古人從未踏足過太空，他們是怎樣計算出地球公轉周期是365天的？
有一段非常受歡迎的短影片引起了我的註意，影片中的博主提出了一個有趣的問題：古人從未到過太空，那麽他們又是如何得知地球繞太陽一周需要365天的呢？
這位博主顯然意在利用這種「神秘感」吸引更多的關註，而事實上，他成功了。評論區湧現出了許多對古人智慧的贊嘆和討論。
近日，一段引人註目的短影片在網絡上引發了廣泛的討論。影片中的博主提出了一個耐人尋味的問題：古人從未踏足太空，那麽又是如何得知地球繞太陽一周需要365天的呢？
然而，需要澄清的是，古人確實沒有上過太空，因此他們不可能有現代意義上的天文觀測器材。但是，許多古代文明確實存在著一種概念，即一年有多少天。這並非巧合，而是經過了深思熟慮和科學觀察的結果。
古人透過各種方法來測量時間，制定了各種歷法。這些歷法都遵循著一定的規則和方法，透過觀測天體執行軌跡等方式來確定一年的長度。因此，雖然古人沒有現代科學的技術，但他們的智慧和觀察力使他們能夠推匯出一年有365天這一結論。
若想了解更多古人如何做到這一點的細節，只需深入研究古代各種歷法的制訂規則和方法，便可一窺其中奧妙。
古人根據什麽來制作歷法？
地球是我們的家園，而我們的天空中懸掛著一個引人註目且容易觀察的巨大天體——月亮。
隨著人類文明的不斷發展，人們需要記錄各種重要日期，比如部落的祭祀時間、契約簽訂的日期等等。
在這種情況下，許多文明開始思考如何記錄日期，而月亮的圓缺周期（月球公轉的結果）往往成為了他們的第一選擇。我相信，中國古代黃河流域的文明在文字出現之前就已經學會了透過觀察月亮的圓缺周期來推斷日期，因為這一周期成為了後來歷法的基礎。
利用月亮的圓缺周期來記錄日期並不困難，而且非常簡單明了。古人如果忘記了日期，只需擡頭觀察月亮的形態就可以得知。
隨著文明的不斷進步，簡單的日期記錄已經不再足夠滿足需求，特別是對於那些依賴農耕的社會而言，人們迫切需要知曉何時開始播種。
月相變化的周期雖然有助於確定時間，但卻無法準確指示最佳的播種時機。因此，古代學者們必須尋找新的方法來準確反映氣候的變化。
中國古代的智者們發現了「四季」的規律，利用季節變化來提示人們合適的農事活動，比如在春季播種。
事實上，我們身處的自然環境中季節變化顯而易見，人們也有許多方法來記錄這些變化。但你或許不知道，古代中國人想到了怎樣的方法。
許多人或許已經猜到，沒錯，那就是星象。
古代中國是最熱衷於研究星空的文明之一，甚至可以說是古代文明中最熱衷的一支。與那些關於瑪雅文明擁有發達的宇宙知識的傳說不同，大多數都缺乏實質性的證據支持。
真正將星象觀測運用於實踐，並建立起經得起考驗、完善體系的方法，這一壯舉只有古代中國做到了。
那麽古代中國人到底透過什麽星象來確定四季呢？
隨著古代中國文明的進步，人們開始利用北鬥七星鬥柄的朝向來確定四季的變化。由於地球的自轉和公轉，北鬥七星在一天中的不同時刻以及一年中的不同日期朝向會有所變化，因此古代中國人通常根據初昏時刻的鬥柄朝向來界定四季的開始。
為什麽是「四季」而不是其他數碼，比如「五季」或「三季」？這可能與對稱之美以及更好地體現季節變化有關（這是我的個人推測）。
北鬥七星鬥柄在一年中的朝向恰好劃分出一個圓，將其分成四份（即四季），這是第二容易的對稱方法。最簡單的對稱方法自然是將年份分成兩份（對半分），但如果只有兩個季節的話，就難以準確反映季節性氣候變遷。
在人類文明中，將一年分成「三個季節」的古代文明也是存在的，比如古埃及。當古埃及文明開始依賴農耕時，他們則是根據尼羅河水位的變化來確定最佳的播種時機。
他們以尼羅河的漲水、退潮和枯水為依據，將一年劃分為三個部份，對應於季節的變化。
我們已經認識到，任何農耕文明的出現都意味著必然會有季節的存在，以有序地進行農業耕作。
這裏引入了「季節」的概念，簡單地了解一下地理知識就會明白，季節的交替是由地球自轉軸傾斜而引起的，使其在太陽周圍旋轉。
雖然古代人類可能並不知道地球繞太陽公轉的現象，但為了更有效地指導農業活動，他們制定了季節，而這正是地球公轉的體現。
古人為了滿足溫飽需求，極盡所能地探求地球的公轉周期，因為更準確的計算意味著更豐富的農田收成。
談到「精準測量」，我們不禁思考古埃及人透過水位判斷季節性變化的方法與古代中國人透過北鬥星鬥柄朝向來確認季節的哪一種更為準確。
這個問題的解答顯而易見，取決於觀測方法中參照物的穩定性，即哪一種方法更為精準。
古代中國人的方法在這方面更勝一籌。中國古人或許嘗試過多種參照物，最終卻選擇了北鬥七星。
然而，即便是這種較為精準的方法，在沒有測量工具的情況下仍然存在巨大的誤差。
因此，古人事實上並不能準確得知地球的公轉周期是365天多少，因為觀測工具和手段的限制。
盡管如此，為了滿足生計需求，他們必須更準確地計算地球的公轉周期。
至於如何進行準確計算，這涉及到歷法中的「置潤」規則（到這裏終於要真正涉及歷法了）。正是由於置潤規則的存在，前文提到的古人得到的是平均一年大致有365天，而不是每一年都是確切的365天。
中國的農歷
各個文明的歷法，無論古今中外，都需要透過置潤來調整時間，以確保日期的準確性。
就我們現在使用的行事曆而言，今年是一個閏年，即置潤的一年——透過在二月多加一天來彌補實際觀測的時間差。
現代行事曆需要置潤的原因在於地球公轉周期為365.242天，無法整除，但每四年多出的一天幾乎恰好彌補了這一差距，因此置潤規則非常規律，即每隔四年二月增加一天。
而古代歷法的置潤則更為不規律，有時甚至需要根據需要任意增減時間，以確保其仍然能夠準確反映季節變化，避免日期與實際氣候不符。
由於觀測方法的粗糙，每個古代文明的歷法——只要試圖準確反映氣候變遷——都需要經常進行置潤。
以中國古代的農歷為例，農歷是一種非常復雜的歷法，其規律和對稱性在人類歷史上是獨一無二的。它記錄了豐富的資訊，既有陽歷，也有陰歷。
現今國際通用的陽歷主要記錄地球的公轉周期，而之前提到的陰歷則根據月亮的變化記錄日期。
人類歷史上的歷法大多使用陽歷或陰歷，還有一種陰陽合歷，既考慮月相變化，又體現地球公轉周期。
農歷實際上是一種陰陽合歷，旨在指導農耕活動。它結合了陽歷的節氣和陰歷的月份，節氣是古人根據季節變化設立的，而前文提到的季節變化實際上是地球公轉的表現，因此節氣部份可以視作陽歷。而陰歷部份則完全根據月球的圓缺周期設立，初一表示月亮初現，而十五表示月亮圓滿。
陰歷的設立非常精確，自周朝以來，一個月的長度要麽是29天，要麽是30天。
或許你會疑惑，月球的公轉周期不是27.32天嗎？為何按照月球公轉設立的陰歷一個周期是29天或30天？
實際上，這是由地球公轉引起的。地球相對太陽的位置變化導致觀測到的月球圓缺周期大約是29.5天，這成為了人類記錄日期的依據。
你可能已經註意到，無論陰歷是29天還是30天，其總和都無法正好是365天，因此需要進行置潤。
現今我們仍在使用農歷，盡管它通常被記錄在行事曆中的次要位置。現行的農歷設立邏輯是平年有12個月，閏年有13個月，大月30天，小月29天。
農歷自周朝開始就已經按照現行的設立方式進行了安排。
現代的置潤規則被稱為「定冬至無中氣置閏法」，這裏不詳細展開介紹，但這種方法相當準確，因為現代的觀測者已經知道一年有365天。
根據這一置潤規則，根據周朝歷史資料推算，每年的平均天數大約為365天左右，誤差不超過0.2天。
然而，對古人來說，他們的置潤規則很難做到如此精準。即便他們使用與現代相同的邏輯制定農歷，也難以達到同樣的準確性。
古人只能更頻繁地調整歷法，以確保更準確地指導農耕活動。這種頻繁調整的結果是，一個周期內每年的平均天數也大約在365天左右，盡管誤差可能不會太小。
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