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1987年考古工作者发掘安徽省含山县长岗乡凌家滩村一处新石器时代大汶口文化晚期墓地，在第4号墓（编号为87M4）中，出土了一套奇特的玉器——玉龟和长方形玉版（图1，发掘简报称“玉片”，本文一律称“玉版”以别于一般玉片），玉龟分为龟背甲和腹甲，二者有对应的钻孔可以系连，出土时龟腹甲在下、背甲在上，玉版夹在龟背甲和腹甲之间[1]。据有关报道，该玉版（87M4：30 ）长11厘米，宽8.2厘米，厚0.2～0.4厘米。玉呈牙黄色，表面抛光润亮，正面呈长方形，反面略内凹。长方形的两端略内弧。玉片有三边琢磨出凹边，边宽约0.4厘米，凹约0.2厘米。两端短边各钻五个圆孔，上下两长边一边对钻九个圆孔，另一边在两端各对钻两个圆孔。玉片中部偏右下雕刻大椭圆形，两圆间以直线平分八等份，每份雕刻一圭形纹饰。在大圆外沿圆边对着长方形玉片的四角各雕刻一圭形纹饰[2]。
 
图1 含山玉版
这样奇特的组合，尤其是玉版上的神秘图案，表明它们具有某种特殊的意义和用途。陈久金、张敬国先生最早对含山玉版进行研究，他们认为玉版上八等分圆的作法可能与太阳方位及时节有关，而《易经》八卦与时节和方位是一一对应的，又联系到汉代文献中有神龟负“洛书”而出的记载，推测玉龟和玉版可能就是远古的洛书与八卦[3]。冯时先生则强调汉代纬书中普遍流行“元龟衔符”、“元龟负书出”、“大龟负图”等说法，认为含山玉版可与古谶纬书中的《河图玉版》对观，因此怀疑含山玉版、玉龟可能就是古人传说中的河图洛书[4]。陆思贤、李迪先生则强调玉版图案与冬、夏二至日出、日落方位及四时八节之间的关系，将玉版称为“观象授时玉片”[5]。刘正英先生认为玉版四角圭形纹饰所指的方向就是冬、夏二至日出、日落方位[6]。李学勤、王育成等先生对其文化涵义作过探讨[7]。
我赞同陈久金等先生提出的玉版图案与方位、时节有关的论断。问题是哪一方位与何种时节有关？是玉版大圆之内、将大圆八等分的圭叶纹与时节有关？还是大圆之外、指向玉版四隅的圭叶纹与时节有关？还是两者都与时节有关？按照陆思贤、李迪先生的举证，显然指八分圭叶纹与四时八节相关，而刘正英先生则力主四隅圭叶纹与时节相关。我认为对这两种情况要进行具体分析，找出相关数据来说明问题。
1．八分方位与时节 我们先讨论八分方位与时节的关系。用八等分圆的方法划分方位可以得到“四正”、“四维”八个方向，即正东、正南、正西、正北等“四正”方向，及东南、西南、西北、东北等“四维”方向，其中四正方向又称为东西、南北“二绳”。还有一种十二分方位，即十二分等分圆周，用子、丑、寅、卯等十二地支来代表十二个方位，称为“十二辰”（图2）。八分方位与十二分方位的对应关系如《淮南子·天文训》所述“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，西南为背羊之维，东南为常羊之维，西北为蹄通之维。”二绳、四钩、四维的方位体系还见于安徽省阜阳双古堆西汉汝阴侯夏侯灶墓出土太一九宫占地盘的背面（图3）[8]。二绳、四钩的图案还广泛见于秦汉式盘、“博局纹”铜镜以及日晷等出土文物上。
图2 《淮南子》二绳、四钩、四维
图3 西汉汝阴侯墓太一九宫占地盘背面
八分方位与时节相关的观点有文献记载为依据。《淮南子·天文训》：“日冬至，日出东南维，入西南维。至春、秋分，日出东中，入西中。夏至出东北维，入西北维。至则正南。”《论衡·说日篇》：“今案察五月之时，日出于寅，入于戌。……岁二月八月时，日出正东，日入正西……今夏日长之时，日出于东北，入于西北；冬日短之时，日出东南，入于西南；冬与夏日之出入，在于四隅。”《周髀算经》卷下之三：“冬至昼极短，日出辰而入申，阳照三，不覆九……；夏至昼极长，日出寅而入戌，阳照九，不覆三。” 这是根据日出入方位以定春秋分、冬夏至的记载，据夏至日出于寅初而入于戌末 “阳照九，不覆三”，冬至日出于辰末而入于申初“阳照三，不覆九”的数据，不难算出冬至日出在东偏南45°、日入在西偏南45°，夏至日出在东偏北45°、日入在西偏北45°，即正好在“四维”上[9]。然而这种理想模式可能只是观念上的东西，与实际观测到的情况相去甚远[10]。
八分方位与时节的关系还表现为另外一种形式，即北斗斗柄的指向。《淮南子·天文训》：
日冬至则斗北中绳……日夏至则斗南中绳。
两维之间，九十一度十六分度之五，而升日行一度，十五日为一节，以生二十四时之变。
斗指子，则冬至。
指报德之维，则越阴在地，故曰距日冬至四十六日而立春。
指卯中绳，故曰春分。
指常羊之维，则春分尽，故曰有四十五日而立夏。
指午，则阳气极，故曰有四十六日而夏至。
指背阳之维，则夏分尽，故曰有四十六日而立秋。
指酉中绳，故曰秋分。指蹄通之维，则秋分尽。故曰有四十六日而立冬。
按此种方法，斗柄指向“二绳”时，分别对应于春秋分和冬夏至，指向“四维”时，分别对应于立春、立夏、立秋、立冬（图4）。由于是以天顶为中心而不是以天极为中心，因此实际上是一种不等间距的时节划分。
图4 《淮南子》斗柄指向与时节示意图
虽然《淮南子·天文训》所载斗柄授时的八分方位，与含山玉版圭叶纹的八分方位可以互相对应，但我们从玉版的图案本身以及出土时的放置情况等，很难得到它与斗柄授时相关的信息。北斗七星是北天空恒显圈内最明亮的星座，我国先民很早就对它有认识，如甲骨文中就有“月比斗”[11]的记载，《诗经·小雅·大东》曾经咏叹“唯南有箕，不可以簸扬；唯北有斗，不可以挹酒浆。”如果玉版图案与斗柄授时有关，我们似乎应该从玉版本身或其埋藏环境得到相关信息，但事实并非如此，如玉版中心小圆圈内绘制的是新石器时代图案中比较常见的“八角纹”，玉版出土时和玉龟在一起等，很难想象这些与北斗七星有什么关系。因此，我们虽然不能作出完全否定的判断，但也很难推定玉版上的八分圭叶纹图案与斗柄授时有关。
2．玉版图案与日晷 要讨论玉版的功能，比较可靠的方法是进行比较研究，分析其图案的结构特征并与其它类似结构的图案进行比较。功能主义学派认为一个系统的结构，由其必须完成的特定功能所决定；反之具有类似的结构，则表明其可能具有相似的功能。我们认为虽然结构与功能之间并不具有一一对应的关系，但相似的结构具有相似的功能这种可能性是存在的。如果有功能相对清楚的文物也具有与玉版图案类似的结构特征，那么我们可以判定它们可能具有功能上的相似性。我们发现玉版图案与秦汉日晷具有十分相似的结构特征（图5），已有学者指出含山玉片图形与史前日晷密切相关[12]，我将列举具体数据详加论证。
图5 含山玉版与日晷比较
首先，日晷晷面明显标示出二绳、四维等八分方位的标志线，其中“二绳”用丁字线标出;“四勾”用曲尺状勾线象征性地标出，不仅在大圆内有标示，而且还在四角用勾线醒目地标出；“四维”不与晷面69条辐射线相符，则通过与“四勾”拐点系联而标出。日晷的二绳、四维完全可与玉版的八分圭叶纹一一对应。
其次，更为重要的是：玉版大圆外指向矩形四角的圭叶纹，可与日晷辐射条纹的起止线——第1、第69线及即其反向延长线第18、第52线相对应。关于这一点我们可以运用相关数据来证明。
如图1所示，玉版大圆在八分圭叶纹之间还有平分相邻两圭叶纹夹角的八道放射线，即大圆实际上被十六等分。我们不妨把这八道放射线叫做“八偏向”，它们分别是：
北偏东——位于正北向与东北维之间；
东偏北——位于正东向与东北维之间；
东偏南——位于正东向与东南维之间；
南偏东——位于正南向与东南维之间；
南偏西——位于正南向与西南维之间；
西偏南——位于正西向与西南维之间；
西偏北——位于正西向与西北维之间；
北偏东——位于正北向与西北维之间。
仔细观察不难看出玉版上的大圆并非正圆，而略呈椭圆形；椭圆的长轴在玉版的长边方向，短轴在玉版的宽边方向。再观察玉版的剖面图（图1），发现沿长轴方向发生了形变，即玉版中间高、两边低，形成覆瓦状拱形形变，而在短轴方向则基本没有形变。玉版中心小圆的形变甚微，不如大圆明显。可以设想玉版上的同心大小圆原本是用圆规作出的正圆，由于发生了拱形形变才变成椭圆形。把拱形玉版复原到水平状态，则大椭圆必定恢复为正圆形，因此完全可以把玉版大圆上的四正、四维、八偏向看作是十六等分圆周的等分线。而大圆外指向矩形四隅的圭叶纹则位于十六等分的中点、亦即三十二等分大圆圆周的等份点上，它们分别是：
东北隅——位于东北维与东偏北向之间；
东南隅——位于东南维与东偏南向之间；
西南隅——位于西南维与西偏南向之间；
西北隅——位于西北维与西偏北向之间。
其中东南隅与西南隅（或东北隅与西北隅）圭叶纹之间的夹角实占十六等分圆中的五等份（图5左），应为：
玉版∠AOB＝(360°÷16)×5＝112.5°
再来看日晷的相关数据[13]：日晷表面有一大圆及69条辐射线，辐射线等分圆周为100分，余31线空白。圆中心有一大孔，辐射条纹与圆周相交处有六十九个小孔，沿小孔外侧用小篆记有一至六十九个数字。晷面刻度由于没有“零”的设置，69条辐射线实占圆周68分，空白处实占32分。故第1线与第69线的夹角（图5右）为：
日晷∠AOB＝(32÷100)×360° ＝115.2°
玉版与日晷的对应角相差仅2.7°，且在日晷刻度的误差范围（1分＝3.6°）之内，即两者以各自的整数单位来计算被看作是相等的，也就是说略去尾数玉版十六等分制下的10等份等于日晷一百等分制下的32等份。可以设想在上古没有尾数或尾数制不发达的情况下，两者在观念上被认为是等同的。
这种数值上的等同性可能预示着它们在功能上的相似性。日晷的功用是相对比较清楚的，它是通过测量日影以判定时节并用来校正漏刻的仪器，故有学者主张称为“晷仪”[14]。其一种可能的使用方法如图5所示：将空白处朝南面向太阳，晷面中央的圆心大孔插定表，圆周小孔插游表；测量时使太阳、定表、游表三点连成一线，分别测出日出、日入方位，从而得到日出入方位的夹角以校正昼夜漏刻。按这种使用方法则晷面辐射条纹区就是定表日影扫过的范围。夏至晷影扫过的范围最大，故辐射条纹的极大值（六十九刻）是由夏至的日出入方位所决定的；反之空白区的大小是由冬至的日出入方位所决定的[15]。由此我们得到日晷冬至日入方位角（图5右）为：
日晷∠BOC＝∠AOB/2＝115.2°÷2＝57.6°
由于玉版∠AOB与日晷∠AOB在观念上被认为是相等的，因此构成玉版∠AOB的东南隅与西南隅圭叶纹也应是被用来测量冬至日出入方位的，故玉版冬至日入方位角（图5左）为：
玉版∠BOC＝∠AOB/2＝112.5°÷2＝56.25°
两者冬至日入方位角差值仅为 1.35°。
这一误差包括两部分，一部分如前所述是由进制引起的，与实测无关；另一部分可能由黄赤交角的变化而引起：含山凌家滩遗址的考古学年代距今约5800年左右，比战国秦日晷早3千多年，其黄赤交角应比后者大0.3°以上，从而使玉版冬至日入方位角比日晷小0.4°以上。假使我们不考虑由进制引起的尾数问题，那么在方位角的实际测量中，肉眼观测不到1°的误差是完全可以接受的。
至此我们得出结论，玉版四隅圭叶纹是用来测日出入方位以定冬、夏至的。冬至晨初太阳从东南隅圭叶纹所指方向冒出地平，黄昏从西南隅圭叶纹所指方向没入地平；夏至晨初太阳从东北隅圭叶纹所指方向冒出地平，黄昏从西北隅圭叶纹所指方向没入地平。如果已知太阳出入地平的具体方位，就可以在地平圈上得到昼弧和夜弧的长度（角度）。如图5所示玉版∠AOB＝112.5°、日晷∠AOB＝115.2°就是指的冬至地平圈昼弧。地平圈上的昼夜弧并不等于时角圈上的昼夜弧，后者直接表示白昼和夜晚的时间长度，而前者仅是昼夜长度的一个函数，并不能直接与漏刻或计时单位相联系来表示昼夜长度。虽然如此，但地平昼夜弧随时节变化的趋势与时角昼夜弧的变化趋势是完全一致的，人们可以通过比较地平昼夜弧的大小来反映昼夜长短的变化，从而把握时节的变化规律。在漏刻与计时制度尚不发达的上古时期，人们虽然感觉到昼夜长短随时节在变化，却无法直接度量它，转而通过观察日出入方位以辨识时节，这是理所当然的。 3．十六分方位与秦简日夕数 玉版大圆内的十六等分方位也与时节测定有密切关系，如其正东、正西向圭叶纹就是用来测春、秋分日出入方位的；测出日出入方位后再通过比较地平昼夜弧就可以定量地分析和把握时节的变化规律。这种情况在我国从新石器时代一直延续到战国秦汉时期，我们可以从云梦秦简中的“昼夜十六分”制看得十分清楚。秦简“日夕数”王充《论衡·说日篇》称之为“昼夜分”，是用来判定分、至，进而用来划分时节的，划分时节的依据就是“昼夜分”的变化。过去我曾经认为这种“日夕分”或者“昼夜分”指的是“昼夜长短”，并以为“十六分制”是一种等间距十六时制[16]，现在看来是错误的。因为如果按照十六时制来解释，那么秦简日夕表中的夏至白昼太长、而冬至白昼又太短，完全不符合周朝或秦国境内的实际情况，要到纬度相当的贝加尔湖南岸色楞格河下游地区才与实际情况相符[17]，这是很难理解和接受的。如果不把秦简“日夕分”当作时角数据，而是当作方位数据，问题就迎刃而解了。
兹以秦简“日夕分”为地平昼夜弧，那么其冬至昼弧112.5°与含山玉版的冬至地平昼弧∠AOB（图5左）在数值上完全相等；与日晷的冬至地平昼弧∠AOB（图5右）在略去进制换算尾数误差的情况下也是相同的。云梦秦简与秦汉日晷的年代相近，二者关于冬至地平昼弧的数据相同或相近是没有问题的。至于含山玉版，其相关数据与云梦秦简完全等同，其图案与日晷图案如前所述在结构与功用上相同或相近，因此我认为玉版、日晷、秦简三者关于冬夏至的数据在天文学涵义上实质是相同的。尽管玉版有可能是用来占卜的，但它的图案本身可能来源于天文仪器。三者数据都是角度数据，它们的进制不完全一样，日晷采用百分制，玉版、秦简采用十六分制，那种认为中国古代没有角度概念的说法[18]，是站不住脚的。
4．地理纬度对日出入方位的影响 含山玉版以及秦汉日晷关于冬夏至日出入方位的数据是从何而来的呢？它们没有象《周髀算经》等文献典籍所记载的那样，把二至日出、日入方位置于“四维”上，显然不是出于某种理想观念或者术数模式的设计，一个理所当然的解释是可能来源于实际观测。在实际观测中主要有两种因素对日出入方位造成较大影响，其一是地理纬度，其二是地形起伏的影响。
首先，讨论地理纬度的影响。在大地平坦的情况下，日出入方位主要取决于季节因素（太阳赤纬）和地理纬度，其它如天气、气象条件、大气扰动、地球极移等因素的影响都微乎其微，在此可以忽略不计。已知季节（太阳赤纬）和日出入方位可以反求观测地的地理纬度。
今试求含山玉版数据的观测地纬度，据天文三角关系，有：
sin Z sin A＝cosδsin t cos Z＝sinφsinδ+ cosφcosδcos t
取天顶距Z＝90°51′ (含蒙气差、太阳视差)，冬至太阳赤纬δ＝-ε(ε＝24°1′ 38.548″，5000BC)，并将玉版冬至日入方位角A＝56.25°代入上式，解得
时角t＝65° 32′ 23.9″
地理纬度φ＝44° 24′ 55.8″
若按日晷冬至日入方位角A＝57.6°解算，得地理纬度φ＝42° 8′ 57.2″。
日晷的观测地纬度位置在燕山以北及内蒙古草原地区，它与日晷的两处发现地内蒙托克托及山西右玉的纬度位置比较靠近[19]。中国先秦时代的天文官到达北纬42°及其附近地区进行实地观测，是有可能的。这在文献典籍中可以找到相关记载。
《尚书·尧典》载：“ (尧)申命和叔，宅朔方，曰幽都，……日短星昴，以正仲冬。”竺可桢等先生运用现代岁差理论推算《尧典》“四仲中星”的年代时均设观测地点在尧都平阳（36° N）或周都镐京（34° N）[20]，但《尧典》明言“日短星昴”的观测地区在“朔方”，地名叫“幽都”，因此竺氏等关于《尧典》“四仲中星”观测地的设定是错误的。
关于“幽都”的地望，《山海经·海内经》载：“北海之内，有山名幽都之山”。
《汉书·苏武传》记载，汉武帝时苏武出使匈奴，匈奴强加扣留，“乃徙武北海上无人处，使牧羝(公羊)。”苏武牧羊的北海，现在公认即今贝加尔湖[21]。“幽都”既在“北海之内”，则其北界不会超过贝加尔湖。《庄子·在宥篇》曰：“流共工于幽都”，《尚书·尧典》述此作“流共工于幽州”，《史记·五帝本纪》引作“流共工于幽陵”。《楚辞·招魂》曰：“君无下此幽都些，土伯九约……”东汉王逸注“土伯，后土之侯伯也”，“共工氏之伯九有也，其子曰后土”。《左传·昭公二十九年》“共工氏有九子曰句龙，为后土”。综上所述，幽都在幽州，它不仅是天文官和叔的观测地，而且还是尧舜时代“四凶”之一共工氏的流放地及其子后土居住的蛮荒之地。
文献中“幽”、“燕”、“蓟”在同一地区。《周礼·职方》云“东北曰幽州”，《尔雅·释地》“燕曰幽州”，唐《经典释文》引“《太康地记》以为因于幽都为名。” 《礼记·乐记》载：“武王克殷反商，未及下车而封黄帝之后于蓟”。《通鉴·地理通释》引：“《舆地广记》云：武王封黄帝之后于蓟，又封召公于北燕。”《史记·燕世家》载“周武王之灭纣，封召公于北燕”唐司马贞《索隐》曰：“武王封之北燕，在今幽州蓟县故城是也”。《史记·周本纪》载武王封“帝尧之后于蓟”，“封召公奭于燕”，唐张守节《正义》曰：“《水经注》云‘蓟城内西北隅有蓟丘，因取名焉。’《括地志》云‘燕山在幽州渔阳县东南六十里。’徐才《宗国都城记》云‘周武王封召公奭于燕，地在燕山之野，故取名焉。’案：周封以五等爵，蓟、燕二国俱武王立，因燕山、蓟丘为名，其地足自立国。蓟微燕盛，乃并居之，蓟名遂灭焉。今幽州蓟县，古燕国也。”《周礼·考工记》载“燕之角……此材之美者也”，《尔雅·释地》云“北方之美者，有幽都之筋角焉”，《史记·货殖列传》“龙门、碣石北，多……筋角”。综合以上史事、地望、物产等多方面的情况分析，则《海内经》所载“幽都之山”当即今燕山，其地因山为名，故州名幽州，国名燕国。
燕都附近有空桐山，相传位于“斗极”之下。《尔雅·释地》曰“北戴斗极为空桐”，清郝懿行《尔雅义疏》引“钱氏《释地注》以今顺天府东北蓟州空桐山当之。”这一地区的地名“北戴河”就是指的“北戴斗极”之意。正是因为在人们的观念中幽都之山“北戴斗极”，所以在上古时代中央政权十分重视在此建立天文台。《尚书·尧典》载“申命和叔，宅朔方，曰幽都”，“宅”是修建宅第的意思，“朔方”是北方的意思，全句话意思就是说命令天文官和叔修筑北方天文台，名叫“幽都（天文台）”。
自本世纪六十年代以来，考古工作者在北京房山县琉璃河镇北三公里处的黄土坡一带，先后发现了商末周初的文化遗址、墓地和城址，并发掘了一批燕国贵族墓葬，出土带有“匽（燕）侯”铭文的铜器，以无可辩驳的事实证明此地就是早期燕都遗址[22]。该遗址的地理位置在北纬39° 37′ ，这一纬度与日晷观测地计算纬度42° 9′ 是比较靠近的。
据文献记载比尧帝更早的黄帝、颛顼帝的势力都曾抵达燕山地区。《史记·五帝本纪》载黄帝：“北逐荤粥（匈奴），合符釜山，而邑于涿鹿之阿。……获宝鼎，迎日推策。”唐张守节《史记正义》引“《括地志》云：‘釜山在妫州怀戎县北三里，山上有舜庙。’……涿鹿，山名…涿鹿故城在山下，即黄帝所都之邑于山下平地。” “釜山”在今河北省涿鹿县南桑干河南岸；“涿鹿之阿”在燕山山脉与太行山脉相接处，地处冀中平原通往塞北的交通要道。黄帝在此举行过重要的天文历法活动“迎日推策”。刘宋裴骃《史记集解》云：“晋灼曰：“策，数也，迎数之也。”瓒曰：“日月朔望未来而推之，故曰迎日。”封禅书曰“黄帝得宝鼎神策”，下云“于是推策迎日”，则神策者，神蓍也。黄帝得蓍以推筭历数，于是逆知节气日辰之将来，故曰推策迎日也。”《史记·五帝本纪》又载：“帝颛顼高阳者，黄帝之孙而昌意之子也。……载时以象天，依鬼神以制义，治气以教化，絜诚以祭祀。北至于幽陵，南至于交址，西至于流沙，东至于蟠木。”《正义》谓幽陵曰“幽州也”。对于颛顼帝举行的天文历法活动“载时以象天”，《集解》云：“载，行也。言行四时以象天。大戴礼作‘履时以象天’。履亦践而行也。”可见黄帝、颛顼都非常重视“迎日”、“行四时”等天文历法活动。
综上所述，先秦时期乃至传说中的五帝时代，中央政权派遣天文官到燕山地区进行天文观测是完全有可能的。武王伐纣所封黄帝或尧帝之后于蓟，很可能就是在北方天文台长期从事天文观测和制历活动的天文官羲和氏的后裔。
5．地形起伏对日出入方位的影响设大地为平坦状态，比较玉版、日晷、燕都遗址三者的冬至日入方位角（表1），燕都与日晷误差仅1.5°，似乎可以解释为肉眼观测的误差所致，但燕都与玉版相差近3°，已不能用肉眼观测的误差来解释。至于玉版与中原（35°N）及长江中下游地区（30°N）的冬至日入方位角相差则更大，可能与地形起伏有关。
表1 冬至日入方位角与纬度
下面讨论地形起伏对日入方位角的影响。在大地平坦的情况下，当时节确定后，日出入方位主要取决于地理纬度。但如果存在高山、丘陵或者坡地的遮挡，太阳虽然已出大地水平线，人们仍然观察不到，只有当太阳升高到地平线以上一定高度以后，人们才会在山岭或者坡顶上看到日出。在这里日出的高度等于在观测地所见日出方向上的山峰或者坡顶的仰角，日入时的情况与日出情况相仿。以日入为例，随着太阳落山高度的增加，日入方位角会逐渐减小。对于相同的冬至日入方位角，如果日入高度角有改变，则其观测地纬度也会随之改变。反之，如果设定冬至日入方位角及观测地纬度，就可以求出当地的日入（或日出）高度角，从而判定当地在日出入（出）方向上存在同样高度的山岭或者高地。当然考古学文化的传播是一个很复杂的问题，我们不能根据某一文物在某地发现就判断说该文物必定在本地制造，它完全有可能是在别的地区制造而后传播到当地来的，但这并不影响我们对该文物的原始产地信息作出相关判断。
兹据理论计算（忽略蒙气差及太阳视半径）列出以北纬40°为代表的燕山地区、北纬35°为代表的中原地区、北纬30°为代表的长江中下游地区适应玉版、日晷冬至日入方位角所对应日出入方向上的山高仰角如下表。
表2 冬至日入方位角与地形起伏（单位：°）
从上表可以知，在长江中下游地区，如果在日出入方向上存在仰角为8° 左右的山峰，就可以于冬至前后在南偏东56.25°的方向上看到太阳出山，在南偏西56.25°的方向上看到太阳落山，这就是含山玉版上的冬至日入方位角。
兹以山高仰角8° 为例，推测其山峰与观测点的距离如图6所示：若距离为5公里，则山峰的相对高度约为700米；距离10公里，则山峰的相对高度约为1400米，略呈线形关系。如果含山玉版确实产于北纬30° 左右的长江中下游地区，那么图6就是我们能够估计到的玉版数据来源的大致观测环境，即含山玉版上的天文准线，有可能产生于长江中下游地区的丘陵地带或丘陵与平原交接地区。
图6 仰角为8°的山高与距离
6．结语 通过对含山玉版图案与日晷图案的比较分析，得出结论：玉版与日晷图案在结构上的相似性表现为其基本数据的同一性，虽然它们在等分圆周时的等份数目不一样，但在表示冬夏二至日出入方位的地平数据上是一致的。这种情况表明早在五千多年前，我们的祖先就已掌握根据日出入方位来辨别时节的观象授时方法。这种传统的地平方法发展到战国时期采用入宿度、去极度定量描述天体位置的新阶段，形成盖天说地平系统的宇宙理论。
含山玉版图案上的地平数据与实际天象之间的关系，可能受到地形起伏的影响，这在江南丘陵山前地区是不难解释的。由于玉版图案没有与地面标志物相联系，难以进行模拟观测及天文定年，但这种古老的观测太阳地平方位的授时方法无疑是存在的。
（《东南文化》2006年第2期） ------------------------------------------------------------
[1] 安徽省文物考古研究所：《安徽含山凌家滩新石器时代墓地发掘简报》，《文物》，1989年，第4期，第1-9、30页及图版壹：3。[2] 安徽省文物考古研究所：《安徽含山凌家滩新石器时代墓地发掘简报》，《文物》，1989年，第4期，第6页；安徽省文物考古研究所编：《凌家滩玉器》，文物出版社，2001年，第125页。[3] 陈久金、张敬国：《含山出土玉片图形试考》，《文物》，1989年，第4期，第14-17页。[4] 冯时：《中国天文考古学》，社会科学文献出版社，2001年，372页。[5] 陆思贤、李迪：《天文考古通论》，紫禁城出版社，2000年，122－123页。[6] 刘正英：《含山玉片新解》，《淮阴师专学报》，1997年，第1期，第64页。[7] 李学勤：《论含山凌家滩玉龟、玉版》，《中国文化》，1992年总6期，144－149页；王育成：《含山玉龟玉片补考》《文物研究》1993年8期，第28－36页。[8] 安徽省文物工作队：《阜阳双古堆西汉汝阴侯墓发掘简报》，《文物》，1978年第8期。[9] 武家璧：《从出土文物看战国时期的天文历法成就》，《古代文明》第2卷，文物出版社，2003年，第258页。[10] 武家璧：《从出土文物看战国时期的天文历法成就》，《古代文明》第2卷，文物出版社，2003年，第259页。[11] 温少峰、袁庭栋：《殷墟卜辞研究——科学技术篇》，四川省社会科学院出版社，1983年，第55－57页；姚孝遂：《释“月比斗”》，《亚洲文明》第三集，安徽教育出版社，1995年；石璋如：《“月比斗”与“夕比斗”》，《古今论衡》第7期，中央研究院历史语言研究所出版,1990年；周靖：《甲骨文“月比斗”的历日推算》，《史学月刊》，1999年第3期，第14-16、45页；冯时：《中国天文考古学》，社会科学文献出版社，2001年，第104页。[12] 李斌：《史前日晷初探——试释含山出土玉片图形的天文学意义》，《东南文化》，1993年第1期。[13] 李鉴澄：《晷仪——现存我国最古老的天文仪器之一》，载《科技史文集》第1辑（天文学史专辑），上海科学技术出版社，1978年，第31—38页；又见《中国古代天文文物论集》，文物出版社，1989年，第145—153页；武家璧：《从出土文物看战国时期的天文历法成就》，《古代文明》第2卷，文物出版社，2003年，第256－257页。[14] 李鉴澄：《晷仪——现存我国最古老的天文仪器之一》，载《科技史文集》第1辑（天文学史专辑），上海科学技术出版社，1978年，第31—38页；又见《中国古代天文文物论集》，文物出版社，1989年，第145—153页。[15] 武家璧：《从出土文物看战国时期的天文历法成就》，《古代文明》第2卷，文物出版社，2003年，第258页。[16] 武家璧：《云梦秦简日夕表与楚历问题》，《考古与文物》增刊，2002年先秦考古专号，第318－323页。[17] 武家璧：《从出土文物看战国时期的天文历法成就》，《古代文明》第2卷，文物出版社，2003年，第262页。[18] 钱宝琮：《周髀算经考》，《钱宝琮科学史论文集》，科学出版社，1983年，第126页；关增建：《传统3651/4分度不是角度》，《自然辩证法通讯》，1989年第5期；关增建：《中国古代物理思想探索》，湖南教育出版社，1991年，第224－232页。[19] 武家璧：《出土日晷测制地的推算》，《古代文明研究通讯》第5期（2000年6月）。[20] 竺可桢：《论以岁差定尚书尧典四仲中星之年代》，《科学》第11卷12期，1926年；又见《竺可桢文集》，科学出版社，1979年；潘鼐：《中国恒星观测史》，学林出版社，1998年，第5页。[21] 《辞海》历史地理分册，上海辞书出版社，1978年，60页；复旦大学历史地理研究所、《中国历史地名辞典》编委会：《中国历史地名辞典》，江西教育出版社，1986年，212页。[22] 北京市文物工作队：《北京房山县调查简报》，《考古》1963年3期；中国科学院考古研究所、北京市文物管理处、房山县文教局琉璃河考古工作队：《北京附近发现的西周奴隶殉葬墓》，《考古》1974年5期；鲁琪、葛英会：《北京市出土文物展览巡礼》，《文物》1978年4期；北京大学考古学系、北京市文物研究所：《1995年琉璃河周代居址发掘简报》，《文物》1996年6期；北京市文物研究所、北京大学考古学系：《1995年琉璃河遗址墓葬区发掘简报》，《文物》1996年6
作者:武家璧（中国科学院自然科学史研究所 传统工艺与文物科技研究中心） | 
发表于 2008-9-7 00:03:44
