人类早期的文明都是围绕的生存进行,而农业生产又是生存最重要的一环,因此农业发展也就成了推动科技进步的动力。古代天文学的发展也随农业水平有所不同,在农业发达的地区,相应的天文学水平也会更高。

农业发展也就成了推动科技进步的动力。

现代正统天文学也是在促进农业发展的基础上诞生的,那么农业发展是如何促进天文学,一些看似复杂的规律又是如何发现的?今天我们就来讨论一下这个问题。

为什么每四年就多一天?太阳和天狼星的秘密

公元前7000多年,古埃及人就已经开始在尼罗河下游耕种,在历经上千年的辛勤耕耘之后,他们终于在尼罗河畔开垦出了适合种植的田地,此后又是数千年的时光,尼罗河畔才有了最古老的帝国。

古代及人很早就发现了尼罗河的规律,尼罗河水会在每年固定泛滥,等到洪水退去之后,古埃及人就可以在浸泡过的肥沃土地上耕种。为了能够及时耕种,古代及人便开始对洪水的到来和退去进行预测。当时的古代及人就开创了早期的天文学,制定了早期的天文历法,根据天狼星和太阳的位置来判断一年中的时间变化。

天狼星

当然古代及人的历法中是没有闰年的,按照太阳的运动顾虑,他们每年都是当成365年来计算,这比今天真正的地球年来说缩短了近1/4 天。如果按照这个历法来耕种,过不了几年节气就不对了,因此天狼星就有了作用。

因为太阳系远离天狼星,彼此的位置几乎固定不变,因此,地球在太阳轨道上每年转回到同一个位置时,所看到的远处的天狼星位置是相同的。古埃及人正是用了这种方法校正农时。

当太阳和天狼星一起升起的时候,则是古埃及一个大年(恒星年)的开始,然后古埃及人每年根据天狼星的位置决定农时。古埃及的大年(也称为天狼星周期)非常长,因为要再过1460 个天文上的地球年(等同于365×4+1=1461 个古埃及地球年),太阳和天狼星相对的位置才恢复原位。

1461 正好是地球上四年的天数,也就是说,古埃及人在1460 个地球公转周期中加入了一整年,等同于每四年中加入一天产生一个闰年。以天狼星和太阳同时做参照系,古埃及人可以准确地预测洪水在每年不同时间能准时到达。正因为出于农业生产的需要,古埃及发展起了天文学。

以日月星辰为钟:为了掌握种植与收获时间

在人类另一个早期的文明诞生地:美索不达米亚,天文学的诞生依旧是因为农业。从苏美尔人到后来的古巴比伦人,他们掌握了太阳、月亮、各星座的位置和每一年中具体的时间之间的对应关系,并把它们的位置作为一个精确测量时间的“时钟”,用来指导农作物种植和收获。古巴比伦人保存的大量星座位置、日历和农耕的书面记录。

苏美尔人发明的十二星座

除此之外,我们今天所说的星座,最早是由苏美人发明和使用的。到了后来的古巴比伦人统治时期,他们创造出黄道十二宫,标志着太阳、月亮和行星在天空中移动的十二个星座。

我们如今所熟悉的狮子座,天蝎座等等都是苏美尔人的发明,至于为什么要将天空分为十二个星座而不是其他数量,原因也很简单,因为地球的公转,古巴比伦人每个月看到的星空会有1/12 和原来的不同。

夜空中最亮的星——天狼星是掌管尼罗河的神

由于天空星辰的位置与地面上气候变化及其他一些自然现象(比如河水的涨落、海水的潮汐)相关,故而在人类文明的早期,天文学、占星术和迷信之间的关系并不清晰。因为天狼星的位置和尼罗河洪水的时间相一致,因此,古埃及人认为天狼星是掌管尼罗河的神祇,于是为它建造神殿祭祀。

尼罗河洪水泛滥

在美索不达米亚,国王和僧侣们把星象和人间发生的事情(比如灾祸)联系起来,认为上天会对人间的事情进行预言和警示,这种认识和中国古代的统治者有相通之处。既然星象能够用来解释人间的事情,美索不达米亚的历代王朝便投入了大量精力研究天文学。

正统天文学的溯源,美索不达米亚的古代天文学

美索不达米亚地区的古代天文学是今天全世界天文学的正统溯源。古希腊的天文学是在美索不达米亚天文学的基础上建立起来的,当时古希腊的学者经常飘洋过海到美索不达米亚去学习数学和天文学。今天关于十二星座的神话起源,在整个西方世界,从美索不达米亚到古希腊,再到后来的古罗马,几乎是相同的。

美索不达米亚的天文学在古巴比伦人统治时期发展到一个高峰。他们发明了太阴历,观测到了行星运动和恒星的不同,并且发明了一种计算金星围绕太阳运动周期的方法。古巴比伦人把这个周期的长度定为587 天,而实际值为584 天。

这些差别并不是因为古巴比伦人算得不够精确准,而是他们试图使这些天文周期与月亮的相位重合。古巴比伦人和后来的亚述人都能根据过去所发生的月食时间预测未来的月食时间。

时至今日,天文学已经有了自己的一套系统,但当我们回溯历史的时候,会发现天文学最初的起源是为了让人类过得更好,这或许也正是科学的真正价值,科学技术推动社会发展,人类则在科学技术中收益。

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