圭表的產(chǎn)生與回字形祭壇有著深刻淵源

　　觀測天象，了解宇宙，對于時間規(guī)律的認(rèn)識和掌握是人類科學(xué)發(fā)展史的重要內(nèi)涵，尤其是農(nóng)業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展更是離不開歷法知識。中國是最早掌握歷法的國家之一，對于日月星辰以及物候的觀察，在《淮南子》、《夏小正》、《左傳》、《呂氏春秋》等史書中有很多記載。

　　除了觀察記錄日月在天空中的運(yùn)行軌跡外，觀測日出日落的方位以及日影的變化，應(yīng)該是非常重要的方面，并在觀測的實(shí)踐中，最終發(fā)明了圭表以及晷儀等觀測工具。天文歷法的產(chǎn)生，應(yīng)是在實(shí)地的觀測中逐漸被發(fā)現(xiàn)和總結(jié)出來的。

　　劉斌認(rèn)為，圭表的產(chǎn)生，最早應(yīng)該只有圭而無表，圭起初應(yīng)該只是用不同的土在地上做出日出日落的方位標(biāo)記，正像良渚文化中的祭壇那樣，用灰土框標(biāo)出觀察的方位。這種以兩種土疊加的方式，或許正是“圭”字起源的真正含義�！霸缙诘奈墨I(xiàn)中往往稱‘土圭’，我認(rèn)為應(yīng)該就是在地上做出標(biāo)記的一種稱謂。”劉斌說，《周禮·春宮·典瑞》記載了“土圭以致四時日月”。

　　表應(yīng)該是在土圭的使用過程中逐漸發(fā)現(xiàn)的，表的投影有兩個作用，一個是可以觀測太陽的方向；另一個是通過觀測日影的長度，同樣可以知道時間季節(jié)的變化，而且由表影落在圭面上的位置，可以更精確地計算時間，因此才有了圭表的結(jié)合。

　　上海交通大學(xué)博士生導(dǎo)師、中國科學(xué)技術(shù)史學(xué)會副理事長江曉原教授告訴記者，古時候，人們在水平地面上制作圭面，用懸垂線垂直豎立一根桿子，就是“表”。圭表不僅可以測定時間，還可以用來確定東西南北的方向。畫一個圓圈，圓心上垂直樹立一根桿子，即表。當(dāng)日出時，太陽光在表上的投影與圓圈形成一個焦點(diǎn)；日落時又形成一個焦點(diǎn)。把圓圈上的兩個焦點(diǎn)連起來，其垂直平分線所指的方向就是正南北方向。這種測量方位的方法在《周髀算經(jīng)》中早有記載：“以日始出，立表而識其晷。日入復(fù)識其晷，晷之兩端相直者正東西也。中折之指表者，正南北也。”

　　《淮南子·天文訓(xùn)》中記載了另一種立表的方法：“正朝夕，先樹一表東方，操一表卻去前表十步以參望，日始出北廉。日直入，又樹一表于東方，因西方之表以參望，日方入北廉，則定東方。兩表之中，與西方之表，則東西之正也。日冬至，日出東南維，入西南維；至春秋分，日出東中，入西中；夏至，出東北維，入西北維，至則正南。”劉斌認(rèn)為，這種以正東西基線為基礎(chǔ)，確定東南西南，東北西北的四維，與良渚文化灰土框的定向方法十分相似，而且以表的方法比只用土圭的方法更為準(zhǔn)確�，幧脚c匯觀山祭壇都為正方向，良渚文化的墓葬一般也為南北方向，相信良渚先民也應(yīng)該是用這樣的方法確定方向的。

　　《周髀算經(jīng)》中記載了更為精確詳細(xì)的立表測年方法，移植到一塊特制繁榮木板或石板上，中間垂直豎立一根細(xì)柱，就產(chǎn)生了簡便而可移動的“晷儀”。

　　隨著觀測經(jīng)驗(yàn)的積累與總結(jié)，觀測太陽方位的圭表逐漸被一種更為簡便而準(zhǔn)確的觀測日中時圭影長度的圭表所代替。

　　劉斌說，我們雖然無法斷定良渚文化是否已經(jīng)發(fā)明了像周漢時期那樣的移動式晷儀，或者是否已經(jīng)掌握了更為簡易的測定日影長度的圭表，但是，精心設(shè)計建筑的良渚祭壇在使用了一段時間后被輕易地廢棄了，而且在良渚文化中期以后至今尚未發(fā)現(xiàn)類似的祭壇。如果合理地解說這一現(xiàn)象，那就是良渚先民很可能掌握了一種更為簡便有效的觀測方法，使得觀象地點(diǎn)的選擇不再那么嚴(yán)格而固定，從而取代了那種在山頂上建造觀象臺的方式。良渚文化晚期出現(xiàn)在玉璧等器物上的臺形圖案與鳥桿等符號，似乎是一種在高臺上立表的象征。這可能正是良渚文化晚期對于立表觀象的一種記錄。