石云里 方 林 韓 朝

(1.中國科學技術大學科技史與科技考古系，合肥 230026;2.安徽博物院，合肥 230061;3.阜陽博物館，阜陽 236000)

1977年，考古學家發(fā)掘了安徽阜陽羅莊雙古堆西漢汝陰侯夏侯灶(?～公元前165)墓，在墓室中找到大量漆器、銅器、鐵器、陶器和雜器，其中包括太乙九宮占盤、六壬栻盤和二十八宿盤各一件［1］。后三件器物與術數(shù)和天文學有關，其功能和意義已經(jīng)得到初步探討［2—10］。最近，為配合安徽省博物院新館布展，我們對該墓出土文物進行了重新分析，發(fā)現(xiàn)其中另外兩件結構奇異的漆器也具有重要的天文學意義。其中第一件文物，編號37(圖1)，出土時位于陶編镈、編磬和陶編鐘附近，因功能不詳而被定名為“不知名漆器”［1］。第二件編號43，出土時位于六壬栻盤和二十八宿盤邊上(圖1)，當初考古學家推測它可能是用于支撐栻盤的“栻盤架”，同時又稱之為“漆盒”［1］。這幾件漆器出土時木質雖然已經(jīng)嚴重腐爛，但它們較耐腐的漆皮卻保留了有關它們結構和尺寸的基本信息，并被考古學家細心地測量和保存下來，繪制了1∶1大小的圖紙。經(jīng)過對這些保留材料和數(shù)據(jù)的科學分析可以發(fā)現(xiàn)，所謂“不知名漆器”實際帶有測定春秋分和冬夏至正午影長的功能，是迄今所見的我國歷史上最早的一件圭表實物。至于所謂的“栻盤架”，其實是二十八宿盤的支架，可以將該盤支撐到赤道面內，形成一個天體赤道經(jīng)度的觀測裝置。它的存在表明，最遲在西漢初年，赤道觀測儀器確實已經(jīng)在中國出現(xiàn)。這兩架儀器是迄今所見年代最早、結構完整并具有明確年代的天文觀測儀器，其中的二十八宿盤及其支架應該就是漢代文獻中所說的“圓儀”，是中國渾儀的直接始祖。特將有關研究結果報告如下。

圖1 汝陰侯夏侯灶墓平面圖及“不知名漆器”的位置［1］

1 “不知名漆器”探密

所謂“不知名漆器”其實是一件木質彩繪漆器，制作十分精美，可惜出土時已經(jīng)嚴重腐爛(圖2，圖3)。所幸留存下來的漆皮較為完整，可以測繪出其具體結構和尺寸。器物主體為完全對稱并以木鉸鏈連接、可折疊的兩個部分(圖4a)，展開總長68厘米，寬6.2厘米，厚2.2厘米，兩部分折疊起來后的長度為34.5厘米(圖4b)。兩部分的中部均被鏤空，鏤空部分分為兩個層次:上層(折疊起來后為內側)為長方形，內有一個可折疊的長方形立耳，立耳全長16.8厘米，長方形部分長14.9厘米，寬4.2厘米，厚0.4厘米，中部各有一個圓孔;下層造型奇特，一半正好容納兩個刀形木塊的組合，另一半則正好填入一個豬龍頭狀木塊(圖6)。整件器物共有四件形狀相同的刀形木塊(圖4c)，兩件豬龍頭狀木塊(圖4d)。兩件豬龍頭的背面分別有“一”、“二”兩個編號數(shù)字，另外還各有一個特殊圖案，均由四個“⊥”形符號圍繞一個中央圓點構成，只是在兩件豬龍頭上所處位置不一樣。

圖4 汝陰侯墓出土“不知名漆器”結構與附件圖(阜陽博物館)

兩個豬龍頭背面由“⊥”形符號構成的圖案十分引人注目①以下對該圖案意義的古文字分析蒙李修松教授提示，特表示感謝。。在甲骨文和金文中都可以找到“⊥”形符號，可釋為土(［11］，尤其是其中的“粹907”)?！墩f文解字》云:“(圭)從重土”(［11］，418頁)。所以，該符號可能與“圭”字有關。圭在秦漢時期是玉制禮器，但其中的“土圭”卻具有測量功能?！吨芏Y·地官·大司徒》曰:“以土圭之法測土深，正日景，以求地中。……日至之景尺有五寸，謂之地中……。凡建邦國，以土圭土其地而制其域?！编嵭⒃?“土圭所以至四時日月之影也，測猶度也，不知廣深，故曰測?！保?2］可見，土圭是一種長度測量工具，可用于土地和四季日影長短的測量。又《周禮·春官·典瑞》曰:“土圭以致四時日月，封國則以土地。”鄭玄注云:“以致四時日月者，度其景至不至，以知其行得失也?！恋兀q度地也。封諸侯以土圭度日景，觀分寸長短，以制其域所封也?！?［12］，卷20)《周禮·考工記·玉人》曰:“土圭尺有五寸，以致日，以土地，以求地中，故謂之土圭?！编嵭⒃?“致日，度影至不。夏日至之影尺有五寸，冬日至之影丈有三尺。土，猶度也。建邦國以度其地而致其域?！?［12］，卷31)也就是說，所謂“致日”就是用“土圭”測量四季的日影，以便了解在特定節(jié)氣的日影是否達到歷法所推的長度，由此審定人君行為的得失;而所謂“土地”就是通過日影測量來確定封地范圍。這表明，土圭的長度為一尺五寸，其中的“土”有“度”字之意。

另外還有古文字學家認為，甲骨文中的‘士’字作‘⊥’形，文意是耕種的男人，而本意則是“原始農業(yè)階段以點種棒插土以耕種之意”?！笆孔譃椴迥居谕粒簿涂梢宰鳛榱⒈碛谕林狻薄６鴱慕鹞目?，“圭”字“本從二士，后作二土乃是傳寫之訛。我們認為，圭從二士之本義應當是:上‘士’即‘⊥’是地上插竿入土為表;下士為上‘士’在地上所投之日影。故而圭之本義為‘木表及其投射之日影’，引申而測影之工具亦稱為圭，即后之土圭。《周禮·考工記·玉人》:‘土圭，尺有五寸，以至日，以土地。’鄭注:‘土，猶度也。’可知‘土圭’就是致日影以度其長短的玉制工具，其特征是用以為度。引申而玉器之形似土圭者亦謂之圭，即‘珪’字義”［13］。

由此可見，汝陰侯墓的這件“不知名漆器”上的“⊥”形符號及其構成的圖案應該與立表測影有關，而且與《周禮》所說的“土圭之法”存在某種聯(lián)系。該器物折疊起來后較長一側的長度為34.5厘米，按照西漢的長度標準(1尺=10寸=23厘米)［14］，差不多是1尺5寸，正好是《周禮》中所說的土圭的長度，這似乎也表明了該器物與土圭之間的某種聯(lián)系。

既然土圭的功能之一是測量日影，確定節(jié)氣，則與之配合的必然有用于投射日影的裝置，也就是一根直立的標桿，古人稱之為表。表是中國古代最古老、最簡單、同時也是最重要的一種天文儀器，主要用于測定方向、季節(jié)和時刻(［7］，174～183頁)。其中，立表定節(jié)氣就是通過測量正午太陽投下影子的長短來確定節(jié)氣的日期。由于太陽正午的中天高度會隨季節(jié)變化，從冬至時最低變到夏至時最高，正午時投下的表影也隨之由最短變到最長，顯示出不同節(jié)氣的到來。

立表測影在我國歷史可以上溯到新石器時代中期，商代甲骨文中的“立中”也被認為是立表測影的文字記載［15］。在季節(jié)測量上，最初人們可能只是把表立于平地，后來則在表根部加上了一個由南向北延伸的長條形基座，既可以將表固定住，又可以作為日影的接收器，更可以一勞永逸地將太陽中天的方向指示出來。如果在基座上刻上刻度，還可以直接讀取影長的數(shù)據(jù)。《三輔黃圖》中提到西漢“長安靈臺……有銅表，高八尺，長一丈三尺，廣二寸，題云太初四年造”［16］，其中的“長一丈三尺”顯然是就表的基座的長度而言的。很可能由于土圭也是用于測量影長的，所以后來人們就把表的基座稱為圭。例如，《隋書·天文志》“晷影”節(jié)提到:“梁天監(jiān)中，祖暅造八尺銅表，其下與圭相連。圭上為溝，置水，以取平正。”［17］這里的“圭”顯然就是指八尺表的基座，“圭表”的名字應該就是如此產生的。從與土圭之間的聯(lián)系以及器物結構上來看，夏侯灶墓出土的這件“不知名漆器”非常像是一種圭表。這一推測還可以得到其他考古發(fā)現(xiàn)和文物科學分析結果的有力支持。

圖5 儀征東漢墓出土的圭表［18］

1965年，江蘇儀征石碑村東漢1號墓(屬東漢中期以后)出土了一件帶有刻度的尺狀器物，最初被當成尺子(圖5)［18］，但經(jīng)天文史家考證，確定它為一架折疊式圭表［19］。經(jīng)測量，其表高19.2厘米，寬2.2厘米，厚1.3厘米;圭長34.5厘米，寬2.8厘米，厚1.4厘米。表可以折疊起來，納入圭上留出的空槽。圭面帶有刻度線，共15寸，每寸下又刻10分，以圓點表示［18］。按照圭面自帶的刻度，該圭表表高8寸，對應于漢代通行的8尺高表的十分之一。由于圭面帶刻度部分長34.39厘米，所以圭的整體長度基本上是15寸，同樣與《周禮》中所說的土圭長度相同①之前的研究者們認為，儀征東漢墓出土的圭表是按照漢代實際圭表的尺寸縮小十分之一而制作的，目的是為了使之成為便攜式儀器。至于為什么當時實際圭長為13.5尺(如前引《三輔黃圖》所記)，而儀征墓中的便攜式圭表的圭長卻有15寸，他們解釋是“對測影來講，重要的是表髙，圭長在一定限制下是可以不盡相同的”(文獻［19］)?，F(xiàn)在看來，這只圭表在圭長設計上似乎遵從了《周禮》中所描述的“土圭”長度，而不單單是為了攜帶方便而進行了等比例縮小。。除了刻度，在圭的正面槽中有兩枚銅方釘，而在圭面的另一端也有銅方釘一枚。三顆方釘中心距表足分別為圭面刻度的3.5寸、5.35寸和13.45寸，相當于漢代文獻中所給出的夏至、春秋分和冬至標準影長的十分之一，顯然是用于標定這些節(jié)氣影長位置的［19］。經(jīng)過對比可以發(fā)現(xiàn)，夏侯灶墓出土的這架“不知名漆器”與儀征東漢墓出土的可折疊圭表在結構上存在許多相似之處。例如，其兩個可折疊側立耳中腰上都有小孔，而儀征東漢圭表上的表上也帶有一個小孔。另外，二者的主體長度均相當于土圭的長度，這似乎也不是巧合。不過，與儀征出土的東漢圭表相比，這件“不知名漆器”有一個重要差別，就是上面并沒有可用于影長測量的刻度。然而，經(jīng)過計算分析發(fā)現(xiàn)，在裝上一號豬龍頭和刀狀木塊后，利用該器物的外端、豬龍頭上的⊥形紋飾中點和刀形木塊組合成的直線型內肩(圖6)，可以實現(xiàn)對冬至、春秋分和夏至正午的影長的測量。也就是說，這三點的作用與儀征東漢墓出土銅圭表上的三顆銅方釘功能類似。

圖6 器物面上的特殊點及其到立耳根部的距離(阜陽博物館)

根據(jù)球面天文學原理，設太陽黃道經(jīng)度為λ，赤道緯度為δ，太陽南中天的地平高度為α，黃赤交角為ε，表高為H，則地理緯度為φ處的正午平均表影長度①根據(jù)計算分析，當表髙在15厘米左右時，在阜陽和漢長安之間，四季正午影長的變化范圍小于3毫米。L可由以下公式推求已知在汝陰侯夏侯灶下葬的公元前165年前后，黃赤交角ε=23°.7(［20］，68頁表8)。如果“不知名漆器”確實是圭表，則其使用地區(qū)無外是汝陰侯的封地汝陰國(即現(xiàn)在的阜陽市潁泉區(qū)，地理緯度φ=32°90)和西漢的都城長安(地理緯度φ=34°31)。根據(jù)考古學家當初繪制的1∶1圖紙的測量結果，冬至及其前后三個節(jié)氣時表影落在“不知名漆器”兩部分的槽外，有效表高H=14.92厘米;其余皆其表影落在槽內位置，有效表高H=15.4厘米。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以算出兩地二十四②漢初。節(jié)氣影長的理論值(見表1，影長單位:厘米)。而根據(jù)根據(jù)1∶1圖紙的測量結果，圖6中位置1、2、3三點到立耳根部的距離依次為24.2、10.3、3.4厘米③這個長度正好是漢代的1.5寸，正好是《周禮》中所說的“夏至日影一尺五寸”的十分之一。，與表1中的理論值基本相符，偏離程度小于儀征東漢墓圭表的偏離情況④儀征東漢墓圭表對冬至及其前后三個節(jié)氣的有效表高為18.9厘米，對其余節(jié)氣為20.3厘米，按照儀征的地理緯度(32°.3)，以及東漢中期(公元100年)的黃赤交角度數(shù)(23°.68)計算，可得在冬至、春秋分和夏至投下的平均影長依次是28、12.83和3.08厘米。而在東漢都城洛陽(地理緯度34°.65)，冬至、春秋分和夏至的平均影長則依次是31.29、14.03和3.93厘米。而其表腳到三個同方釘中心(表面長0.68厘米)的距離依次是31.66、12.74和3.34厘米(據(jù)文獻［19］所給出的測量數(shù)據(jù))。?？梢姡@件所謂的“不知名漆器”確實具有測量四個最重要節(jié)氣的功能，是一只結構特殊的圭表。

剩下的一個問題是:既然這件“不知名漆器”的一半就可以起到特殊圭表的作用，為什么還要把它做成對稱的兩部分?另一半的功用是什么?尤其是那個標號為“二”的豬龍頭的用途是什么呢?對前兩個問題的部分回答可能是這樣:由于折疊性特征，這種圭表的兩個立耳很難自己保持與圭面相垂直;這時候，只要將兩個立耳中腰的兩個圓孔用粗細正好的圓棍穿起來(如圖7)，則兩個立耳即可被同時固定到與圭面垂直的位置。至于二號豬龍頭，由于上面的⊥形符號到表腳的距離為12.36厘米，可以判斷它可能是用于觀測春分前或者是秋分后一個節(jié)氣的，也就是驚蟄和寒露。至于為什么要選擇這些節(jié)氣，則仍然是一個未解之謎。

表1 阜陽和長安二十四節(jié)氣影長理論值

圖7 夏侯灶墓圭表復制件(安徽博物院)

還以一點值得指出，就是夏侯灶墓的這件特殊圭表是與兩組樂器擺在一起的。在一位王侯府上，編镈、編鐘和編磬這樣的樂器很難說是純粹的娛樂用品，更主要的可能是禮器。將測量節(jié)氣的圭表和樂器放在一起，顯然反映了古人認為音律與節(jié)氣和月份之間存在著對應關系。例如，《淮南子》的“天文”和“時則”兩篇中就有對二十四節(jié)氣與音律對應關系的描述(表2)(［21］，40～42頁)。

表2 《淮南子·天文訓》中二十四節(jié)氣與樂音的對應關系

2 二十八宿盤的赤道觀測功能

夏侯灶墓出土的二十八宿盤(［1～3］，圖8，圖9)分上下兩盤，盤心各有一個小洞，可以用圓棍穿進去將二者串起。上盤(圖10－1)厚1.7厘米，直徑23厘米。盤中央畫有十字交叉線，且裝飾有北斗七星，其中第五星正好與盤心的小洞重合。盤周帶有寬4厘米的斜面邊緣，周邊打有等距針孔。出土時有部分針孔隨邊緣殘缺，但根據(jù)其分布規(guī)律計算，小孔數(shù)目為365個，對應于古代的周天度數(shù)。下盤(圖10-2)厚0.8厘米，直徑25.6厘米，周邊帶有寬1.1厘米的斜面邊緣，上面標有二十八宿的宿名和各宿距度(圖11)，它們的度數(shù)大多接近《開元占經(jīng)》中所記錄的二十八宿距度的“古度”。各宿分布并不均勻，明顯是按照實際距度分布的。盤中心也畫有十字線，一根兩端分別指向斗和東井兩宿，一根兩端分別指向奎和軫兩宿(盤上的軫宿所在部分正好殘缺，但據(jù)分布規(guī)律可推知其位置)。

這一對圓盤的出土曾經(jīng)在國際學術界產生了不小的影響，一時間相關專家對它的功能猜測紛紛。嚴敦杰推測它們“很可能是失傳的璇璣玉衡，或是西漢初期的‘圓儀’”［2］;殷滌非則認為這“是我國古文獻沒有記載過的漢初測天儀器具體實物，它啟示漢初測天的應用方法”［3］。劉金沂［8］更加明確地提出，既然到西漢早期已經(jīng)出現(xiàn)了不少天體觀測位置觀測的數(shù)據(jù)，包括《淮南子·天文訓》、《史記·天官書》以及馬王堆帛書《五星占》中的五星運行數(shù)據(jù)，則說明先秦時期已經(jīng)存在精確的天文測角儀器。根據(jù)《周髀》中所記載的立表測二十八宿相距四方的方法，他推測夏侯灶墓二十八宿盤的上盤就是早期的天文測角儀器。圓盤可以被安放在赤道面內，在中央小洞中插上定標，在周圍小孔里插上游標，利用定標和一個游標可以瞄準并記下一個天體的赤道位置，再用另一個游標瞄準并記下另一個天體的赤道位置，則兩個游標之間的度數(shù)就是兩個天體之間的赤道距度(赤道經(jīng)度差)。而將圓盤安裝在子午面內，并將盤面十字線中的一根對向北極，則可以在天體中天時利用定標和游標測出其赤道去極度(相當于赤道緯度)。根據(jù)二十八宿盤上盤刻有北斗七星的事實，他還推測這種圓盤有可能是傳說中的上古天文測量儀器“璇璣玉衡”。而根據(jù)張衡“立圓為渾”、劉徽“立圓為丸”的說法，他又推測這種圓盤測角儀就是漢初文獻中所記載的“圓儀”，并認為由于“圓儀”在測量遠離赤道的天體時存在明顯的局限性，所以才導致了“由圓到渾”的發(fā)展，最終產生了渾儀。

但是，也有學者認為夏侯灶墓的二十八宿盤不是觀測儀器。例如，美國學者Donald J.Harper就推測該盤是一件星占儀器，是六壬栻盤上天盤的原型［4，6］，因為二者都帶有北斗形象，并且可以轉動。由于這一原因，他將二十八宿盤改名為“轉斗盤”(Dipper dial)。而英國學者古克禮(Christopher Cullen)則提出，儀器上的二十八宿可能比北斗更加重要，因此最好稱之為“轉宿盤”(Lodge dial)［5］。他同樣認為，二十八宿盤不可能是天文觀測儀器，因為首先它是同兩件占星儀器一起出土的，其次漢初的歷法水平已經(jīng)很高，星占時也無須通過儀器的現(xiàn)場觀測來獲取所需的天文信息。他推斷這架“宿轉盤”是一架輔助星占的天文計算器，可以由已知的天體位置推出一些未知的天體位置。例如，如果知道某日夜半中天的宿度，則可以在“轉宿盤”上與之正相對的位置上(相隔180°)讀出此時太陽所在的宿度。

中國天文學史整理研究小組雖然認為早期測量天體赤道經(jīng)度的儀器可能與二十八宿盤相去不遠，并推測將之安放在赤道面內就可以測定天體的赤道入宿度(操作步驟類似于上引劉金沂提出的方法)，但仍然斷定:“在西漢初年，這種圓盤大概早已不作為天文儀器來使用了。因為作為一件天文儀器，它沒有必要分成兩個盤，而把二十八宿距度和整個刻度盤分開。夏侯灶墓中出土的，看來已經(jīng)只是星占家手中的式盤部件了?！保?］

有趣的是，上述這些討論者基本上都忽視了汝陰侯墓發(fā)掘簡報中所提供的一條重要信息，也就是擺在二十八宿盤邊上的那個“漆盒”。簡報中沒有發(fā)表它的照片，卻較為詳細地描述了它的結構和尺寸:“在這三件栻盤(簡報當時把六壬栻盤、太乙九宮占盤和二十八宿盤統(tǒng)稱為栻盤)近旁，還放置一個長方形漆盒，卷制，長27.5、寬16.5、高3.9厘米。盒的中間有一層橫隔板，各半的木質已經(jīng)腐爛，只存一層漆皮。在這層漆皮上放著一個框架，框架木條寬厚各為1.1厘米，框架長13.4厘米，寬(高)11.7厘米，中間一道橫梁，框架呈‘日’字形。架上有兩片方形漆片覆蓋，漆片兩端有鉤、有環(huán)，兩側有鉸鏈，盒的上兩角有銅包角。盒底面正中有銀支柱，支柱形狀象‘如意’，支柱收起來彎正扣在盒邊上，支起時使盒呈30°斜面，支撐的機關是銀軸，軸在盒底板的凹槽內，槽壁擋住支柱限制盒身只能撐起30°的最大斜面。這個盒制作極為精致，又使用鉸鏈、轉軸等簡易機械，是很罕見的，可能與上述三件栻盤的運用有關?！闭怯捎谶@個原因，發(fā)掘簡報的插圖中才將這個漆盒標注為“栻盤架”。而在結論部分論述完二十八宿盤后，簡報中又再次提出:“同時出土的有支柱、鉸鏈的漆盒，也很可能與測天有關，其用法、用途還待研究?！保?］

只有潘鼐在最近出版的著作中才詳細引用了對這個“漆盒”的上述描述，并對其功能做了進一步推想:“它似與圓盤有關，當置于赤道面時，具有渾天儀雛形的二十八宿盤，就有可能是一件可兼用于定太陽位置的天文儀器了。因而，在未作更詳細研究的情況下，還不宜遽作定論?！保?0］

實際上，這個神秘的“漆盒”(圖12)確實是一件十分關鍵的器物。雖然原物現(xiàn)在已經(jīng)完全腐毀(圖13)，但當初考古學家們還是根據(jù)遺留的漆皮仔細分析和測量了它的結構與各主要部件的形狀與尺寸，并繪出了詳細的圖紙?！捌岷小贝蜷_后就呈現(xiàn)出較為復雜的結構(圖14)，其上蓋框中央裝有一個金屬鉸鏈，鉸鏈兩端各裝有一塊木片3;所謂“日”字形架4就通過兩個樞軸安裝在上蓋框兩端。當把“日”字形架打開到垂直于上蓋框平面的位置時，放平木片3，則正好將架子的底部抵死。所謂“如意”形撐腳(圖12中盒子下部的撐腳)就安裝在底蓋下部右邊的中間，折疊起來時“腳掌”部分正好合在5的位置。上蓋與下蓋1之間另裝有一塊大木板2，木板長26.4厘米，寬14.9厘米，板面上有一些不規(guī)則小孔，下端則帶有兩個小腳(圖15)，顯示木板是用于支撐什么東西的。

過去，參與發(fā)掘的考古學家們把主要注意力放在“如意”形撐腳上，并且把六壬栻盤和太乙九宮占盤也作為與“栻盤架”有關的器物，所以對栻盤架的用法一直不得確解。其實，通過復原模型的試驗立即就可以發(fā)現(xiàn)，由于“如意”形撐腳底部成直角，而且將它同底蓋連接起來的“銀軸”并無鎖死功能，因此用它支起“栻盤架”時極不穩(wěn)定，稍有震動立即倒塌。而六壬栻盤和太乙九宮占盤的尺寸也遠遠小于這個“栻盤架”，無論如何也難以想象它們之間如何配合使用。相反，二十八宿盤底盤的直徑(25.6厘米)和“栻盤架”的長度(27.5厘米)卻顯示出較好的相關性，并且出土時的位置也更加接近(圖1)。所以，它們可能才是真正的“一家子”。

圖16 “栻盤架”最合理的支撐方法(安徽博物院)

其實，將木板2利用起來后，就可以形成一個最簡單的支撐方式(圖16左)。按照各部件尺寸仿制的模型表明，二十八宿盤的底盤正好可以卡在“栻盤架”上兩個“日”字形架上端的凹槽中。只要將上下盤同心地疊在一起，在中心小洞中垂直插入一根指針作為定標，則可形成一個赤道日晷式的安裝方式(圖16右)。而為了加強整個裝置的穩(wěn)定性，可以用一根細線從前端“日”字形架兩邊的豎直柱開始纏成平行的兩股，壓過二十八宿盤上表面，再纏到后段“日”字形架兩邊的豎直柱上拉緊，并進而將兩股線下拉到折起的“如意”形撐腳的腳掌部位，拉緊后進行捆扎，則可以達到加固整個裝置的目的。由此可見，這個“如意”形物件的功能并不是一個撐腳，而是一個供繞線捆綁的鉤子。

由于考古學家當初為我們量出了“栻盤架”各部件的尺寸，所以我們可以通過計算來分析，在按上述方法支撐起來后，二十八宿盤是否真的具有赤道觀測儀器的特性。計算方法如下:

圖17 二十八宿盤的赤道安裝效果

如圖17，設漆盒該長為L，支撐木板長為l，則按上述方式將漆盒支撐開后，其上下兩蓋之間的夾角θ為:θ將L=27.5厘米，l=26.4厘米代入上式，可得θ=57°.37，由此可知二十八宿盤中心定標與水平線線之間的夾角 α=90°－θ=32°.63，與阜陽的地理緯度32°.90基本一致。換句話說，這樣支撐起來的二十八宿盤正好位于阜陽當?shù)氐某嗟榔矫鎯?，構成一個赤道觀測裝置，劉金沂等人所設想的天體赤道距度觀測方式在這架儀器上完全可以實現(xiàn)。也就是說，所謂的“二十八宿盤”確實是一架天文觀測儀器，至少可以用于天體赤道經(jīng)度坐標的觀測。而所謂的“栻盤架”更確切地講應該是被稱作“二十八宿盤架”。

3 結論與討論

安徽博物院新館布展創(chuàng)造了一個特殊的機緣，將天文史、考古和博物館等方面的幾位工作者帶到了一起。原計劃是對西漢夏侯灶墓中出土的“二十八宿盤”進行進一步研究，看看它與所謂的“栻盤架”之間有什么關系，無意中又發(fā)現(xiàn)了“不知名漆器”的特殊性，結果導致了對三十多年前出土的兩件天文器物的重新研究，最后終于揭破這些器物身上沉寂了兩千多年的秘密，發(fā)現(xiàn)了中國乃至世界上目前所見最早、并有確定年代的兩件天文觀測儀器，也改變了我們對漢代早期中國天文儀器史的不少認識。

通過我們的分析基本可以得出結論，夏侯灶墓出土的“不知名漆器”是一只特殊的圭表。盡管它的圭面上沒有刻度，但卻可以利用幾個特殊點指示出春分、夏至、秋分和冬至正午表影的位置。從理論上來說，這種圭表的用途有兩種。首先可以用它判斷上述四個節(jié)氣的到來，其次則是與當時歷書中預測的四個節(jié)氣日期對照，以判斷四個節(jié)氣的表影是否在歷法計算的日期到達應該到達的位置。鄭玄在注《周禮·春官·典瑞》“土圭以致四時日月”時說:“以致四時日月者，度其景至不至，以知其行得失也。”顯然，這里的“度其景至不至”就要借助于上述第二種用途。其實，夏侯灶墓和儀征東漢墓出土的兩只圭表的長度與《周禮》中所描述的土圭長度一致，這本身就表明這種“便攜式”圭表與土圭傳統(tǒng)之間的某種聯(lián)系，也許就是為鄭玄提到的那種儀式而制作的。

另一個結論是，夏侯灶墓出土的所謂二十八宿盤及其支架組合起來后，形成的就是一架赤道型天文觀測儀器。圍繞二十八宿盤功能的長期爭論到此基本可以平息了，因為沒有任何理由把這件器物說成是同六壬栻盤和太乙九宮占盤一樣的星占工具，更不能因為其底盤上刻有二十八宿的名稱而認為它是由原始天文儀器退化成的星占工具。相反，底盤上按照天象實際分布刻畫的二十八宿正好為這架儀器提供了一個赤道宿度參照系，使這架儀器可以用于簡單的天體位置推算。例如，按照劉金沂所設想的方法，可以先將上盤的第一個游標對準某一已知入宿度的天體，再用另一個游標對準一個位置未知的天體(如某行星)。將支架放平，把第一個游標對準底盤上第一個天體所在的宿度，則此時第二個游標所對的宿度就是第二個天體的赤道宿度。而且，用這種方法可以一次性地確定多個天體的赤道宿度。

實際上，這種利用定標和游標、沿著一個圓周進行天文觀測的儀器在西漢初期并非特例，現(xiàn)存的兩件西漢石刻“晷儀”［7，22］除了刻度與二十八宿盤上盤不一樣(“晷儀”上所刻的為一日百刻的輻線)，在主體結構上卻與后者存在很大的相似性——中心都有較大的圓孔，顯然是為中央的定標留下的;每根時間刻度輻線與圓周相交處都留有較小的圓孔，顯然是為了插入游標而預留的;還有，這些晷儀雖然都刻在方石板上，但是它們圓周的直徑基本上都在23.4厘米左右，也與二十八宿盤上盤的直徑23.6厘米相當，大約為一漢尺。過去關于“晷儀”究竟是赤道式日晷還是地平時日晷存在諸多爭議，有人認為它主要是測量日出日落方位的［22］，有人認為它是赤道式日晷(［7］，180～182頁)，還有人認為它是比較粗略的地平式日晷［23］。另外，陳美東不僅認為它是一架赤道式日晷，而且還認為用它同樣可以進行天體赤道距度的測量，其測量方法與劉金沂等人推測的二十八宿盤用法一致［24］。我們關于夏侯灶墓二十八宿盤赤道觀測功能的研究表明，至遲到西漢早期，人們已經(jīng)知道了赤道安裝的方法。在這種情況下，利用“晷儀”這樣的儀器在赤道面內觀測日影以確定時間、并將同樣原理用于天體赤道距度的觀測是自然而然的事。

劉金沂認為，中國古代渾儀的誕生有過一個“從圓到渾”的發(fā)展過程(［8］，這個觀點看來十分有道理。除了張衡的“立圓為渾”和劉徽的“立圓為丸”的說法外，在“渾儀”、“渾天”這些名詞出現(xiàn)并通用之前甚至之后，人們稱渾儀為“圓儀”①如《后漢書·律歷志》:“甘露二年，大司農丞耿壽昌奏:‘以圓儀度日月行，考驗天運。’”《晉書·天文志》:“暨漢太初，落下閎、鮮于妄人、耿壽昌等造圓儀以考歷度?！钡湎麻b、鮮于妄人和耿壽昌實際上是渾儀的發(fā)明者和改進者，這部著作里提到它們時所談的也是他們在這方面的工作。李志超認為，“渾儀”一詞是張衡首創(chuàng)的［25］。，這也說明劉金沂觀點的正確性。李志超考證提出，古人在指儀器時所用的“儀”字，本意是標桿的意思(如《爾雅·釋詁》云:“儀，榦也?！?，引申為瞄準而用的定標與游標［26］。如此，則二十八宿盤和“晷儀”都符合一個圓加上定標和游標這樣的結構，它們都應該是最早的“圓儀”。盡管這種圓儀的最佳觀測天區(qū)在赤道以北，但由于定標和游標相互平行，用于瞄準時構成的是一個面而不是一根線，所以只要定標足夠長，同樣可以對赤道以南一定范圍內的天體(例如運動到赤道南的行星和月亮)進行觀測，觀測方法如下:首先，將眼晴從盤面抬高，并使定標切著上盤沿與赤道南的待觀測天體重合;其次，在定標與天體之間的上盤沿上插上游標，并保持三點一線，即可記下該天體在赤道上的位置。當然，對過于遠離赤道的南方星座，則無法進行觀測。可能正是由于這個原因，才促使古人想到以環(huán)來代替盤，以徹底消除遮擋。而為了固定環(huán)以及相應的瞄準裝置，就需要設置多個環(huán)，于是就有了從平圓到立圓的過渡，產生了被張衡稱為渾儀的儀器。

然而，盡管盤變成了環(huán)，圓變成了渾，但是最核心的結構卻沒有變，并且一直被保持到將近二十個世紀之后——這就是赤道觀測系統(tǒng)。正是從這個意義上來說，夏侯灶墓的二十八宿盤(或者更確切地說是圓儀)正是中國渾儀的直接始祖。

致 謝本文研究與寫作得到安徽省文化廳、安徽博物院和阜陽博物院的大力支持，并同李志超師討論。安徽省文化廳副廳長李修松教授專門組織聽取過研究報告，并為“不知名漆器”上特殊符號的研究指出了具體方向。論文初稿曾先后在第十二屆國際中國科學史會議(2010年6月，北京)、中國計時器史學會年會(2011年6月，深圳)、第十三屆國際東亞科學史大會(2011年7月，合肥)以及第三屆伽利略-徐光啟國際天體物理會議(2011年10月，北京)上宣讀，特對與會代表的評論與建議表示感謝。尤其要感謝英國李約瑟研究所所長古克禮先生在第十三屆國際東亞科學史大會上對本文所作的積極評價。

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