中國古代天文學內容豐富，筆者決定用三期講述，第一期(AKOW015)討論了古代天地學說和宇宙觀，第二期(AKOW016)闡述了中國特有的天區分佈，即所謂的「三垣二十八宿」。今期作為總結的一期，筆者將討論中國古代天文學對現世最有貢獻的方面──曆法和天象紀錄，以及天文學的附屬品──占星學。希望同學從此對「龍的天文」──我國的瑰寶有初步的認識吧！
曆法
自然界裏，日月交替，循環不息，充滿著和諧的規律。古代人最先發現的自然界規律當然是晝夜交替了。另外，月亮的盈虧變化、氣候的冷暖循環也是有簡單的規律的，於是「日」、「月」和「年」的概念便產生了。曆法就是安排年、月、日的方法，具體來說，就是規定一年有多少月、一月有多少日、一年的第一日定在甚麼時候等等。
世界上的曆法可分為三種：陽曆、陰曆和陰陽曆。太陽曆以回歸年為基本週期，一年設十二個月（因而每月多是30或31日），這種「月」與實際的朔望月（29.5日）沒有關係，純為人們創造的計時單位，現行的公曆（即格裡高利曆）便是陽曆的一種。陰曆則以朔望月為基本週期，每月29或30日交錯安排，因此一年十二個月共計354日，明顯地這個「年」與回歸年是不同的，現在阿拉伯就是用這種曆法。
中國自古以來一直使用的「農曆」是「陰陽曆」。陰陽曆兼顧回歸年和朔望月兩個週期，使每個月符合月亮盈虧的變化，同時每年符合四季氣候的變化，所以編製陰陽曆自然比另外兩種曆法複雜。中國古代正式的，包括沒有行用過的曆法，共有102個。改曆是很頻繁的，改曆的原因多是由於曆法與實際天象不符。在討論此曆法的編製法則之前，讓我們先來認識回歸年和朔望月。
回歸年和朔望月
回歸年就是太陽連續兩次冬至點所需的時間。早在春秋戰國以前，天文學家已掌握365¼日的回歸年長度，而到明末時，邢雲路測得365.242190日，與現代測定值365.242217日僅差-0.000027日，此數值比當時任何其他國家的都要精確。
而朔望月就是連續兩次朔（新月）或連續兩次望（滿月）之間的時間間隔。古人並非從觀測來決定朔望月長度的，而是從回歸年長度推求的。春秋時曆法家採用十九年七閏法，即十九個回歸年就等於十九個陰曆年（一年十二個月）加上七個閏月。也即是說，十九個回歸年等於19x12+7=235個朔望月，朔望月的長度為19x365.25/235=29.53085日（現代理論值是29.53059日），可謂相當準確。到南北朝時，十九年七閏被改為600年221閏，精確度又再次提高了。當天文學家逐漸掌握了日食和月食的規律以後，可用兩次交食之間的日數除以月數而直接求得朔望月值，這樣求得的值就又更準確了。
二十四節氣
春雨驚春清穀天；夏滿芒夏暑相連；
秋處露秋寒霜降；冬雪雪冬小大寒。
以上這首奇怪難懂的詩，原來包含著二十四節氣！古人，甚至現代農民就是靠此詩來記誦二十四節氣的。我國從事農業的人，沒可能不認識二十四節氣。二十四節氣的全部名稱首見於漢代《淮南子．天文訓》。各名稱的含意如下：
立春：表示冬天即將結束，春天即將開始了
雨水：天氣漸暖，雨水開始增多
驚蟄：逐漸有春雷轟鳴，於地下冬眠的生物也就驚醒了
春分：晝夜平分，正是春季的中期
清明：春光明媚，萬物滋生
穀雨：雨水顯著地增多，穀物生長旺盛
立夏：表示夏天開始了
小滿：麥類作物的籽粒豐滿起來了，但還未到收割的時候
芒種：麥子成熟有芒了，應當收割，而秋季的作物也是時候下種了
夏至：盛夏就要來臨，白天的長度開始縮短
小暑：天氣炎熱
大暑：比小暑更熱，是一年中最熱的時候
立秋：表示秋天開始了
處暑：「處」是終止的意思，即暑天結束了，氣溫開始下降
白露：天氣漸涼，花草上可見露珠
秋分：晝夜平分，正是秋季的中期
寒露：天氣更涼，露水也很冷了
霜降：開始有霜了
立冬：表示冬天來臨了
小雪：下雪季節開始
大雪：常會出現積雪
冬至：寒冬到了，白天長度漸漸增加
小寒：天氣寒冷
大寒：更寒冷，是全年最冷的時候
節氣，本質上是將黃道（太陽全年於天空上的軌跡）分為二十四段，每段15度，太陽每運行了15度（實際上是地球繞太陽運行了15度），就表示到了一個節氣（此為「定氣」）。由於地球公轉的速度是不均勻的，因此會導致每個節氣的長度會有一、兩天的差異。季節是地球公轉的反映，因此節氣可以比較準確地表徵氣候冷暖的現象。
二十四節氣按其名稱的含意可分為四種：
表徵四季：立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至
表徵氣溫：小暑、大暑、處暑、小寒、大寒
反映降水量：雨水、穀雨、白露、寒露、霜降、小雪、大雪
關於農事活動：驚蟄、清明、小滿、芒種
二十四節氣屬陽曆系統，它與朔望月配合使用，是中國陰陽曆的一大特點。
閏月的安排
置閏是曆法中的一個重要內容。在唐代以前，陰曆年以大月29天，小月28天交春安排，一個陰曆平年有十二個月共計354天，與回歸年相差11天多，所以累積兩年或三年就必須補充一個月（此為閏月），才能使年的平均長度大致等於回歸年。
這種置閏方法往往是當物候與月份錯位很明顯時才給予糾正，很不合理。唐代李淳風廢除了這種置閏週期，並規定以無中氣之月為閏月。中氣，就是指位於偶數的節氣，即雨水、春分、穀雨等。一個回歸年二十四節氣，每個中氣之間的間隔大約是365.25/12=30.4日，比朔望月（29.5日）大約多出一日。所以中氣在月份中的日期，每個月就會向後推遲一日，久而久之，便會出現中氣位於月末的情況，那麼接著的一個月就必定會沒有中氣了，這個月就被稱之為「閏月」。閏月的名稱是根據之前的月份的，例如如果閏月前是八月，那麼該閏月就叫「閏八月」。根據此規則，十九年裏會有七個月是沒有中氣的，這七個月便成為閏月，此正是「十九年七閏」法。
今天，中國使用的陰陽曆有少許改變，比上述的置閏法更為合理。現代陰陽曆以兩次冬至之間包含有十三個月的年為閏年，閏年中第一個無中氣之月為閏月。總而言之，置閏法解決了月份與物候匹配的問題。
明白了中國曆法的原理後，以後看農曆時就不用一頭冒水了！
奇異天象與占星術
從春秋戰國開始，中國流行占星術。其實中國占星學的原理很簡單，就是「天人對應」。例如天上的某一區域與地上的某一區域互相影響，如果這部份天區裏有不尋常天象出現，那麼與它對應的地區內將有大事發生，如旱災、水災、兵亂、纂權等。
當太陽、月亮和行星按正常規律運動時，天運便正常，因此天下太平。當天體運行偏離正常或外觀有明顯變化時，天運就出現異常。日月食、行星逆留、太陽黑子、彗星、流星、變星、新星、超新星、極光、掩星等似無規律可尋，形象又可怖，都被視為奇異天象。當然，隨著天文學的進步，很多「奇異天象」都不再被視為奇異了，例如日月食、行星之逆留運動等，很早以前便被視作自然現象。
占星家用星象占卜，當然是很荒唐的，但他們詳細的觀測記錄，卻給後人留下了無比珍貴的數據，對現代天文學的研究有很大幫助。
彗星
《春秋》上記載：「魯文公十四年秋七月，有星孛於北斗。」星孛（音勃），就是彗星，經今人研究後，原來此彗星正是哈雷彗星，這是世界上關於哈雷彗星的最早紀綠。哈雷彗星平均每76年回歸一次，每一次中國都有詳細的紀綠。近代西方天文學家欣德（J. R. Hind）曾利用這些數據研究出哈雷彗星的軌道面傾角正在逐漸減少，這項發現引起了天文界的重視。彗星的形態多樣化，古人便以為它們是不同類的天體而分別命名。附圖是古人對各種彗星的圖像紀錄及命名。
超新星
對後世天文學幫助最大的要算是超新星紀錄了。當中最著名的一次紀錄是公元1054年《宋會要》的記載：「至和元年五月晨出東方，守天關，晝見如太白，芒角四出，色赤白，凡見二十三日。」天關即金牛座ζ。公元1758年法國天文學家梅西爾（Charles Messier）在這個住置上發現了一團霧斑，於是將它編為M1，現在被稱為蟹狀星雲（Crab Nebula）。公元1969年在星雲中心發現一顆脈衝星，它極有可能是一顆中子星。理論上，當超新星爆發後，其中心剩餘物質會塌縮而成為中子星。中國的天象紀綠證明確實存在過一次超新星爆發，因而證實了蟹狀星雲和中子星的形成原因。中子星的發現，是二十世紀天文學的重大發現之一。
對於其他的奇異天象，中國古代也有大量的紀錄。比起其他國家，這些紀綠都是最可靠、最完整的。將來當科學進一步發展時，這些紀錄可能會顯出更高的價值呢！
蟹狀星雲
- 龍的天文．完 -