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神秘的陶寺古观象台

神秘陶寺观象台
王建武 
距今4300-4100年前,襄汾陶寺遗址是一个面积约56万平方米的城址,距今4100-4000年前扩张成为占地280万平方米的中国史前最大的城址。

2003年,在这片神秘的土地上,考古人员发现了一座占地达1700余平方米的大型夯土建筑遗址,由于其地表建筑遭到破坏,其原貌、功能都无从得知。考古人员根据蛛丝马迹推测,曾有13根高大的石柱立在此建筑半圆形的台基上。

这些石柱为什么会立在此?古人用它们来喻示什么?台基为什么不是正方形或者长方形,而是半圆形,难道仅仅仅为了美观?6年76次模拟观测,这座夯土建筑的功能逐渐明确,4100年前的陶寺先民在此观测天象、确定节气,并进行祭祀。在这座建筑遗址里,还有什么不为人知的秘密?有关专家还在孜孜孜不倦地索。

日前,记者电话采访了中国社会科学院考古研究山西队队长何驽博士以及他的队员冯九生,详细解析通过这座建筑基址,4100年前的陶寺古人究竟想告诉我们什么。

一次成功的观象

2009年12月22日7时30分,天刚蒙蒙蒙亮,中国社会科学考古研究所山西队队队长何驽博带队,中科院两位天文学家徐凤先、黎耕以及当地的文物专家、天文爱好者等十余人从襄汾县城向陶寺城址出发。一想到要在有4000多年历史的观象台上模拟古人观天象,大家都很兴奋。

刚过8时,大家抵达古观象台,趁太阳还没升起,徐凤先和黎耕赶紧在观测点架好摄像机。让他们分外高兴的是,此刻天气晴朗,适宜观测和拍摄。不一会儿,太阳从塔儿山上探出一角来,缓缓缓升起。大家屏息凝视,看着红的下沿逐渐升高,太阳出至一半时,从观测点看,太阳在东2道缝的北侧。太阳逐渐离开山头,8时20分左右“进入”东2号缝中。大家着着着实实实体验了一把古人样观测天象的。何驽后来告诉记者:“这次观测很成功,4100多年前陶寺的冬至,日出一半时正在东2号缝中间,因为古今黄赤交角的变化,如今冬至的日出点比古代偏北一点。”“我们现在看到的古观象台是回填之后的复原建筑。”冯九生说,“不仅是人的活动,甚至季节变化、一冻一消都会影响夯土建筑的结构。”为了保护古观象台,他们对其建筑基址在特殊处理后回填,并建起观测柱以进行科研。

而在古人观测点的位置,用水泥抹出一个相同大小的圆,分为4个同心圆,然后在圆心用一粒弹壳标示,观测时便在此架设设设。

一座大型夯土建筑

2002年春季开始,何驽接手陶寺发掘领队。在后来的发掘中,考古人员在陶寺中期大城内东部 发现大片空白地带。何驽认为这一片人迹罕至之地,应当是一个特殊区域,随即组织复探。

2003年春季,考古人员对此区域确定的一座建筑基址进行复探,发现该建筑不仅土质杂乱,而且形状极不规则,既不是方形,也不是长方形,钻探图显示似乎是梯形。何驽认为,这个建筑虽乱,但面积很大,即使是梯形,也可能是宗教观念使然,它一定有特殊的功能。后来,环绕夯土台基的半圆形环道被发掘出来,它显示该夯土建筑遗迹呈弧线状,极有可能为圆形。何驽立即意识到它很可能与祭天有关—— —天圆地方,该建筑的重要性不言而喻。

发掘一步步步进,考古人员后来又发现夯土弧线上有几道缝,而且这些缝的朝向冲着塔儿山,大家在工地上热烈讨论起来。

有人说这些缝像钟表的刻度,可能是看太阳计时的。何驽根据美洲印第安人、印加人的天文遗迹和英国“巨石阵”认为,看太阳计时的可能性不大,有可能是看日出定节气。总之,大家都觉得这处遗迹好像与天文有关,但又没有多少实在的把握。

一次考古人的迷茫

这座大型建筑基址上所留的缝是不是用来观测天象的?何驽求助于天文史学家,在其建议下,决定进行实地观测。可是日月星辰,观测哪个好呢?这些缝自东北到东南,似乎是一年当中日出的大致位置。而冯九生提出,陶寺早期大墓中很多罐、盆的肩腹部画着几个圆圆的红太阳,这些很可能意味着陶寺文化对太阳的崇拜。有专家提出:“农业依赖于太阳,农事一定与太阳历有关。”陶寺文化具有高度发达的农业,使用太阳历的可能性最大。据此何驽决定首选实地模拟观测日出,并在天文学家计算的观测点进行尝试。

然而,在当年冬至的观测中,发现从最南的1号缝望出去,看不到日出。日半出时,从2号缝望出去也看不到,偏在2号缝以北。

如果真有柱子的话就被柱子遮住了看不到。太阳下沿与山脊相切时大约可以进东2号缝,但偏在北侧。太阳升离山头,失去天文意义了,此时却位于东2号缝正中。

难道这座建筑不是用来观天象的?何驽心里凉了一大截。

其实,这是太阳神与考古人员开了一个玩笑。后来著名的天文史学家、历法专家陈美东教授指出,他们关于冬至的实地模拟观测结果是正确的,因为古今黄赤交角的变化,现在冬至日出点较古代偏北,导致在东2号缝内看不到。这又给考古人员带来鼓舞。


古人的观测点标志

由于原来用的观测点不能从所有的缝望出去,后来,考古队又试着分解出3个观测点,进行节气日出观测。对此,天文学家坚决反对,认为一个与天文观测有关的遗迹绝不可能是多观测点的,古往今来既没有这样实例,在理论上也是行不通的,必须是一个观测点。

2004年5月中旬,考古队放弃了原先确定的三个观测点,而自2004年3月3日以后至5月10日的观测资料全部因观测点的改变而作废。

大家不停地进行模拟调整,用了一周时间,终于确定了一个点,用于重新观测。后来通过不断模拟观测,证实这个新的观测点的确是最合理的模拟观测点。

考古人员一步步清理该建筑基址周围的覆盖土,以露出它的本来面目。因为模拟观测一直在同步进行,他们便在该建筑的台基上留下一个4平方米见方的土台。为了将“新”的模拟观测点从土台上引到台基残留界面上,考古人员由土台垂直向下打了一个探孔,直至生土。探孔内灌入白涂料,然后插入一根笔直的桐树棍。

这样日后拍全景照时,将土台打掉后,模拟观测点的位置就可以 落在台基平面上了。

出人意料的事情发生了,2004年10月29日,考古队将模拟观测的土台打掉,发现土台下面藏着陶寺文化时期当时的观测点标志。只见不同颜色的夯土形成4个同心圆,中心圆直径为25厘米,最外圈同心圆的直径为145厘米。何驽试了一下,最里面的圆仅能容下人赤脚并立其上。

再看考古队的模拟观测点,其下移的探孔恰好落在古人观测点的中心圆内,位于古人观测点中心圆圆圆以东4厘米。按照天文史学家陈美东先生的评价:“这两个点应该说吻合得很好,而这个东西更证明了这个个遗迹天文观测有关。”此前在该建筑东侧出土一块圆石片的残片,其直径为23.7厘米,恰好可置于古人观测点的中心圆面上。推测它原本是放置在观测点中心的标志,古人是站立在圆石片上进行观测的。

2004年11月中旬,这座建筑基址的主体部分展露出来。这是一个大半圆形的夯土建筑,由外环道、台基组成。外环道直径约为60米,台基直径约40米。整个建筑为1700余平方米,台基建筑面积约1000平方米。

4100年前的陶寺历法

根据模拟观测的结果,这座建筑的观象功能基本可以确定。

将13根柱子所形成的12道缝编号,站在观测点25厘米直径的小圆圈内进行观测,其中最南的第1号缝没有观测日出的功能。南端的第2号缝对应着冬至日出点,最北端的第12号缝,对应着夏至日出点,第7号缝是当时春分、秋分的日出观测缝,与现在的春分、秋分有两天的误差。或许,4100年前的陶寺先民就是以日出东7号缝的这一天作为春分、秋分日的。

12道观测缝,除2号冬至观测缝和12号夏至观测缝是一年仅用一次,其余各缝均用两次,这 样推算,陶寺文化时期的历法一个太阳年共有20个个令。这20个节令令与当地一年四季的气候变化、农事、宗教节日相联系,成为迄今为止我们所知道的最早、最完备的太阳历。

通过分析实地模拟观测结果,何驽初步认为,陶寺文化时期的历法与如今的二十四节气有59%的相异性,但41%的相似性表明其是后来秦汉时期二十四节气的主要源头。可以说,二十四节气是在对陶寺太阳历20个节令进行继承、变化,发展而来的。

观象台的另一个功能

一些专家学者提出这样的疑问,该建筑台基为什么是半圆,而不是完整的圆形?何驽这样解释,半圆形的台基建筑象征形如伞盖的天向北倾斜,有一部分天是看不到的;台基背后长条形的城墙象征承载天盖的、形如棋盘的大地。《周易·系辞上》也说过:“在天成象,在地成形。”所以这座建筑的台基呈半圆状是将天穹形象地放在地上。

根据发掘的情况以及推测,考古人员认为该建筑还兼有祭祀功能。台基分三层,第一层台基就像帽沿环着另两层台基,而第二层台基上有两根柱子,与第三层台基相邻的柱子可以构成一个“迎日门”。三层台基上的11根柱子主要用来观测。第一、二层台基推测用于祭祀。上古君王都十分重视祭天以及观天象,以表示自己是天神意志的代表或代言人,以便从思想上统治臣民。这一特点是现代天文台所没有的。

2009年12月25日,何驽踏上返京的列车,冯九生仍在陶寺忙碌。4100年前陶寺先民建立的古观象台中还有什么我们所不知道的秘密?这13根柱子是否还有现代人不知道的含义?观象台是否还可以用来观测星星、月亮的变化?对此,考古学者和天文学家还在不停地探索。


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