《淮南子》二十四节气纪年法的研制原理
作者：陈广忠
《淮南子》二十四节气纪年法，是经过天体观察、历法测定、实验应证、数学计算等复杂的研究程序完成的。它是刘安与八公、三千多名天文学家、历法专家、数学家、音律专家和高级工匠们的伟大发明创造。
淮南王刘安和科研团队研制成功《淮南子》二十四节气纪年法，至今已经2164年。汉武帝太初元年（前104年）被编入太初历，已经通行2129年。隋、唐以后，传入东亚、南亚地区。2016年11月30日，被联合国教科文组织列入“非遗名录”，成为世界文化遗产。
《淮南子》二十四节气纪年法，产生在淮河——秦岭一线的中点淮南王刘安的古都寿春。这里是《淮南子》二十四节气的故乡。淮南/寿县要利用独一无二的原创地优势，让《淮南子》中科学、完整、正宗的二十四节气，走向全国和世界。
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《淮南子》二十四节气纪年法的研制共有六项主要科学依据，纪年法中包含十一项主要内容，这一纪年法已经成为永恒的历法，它是古代中国人民的智慧结晶。
科学依据
①北斗斗柄运行（365 1/4度、日）
②月亮十二朔望月（354.3672日、19年7闰）
③太阳周年视运动（365 1/4度、日）
④二十八宿标示的度数（365 1/4度、日）
⑤十二音律气声相应（冬至-黄钟、夏历12月、60甲子）
⑥地球的运行规律（阴阳、16时）
主要内容
①二十四节气纪年法是阴阳合历
②纪年（四维）：365 1/4度（天）
③四“立”：定春、夏、秋、冬四季
④纪月：十二音律主十二月（夏历）
⑤纪节气：15天（15.2天），全年整数365天/366天
⑥纪日：五音、十二律六十甲子循环（60日）
⑦计时：昼夜、朝昏四个时段16时
⑧阴历、阳历协调：19年7闰
⑨长历：一纪（1520年），三终（4560年）
⑩计时起点：“朔旦冬至”子时⑪万物休旺规律：七十二候等
详解纪年法的研制原理
北斗斗柄运行
北斗七星围绕北极星旋转，斗柄每日逆时针旋转一周（大约24小时），每年循环一周（365 1/4天），成为天然的“星钟”。北斗斗柄计时，是古代中国“观象授时”的核心技术之一，体现了天人合一的宇宙观。它的记载从战国延续至明、清，成为中华传统文化中天文、历法相结合的典范。这是《淮南子·天文训》《时则训》中计时的主要依据。
北斗计时系统，较早见于《大戴礼记·夏小正》：
“ 正月（孟春）：斗柄县在下。”“六月（季夏）：初昏，斗柄正在上。”“七月（孟秋）：斗柄县在下，则旦。”
战国时代的《鹖冠子·环流》中记载：
“斗柄东指，天下皆春（立春）；斗柄南指，天下皆夏（立夏）；斗柄西指，天下皆秋（立秋）；斗柄北指，天下皆冬（立冬）。”
1978年湖北随县战国曾侯乙墓出土的漆箱盖上，绘有二十八宿、北斗、四象中的青龙和白虎图，其中“斗”字属于楚国大篆书体。二十八宿环绕“斗”字，按照顺时针方向排列。这就说明，在战国早期，就已经形成完整的二十八宿和北斗系统。
战国随县曾侯乙墓出土二十八宿、北斗图
（湖北省博物馆藏）
《淮南子·天文训》中详细记载了北斗斗柄运行的纪年、节气、十二音律、干支方位、四季等内容：
两维之间，九十一度（也）十六分度之五，而（升）[斗]日行一度，十五日为一节，以生二十四时之变。
斗指子，则冬至，音比黄钟。
加十五日指癸，则小寒，音比应钟。
加十五日指丑，则大寒，音比无射。
加十五日指报德之维，则越阴在地，故曰距日冬至四十六日而立春，阳气冻解，音比南吕。
加十五日指寅，则雨水，音比夷则。
十五日指甲，则雷惊蛰，音比林钟。
加十五日指卯，中绳，故曰春分，则雷行，音比蕤宾。
加十五日指乙，则清明风至，音比仲吕。
加十五日指辰，则谷雨，音比姑洗。
加十五日指常羊之维，则春分尽，故曰有四十六日而立夏。大风济，音比夹钟。
加十五日指巳，则小满，音比太蔟。
加十五日指丙，则芒种，音比大吕。
加十五日指午，则阳气极，故曰有四十六日而夏至，音比黄钟。......
加十五日指子，故曰阳生于子，阴生于午。阳生于子，故十一月日冬至，鹊始加巢，人气钟首。
《淮南子·天文训》论“二绳”、“四维”、“二至”：
子午、卯酉为二绳，丑寅、辰巳、未申、戌亥为四钩。东北为报德之维也，西南为背阳之维，东南为常羊之维，西北为蹄通之维。日冬至则斗北中绳，阴气极，阳气萌，故曰冬至为德。日夏至则斗南中绳，阳气极，阴气萌，故曰夏至为刑。
《淮南子·时则训》中北斗斗柄“招摇”按照夏历12月的指向，详列众多要素：
孟春之月，招摇指寅，昏参中，旦尾中。 其位东方，其日甲乙，盛德在木。其虫鳞，其音角，律中太蔟。其数八，其味酸，其臭羶，其祀户，祭先脾。东风解冻，蛰虫始振苏，鱼上负冰，獭祭鱼，候雁北。...... 立春之日，天子亲率三公九卿大夫以迎岁于东郊。
“孟春”即夏历正月，“招摇”即北斗杓端第七颗星，“寅”是十二地支第三位，“参”为西方白虎七宿之一，“尾”为东方苍龙七宿之一。十二律对应是“太蔟”。有“立春”三候。“立春之日”，天子要举行盛大“迎春”仪式，举行祭祀，颁布春天的政令。
月亮十二朔望月运行
月亮运行图
（本图采自网络，仅供参考）
《淮南子·天文训》：
月，日行十三度七十六分度之二十六（当作“八”），二十九日九百四十分日之四百九十九而为月，而以十二月为岁。岁有馀十日九百分日之八百二十七，故十九岁而七闰。
月亮，每天运行13 28／76度，29 499／940日而为一月，而把十二个月作为一年。每年（比太阳周年视运动）尚差10 827/940日，不够365 1／4 日。因而十九年有七次闰年。比如，2014年闰九月，2017年闰六月，2020年闰四月，2023年闰二月等。
当今测定的时间，每个朔望月时间是29.53059日，十二个朔望月是354.3672天；太阳一回归年的长度是 365.24219879天，二者相差10.88天。
二十四节气是阴阳合历，它制定的主要理论依据是：日、月交会，北斗定时。《史记·律书》《汉书·律历志》：“朔旦冬至。”
《宋史·律历志》记载日、月交会的位置在二十八宿的斗、牛之间，固定在黄经270°，即“冬至”子时，《淮南子》二十四节气纪年法计时开始。
由于太阳、月亮的运行时间并不同步，为了确定二十四节气的时间，这就需要置“闰”（19年7闰）。在19年中，其中7年没有立春（也叫寡春年、盲春年、哑年、寡年等），7年双立春，5年单立春。比如，2020年是双春年，2021年是寡春年。2025年是双春年（①2025年2月3日，农历正月初六，立春。②2026年2月4日，农历十二月十七日，立春）。也就是说，“立春”的时间不是固定的，所以就不能成为计时的开始，二十四节气的计时起点必须是“冬至”。
太阳周年视运动运行
地球、月球和太阳运行图
（本图采自网络，仅供参考）
“日晷”测影的完整记载见于《周髀算经》。
《淮南子·天文训》所立“表”高度为八尺（约2.4米）。
圭表测影图
（本图采自网络，仅供参考）
《天文训》中记载“冬至”“夏至”的日影长度：
八尺之脩，日中而景丈三尺。
八尺之景，脩径尺五寸。
这里用的是“八尺”之“表”。冬至之时，树立八尺高的圭表，日中时测得影长是一丈三尺；夏至之时，日中时测得影长是一尺半。连续两次测得日影最长、最短的时间间隔，就是太阳一个回归年的长度。
圭表测影较早的记载是周朝周公姬旦。《周礼·天官》郑玄注中说：“《司徒职》曰：‘日至之景，尺有五寸，谓之地中，......乃建王国焉。’”可以知道，周公当年利用日影，测定天下之中，选址建都洛阳，只是测定了“夏至”的影长。
二十八宿的度数
二十八宿度数与太阳黄经位置：二十八宿各宿的度数，与二十四节气的黄经值，构成严格的对应关系。
例如，夏至时太阳黄经90°，对应参宿4.75度。
二十八宿表
（本图采自网络，仅供参考）
《淮南子·天文训》记载了完整的二十八宿度数：
角宿：12度。亢宿：9度。氐宿：15度。房宿：5度。心宿：5度。尾宿：18度。箕宿：11度。斗宿：26度。牛宿：8度。女宿：12度。虚宿：10度。危宿：17度。室宿：16度。壁宿：9度。奎宿：16度。娄宿：12度。胃宿：14度。昴宿：11度。毕宿：16度。觜宿：2度。参宿：9度。井宿：33度。鬼宿：4度。柳宿：15度。星宿：7度。张宿：18度。翼宿：18度。轸宿：17度。
共365 1/4 度。
十二音律与二十四节气
《后汉书·律历志》中记载：
候气之法，为室三重，户闭，涂衅必周，密布缇缦。室中以木为案，每律各一，内庳外高，从其方位，加律其上，以葭莩灰抑其内端，案历而候之。气至者灰（去）[动]。其为气所动者其灰散，人及风所动者其灰聚。
气声共振的测定方法是：在一个三重的布满缇色布幔的室内，按方位设置律管，在律管末端放置苇膜烧成的轻灰。随着季节的变化，放置于不同律管中的轻灰，将为节气所动而飞扬。这种“候气”所用的律管也叫“律钟”。
十二音律管长图
（本图采自网络，仅供参考）
《淮南子》中把十二音律、管长、上下相生，同干支、节气、阴阳、月份（夏历）、时日等，密切结合。《天文训》中记载：
“斗指子则冬至，音比黄钟。......加十五日指午，则阳气极，故曰有四十六日而夏至，音比黄钟。”
又，《天文训》：
“黄钟位子，其数八十一，主十一月，下生林钟。......”
十二音律管长、二十四节气、十二月（夏历）关系图
观测天象和计算时间的仪器
完成《淮南子》二十四节气纪年法的制作，除了利用八尺圭表观测日影、配置候气实验室之外，还需要观测天象的仪器浑仪、准确计算时间的仪器漏壶等。
①漏壶
西汉河平二年铸造的泄水沉箭式计时器
（中国国家博物馆藏）
西汉时期出土的漏壶，已经多次发现。1958年陕西省兴平县砖厂出土铜漏壶，属于西汉中期青铜器文物，现藏陕西省咸阳市茂陵博物馆。1968年河北满城汉墓（西汉中山靖王刘胜墓）出土青铜漏壶，为西汉河平二年（前27年）铸造，属于泄水沉箭式计时器具，现藏中国国家博物馆 。
漏壶计时，约有3500多年的历史，广泛用于国家、民间计时和军事战争，古代又叫“水钟”“刻漏”等。《隋书·天文志·漏刻》记载：“昔黄帝创观漏水，制器取则，以分昼夜。”古代计时器，分为100刻，每刻相当现今15分钟。型式多种多样，计时原理基本相同。《淮南子》二十四节纪年法的精准计时，漏壶是最重要的计时仪器。
②浑仪
浑仪是古代测量天体球面坐标的主要仪器，它是根据浑天说的宇宙论的原理设计的。用来观测太阳、月亮、五星、二十八宿等恒星、行星等的运行和度数等。
浑仪的起源很早。《尚书·舜典》中记载： “在璿玑玉衡，以齐七政。” 西汉孔安国传： “璿，美玉。玑衡，王者正天文之器，可运转者。” 唐初孔颖达疏： “玑衡者，玑为转运，衡为横簫，运玑使动於下，以衡望之。是王者正天文之器。 汉世以来谓之浑天仪者是也。” 汉代以后，就叫浑天仪 。一说，璿玑，指北极星。玉衡，指北斗星。
宋代科学家沈括《梦溪笔谈·象数一》：“天文家有浑仪，测天之器，设于崇台，以候垂象者，则古之玑衡也。”他也认为就是浑仪。
研制二十四节气纪年法，必须用浑仪观测天象，刘安和门客已经使用了浑仪。《淮南子·脩务训》中记载：“设仪立度，可以为法则。”《泰族训》：“县法立仪，必原起本末。”动词“设” “立”的“仪”是什么？《后汉书·张衡传》：“作浑天仪。”
35年后，汉武帝下令颁行太初历，征召的民间天文学家落下闳，也曾作“浑仪”。（明）孙瑴编《古微书》：“李淳风上言：汉落下闳作浑仪，其后贾逵、张衡等亦各有之。”《史记·律书》索隐：“《益部耆旧传》云：‘闳字公长，明晓天文，隐于落下，武帝征待诏太史，于地中转浑天，改颛顼历作太初历’。”
浑仪，一般是由地平圈、子午圈、四游环、二至环、赤道圈、黄道圈、二分环、窥管等组成。
浑仪图
（本图采自网络，仅供参考）
创新意义
其一，《淮南子》二十四节气纪年法的科学依据，就是把古代天文、历法、数学和音律等四大学科，有机地融为一体，通过观察、测定、计算、验证等完整的科学程序，建立了严密而又永恒的阴阳合历的时间制度，从而使淮南王刘安和三千门客的伟大科研成果，大白于天下。
其二，《淮南子》二十四节气纪年法的科学价值，就是彻底终结了秦王政六年（前241年，《吕氏春秋》成书之年）至汉武帝太初元年（前104年）秦朝、楚汉、西汉前期通行137年的颛顼历，创立了全新的二十四节气纪年法。从《淮南子·天文训》《时则训》到《汉书·律历志》、《清史稿·时宪志》的2160多年间，被历代官方所继承，成为国家治理、农业经济、生态安全、生存发展、民俗节庆等的基本法规之一。
其三，《淮南子》二十四节气纪年法的理论基础，就是“天人合一”的古代哲学思想。《淮南子·天文训》《时则训》《地形训》等，构建了完整的“天-地-人”体系。阴（冬至）阳（夏至）消长，生生不息。北斗、日月，循环往复。年月日时，精准计时。《要略》中说：“上考之天，下揆之地，中通诸理。”“故著书二十篇，则天地之理究矣，人间之事接矣，帝王之道备矣。”可以说，《淮南子》二十四节气纪年法，早已成为中华民族最基本的认识论和宇宙观。
其四，《淮南子》二十四节气纪年法，厘清了诸多失误：
①“冬至”为第一节气。从汉武帝太初历（前104年）规定“夏历→正月→立春”之后，学界、民间、媒体认为“立春”是第一节气，这是误解。“冬至”“子”时，日、月“合朔”，计时开始。
②“惊蛰”为第六节气。考证了西汉刘歆《三统历》把“惊蛰”排在“立春”之后的失误。
③七十二候的5处失察。如“雉入大水化为蜃”等。纠正了从《大戴礼记·夏小正》《吕氏春秋·十二纪》《礼记·月令》《淮南子·时则训》等古代文献沿袭已久的错误记载。
其五，第一次提出了《淮南子》“二十四节气纪年法”概念，构建了天文观测、数学推算、科学验证与自然规律相结合的独立纪年法体系，建立起了“天人合一”的理论架构，形成了“观象授时”的动态平衡，重构了二十四节气的历法属性、科学机制及文化哲学，填补了中国古代历法研究史上的空白。
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