廷召集學者修改曆法。

湯若望

徐光啟與利瑪窦

由于湯若望的學識，他被邀請一起參加修改曆法。當時主持修改曆法的是明朝著名的具有科學思想的徐光啟先生，他是中國最早接受西方科學知識的學者之一。他最著名的是與另一外傳教士利瑪窦一起翻譯《幾何原本》的故事。

新的曆法就是他和湯若望以及其他中國學者一起，在1634年完成的，這部曆法名字叫《崇祯曆書》。在這部曆法裡湯若望明确引入了“地球”的概念，在計算方法上，介紹了球面和平面三角學，在坐标系方面介紹了黃道坐标系。但是《崇祯曆》沒有馬上頒布。不久（1644年）明朝滅亡，清朝建立。湯若望把新的曆書交給了清朝皇帝順治，順治皇帝把曆書改名為《西洋新法曆書》，後來又改為《時憲曆》頒布，在全中國使用。《時憲曆》一直使用到1911年辛亥革命。辛亥革命以後又經過我國早期著名天文學家，中國現代天文學的奠基人高魯先生修訂，并與西方格裡高利曆結合，在中國頒布了陽曆農曆并存的新型日曆，這部曆法和格裡高利曆一樣，可以用五百萬年不需要修改了。

中國現代天文學的奠基人高魯先生

欽天監編謊話的時代一去不複返了。

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