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奉命修新历
明朝建立之后,在历法上开始采用的是《大统历》。这个《大统历》实际上是元朝天文学家郭守敬所发明的《授时历》的翻版,只是换了个名字而已。郭守敬的《授时历》发明之初,在当时国际上处于领先地位,其精度极高。比如他那时测定的每天的时间长度,与今天相比才仅差72秒,在当时的科技条件下,能做到如此精度,实在令人惊讶。
然而从发明《授时历》到明末,已经过了三百多年,各种误差日积月累越来越大。而明朝历局的官员们只知道依照已有的方法和数表推算节气、天象,甚至用象数法进行臆测,对于误差怎样解决大都束手无策,也没人考虑。此时,日食、月食、节令、朔望的预测和安排,已经混乱不堪,严重影响国家和社会管理。
在这种情况下,虽然当时外有满清叩关,内有李自成、张献忠问鼎,内外交困,国家形势危急。但崇祯皇帝考虑到历法是一个王朝实施其统治的制度象征,历法的混乱易导致国家的混乱,从社稷江山计,不得不腾出精力来过问这件事关重大的具体科技问题,便责成时任礼部侍郎的大科学家徐光启着手修历。
徐光启系进士出身,他学识渊博,学贯中西,一生致力于科学事业,著有巨著《农政全书》60卷。受到崇祯皇帝重视,被擢进入内阁,任礼部侍郎。在此期间,他为复兴大明,大力提倡以科学技术为“富强之术”,一方面操持政务,一方面继续研究天文、历算、农学、水利、军事等科学。还认真汲取当时新传入的西方自然科学,大量译介西方科技书籍。这在僵化保守的封建社会是极其难能可贵的。正因如此,他成了中国历史上学贯中西第一人,也是中国科技史上公认的泰斗级人物。
徐光启于崇祯元年(1628年)接受修历任务,此时他已是67岁的老人了。他不顾年迈,毅然上阵,立即组成了一个由中外科学家组成的庞大的科研班子,其中包括当时著名的意大利科学家龙华民、罗雅谷,德国科学家汤若望、邓玉函。他还制定了这次历法科研的最高目标:“上推远古,下验将来,必期一一无爽;日月交食,五星凌犯,必期事事密合。”并迅速展开了工作。
在修历的日子里,不管是凄风冷雨的秋夜,还是大雪纷飞的隆冬,徐光启都要登上观象台,亲临指挥或亲自动手观察天象。那期间,记录、整理笔记、查找资料,几乎成了他生活的全部。终于,经过他和这些中外科学家的共同努力,很快就推出了《日躔历指》等初步研究成果,接着又开始了卷帙浩繁的《崇祯历书》的编纂工作。
二、魏文魁上呈《历元》《历测》,
志在否定徐光启
使人想不到的是,此时远在京师满城县的乡下,竟有一个叫魏文魁的老百姓,也在为《大统历》的误差而苦恼着。他不顾天文历法历来是民间研究的,也不顾自己没有高深的数学知识和先进的观测设备,更顾不得自己生计的艰难,经年累月一直执拗地进行着自费天文历法的研究。
此时,魏文魁一定知道,西方的天文历法技术已经传入中国。但他的思想不像徐光启那样开放,而是有点保守和固执,对外来的思想和技术采取了拒绝的态度,认为依靠中国人自己的知识和文化完全可以解决此类问题。把先进的科技知识拒之门外,这就犯了科研的大忌。
那么他依据什么来进行研究呢?说来很有意思,魏文魁所采纳和依据的重要资料是宋朝人邵雍的那本《皇极经世》,而它依据的数学知识则是“周三径一,方五斜七”等圆周和勾股之类。作为一个普通百姓,承担如此艰巨的科研课题,依据的知识竟是这样的初级和粗疏,再加上资料和设备又不具备,又没有充裕的资金支持,可以想见,他的研究活动一定是异常艰难的。
比如,他所依据的《皇极经世》,是宋朝邵雍研究周易而自创的一门预测学,是不是科学一直被人大打问号。该书一个最基本的概念,便是把人类世界的历史寿命,根据易理象数的法则,规定出几个简单易记的字,这几个字是:“元、会、运、世、分。”他将此作为层级次序,来表示和解释天文、地理、人事发展变化,以此进行预测。
比如,从时间上来说,“元”可以认为是年,一“元”就是一年,一年之中有十二个月,每个月日月相会一次,因此便叫做“会”。所以一“元”之中,便包含了十二“会”。每个“会”之中,地球自转三十次,所以一“会”又包含三十“运”,即三十天。因一天之中又有十二个时辰,因此一“运”又包含十二“世”,即十二时辰。每个时辰又分三十“分”。
如果广而扩之,把最小的“分”代表年,便构成了“三十年为一世,三百六十年为一运,一万零八百年为一会,十二万九千六百年为一元”。邵雍认为,人类历史、朝代兴亡、世界分合、自然变化,都体现在这“元、会、运、世、分”之中了,不需要再用其他方法检测,皆可未卜先知。魏文魁对邵雍这方法顶礼膜拜,深信不疑,把这作为他的整个研究思路。显然这对需要十分精细的历法来说,太粗糙了。
按着邵雍的思路和理论框架,魏文魁毅然展开了工作。经过多年的努力,居然完成了两部洋洋洒洒的巨著:一部是天文理论著作《历元》,一部是历法知识著作《历测》。
也就是在这时候,从北京传来消息,由徐光启制定的明显西化远离我中华传统的新历法已经有了雏形,对此魏文魁怎能接受?他认为自己站出来的时机到了,便不顾一家老小的安危,当即让儿子魏象乾带上他刚刚脱稿的两部巨著,从满城火速赶到京城,将书送给通政司并转修历局。他还加了一份上疏,历数东方科技的优点和西方科技的缺点,以及徐光启引入西方科技做法的谬误。希望政府引起重视,并检验和采纳他的方法,企图以此阻止和取代徐光启的新历法。
三、徐光启虚怀若谷,魏文魁据理力争
徐光启闻知大吃一惊,但以多年形成的对不同学派的广纳博蓄习惯,以及对科学的严谨态度,他马上冷静下来。他本着“各家不同看法务求综合”的一贯思想,决定对魏文魁的著作进行一番公正的研判,以此也希望发现对手的价值所在。徐光启还表示,在没有通读完对方著作前,坚决不表态谁对谁错,也不发一句议论。别人问起,他总是说:“文魁之本,臣尚未通读,不敢言对错。”
可见徐光启很有风度,他对魏文魁的书看得非常认真仔细,将书中非常重要的七个问题一一摘录,逐个进行研究。通过仔细翻阅研究,他发现其中的谬误很多,推算方法也十分陈旧粗陋。不要说日月食和五星凌犯,就是立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分等二十四节气的划分都不准确。
但是,徐光启在研判魏文魁的著作中,也对魏文魁的刻苦研究精神进行了肯定,称他是“苦心力学之士”。徐光启对他的谬误一一进行记录,然后指出魏文魁的错误都在什么地方。与此同时,徐光启以宽广的胸怀传信给魏文魁,希望他进一步努力,争取在天文学上真正有所建树。还告诉他,若有疑义,可以当面讨论。实际上,徐光启对魏文魁的研究成果持了完全否定态度。
魏文魁当然不服输,决心进京与徐光启论难。他坚持认为中国传统方法推算的历法精度要高于西法,认为他的结果不准确是因为观测地点不同而造成的。他举例说,一样的日月食,京师所观测到的结果,与满城观测到的绝不会一样,与琼州观测到的更不一样,这怎么能说我的方法不准确呢?至于二十四节气的划分,中国南北差距很大,在北方认为准确的,在南方就不一定准确,武断地说哪种方法正确,哪种方法不正确,这是不能服人的。
由于涉及科学问题,徐光启没有让步,他认为魏文魁的做法是“混推”,科学研究仅靠“混推”是站不住脚的。可是,这时的徐光启仍然没有以居高临下的态度表现出对魏文魁这场争论的不屑,而是非常重视,每次辩论他都积极参加,还将辩论双方的观点都记录下来,最后形成了《历局与魏文魁辩论文稿》,保存备案。
一个是国家顶尖级科学家,还是个国家的重要官员;另一个是民间业余科学爱好者,还是个平民百姓。他们竟能够如此平起平坐地开展激辨,这在明末实在难能可贵,说明当时明政府有较浓的崇尚科学的气氛,以及徐光启的虚怀若谷。
四、崇祯提出用实践检验,
各家观象台上比高低
其实,徐光启在与魏文魁论战之前,徐光启的新历还受到了其他天文历法派别的猛烈攻击。一是以钦天监官员为首的一直对徐光启吸收西方科学不满,希望“祖宗之制不可变”的旧《大统历》派,二是从伊斯兰传来的《回回历》派。这两派都认为自己坚持的历法无可挑剔,而认为徐光启的历法是不纯正、不准确、不科学的。现在又增加了一个魏文魁派,四派混战,轰动朝野,震惊中外。
消息传到皇帝崇祯那儿,鉴于此时国家形势不妙,需要处理的事情很多,已不允许在这件事上这样久拖不决,需要快点拿出成果。崇祯帝便提出可以“广集众长,虚心采听,西洋方法不妨兼收,各家不同看法务求综合”的思想,希望大家不要再争。然而,在各家都互不服气的情况下,他的这一提议是无法实现的,激烈争吵仍没有平息。
事涉国家制度,崇祯帝又提出了另外一个办法,既不看理论,不看设计,也不论“课题组学术带头人”的身份,只用实践检验。指示寻找一个特殊天文现象,四家平等预测,谁家测准了,谁就正确,国家就采纳谁的方案。
崇祯所希望的可以进行实践检验的机会很快来了:据预测,崇祯五年(1632年)九月十五日,将有月食,至于几时几刻还不知道。崇祯帝提出,让大统、回回、魏文魁、徐光启四派分别提前提出各自预测结果,精确到时和分,然后等到那一天进行实际检验,看各家预测的准确性。
四家受命,遂摩拳擦掌,高速运转,精心准备,志在必得。然而各家预测的结果大相径庭,有的竟然相差达一、二个时辰。到底谁的正确呢?只等那一天见分晓。然而非常不巧,好不容易等到十五日夜间,结果那天天空阴云四合,使整个检验计划在大家的焦虑心情中落空了。
到崇祯六年(1633年)冬十月,徐光启因为积劳成疾,已经无法再主持修历工作而辞去历务。但是庞大的《崇祯历书》还没有彻底完成,四家的争论仍在胶着状态,为了完成自己未竟的事业,他提议让既懂天文、又不封闭保守、能够接受西方科技的山东参政李天经接替他的职务。工作交接后只一个月徐光启就病逝了,魏文魁失去了一个强有力的老对手。
崇祯七年(1634年),魏文魁再次上书,直言徐光启派历官所推所有交时节气全然不对,应该否掉,并采纳他的方案。其他几家也不示弱,天天争吵不休。崇祯皇帝还是主张采取老办法——实地检验,用事实说话。而且他此时变得更加开明,干脆由政府出资成立了四个天文局,分别为:大统局、回回局、西局和东局。这西局就是徐光启这一派,而东局则是专为魏文魁所设。可见崇祯皇帝没有因为魏文魁是一介布衣百姓而对他鄙夷不屑,相反也为他设一个局,作为封建皇帝这是难能可贵的。
四局成立之后,因为都受到了皇帝的平等对待,现在大家不分高下,争论更加激烈了。那些天,“言人人殊,纷若聚讼”,钦天监里,观象台上,天天吵吵嚷嚷,互相辩论讦难,争闹不休。
崇祯闻之,迅速决定,再次用实践检验,让各家在观象台上定高低。恰好这年李天经按西洋方法预测,从闰八月开始将有“五星凌犯”天象出现。崇祯皇帝很快下旨,让各家预测金、木、水、火、土五星凌犯准确时间,到时进行验证,然后定夺存废。
各家接旨,迅速行动,都动用了各自当时最具科技含量的高精尖设备。观象台上,日晷、星晷、壶漏、开隙暗室、测高仪、窥筒、图板、望远镜、水盆、圭表,遍地都是。试验场地,更是人来人往,忙忙碌碌,紧张异常。很显然,四家都极度紧张焦虑,因为大家都知道,这是各自理论和方案能否被政府采用的最后一次搏击。
1引言
随着油田开发进程的加快,油田废水日益增多,严重地污染了生态环境。油田废水水质复杂,含有石油破乳剂、盐、酚、硫等污染环境物质。油田废水一般具有以下特征:含油量高(1000mg/L);矿化度高(20000-50000mg/L);PH值偏碱(7.5-8.5);废水中含有细菌(硫酸盐还原菌SRB5-10μm)等。
油田污水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井污水及站内其它类型的含油污水。油田污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。当油田需要注水时,油田污水经处理后回注地层,此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制,防止其对地层产生伤害。石油生产单位大部分集中在干旱地区,水资源严重缺乏,如何将采油过程中产生的污水变废为宝,具有十分重要的现实意义。
采用注水开采的油田,从注水井注人油层的水,其中大部分通过采油井随原油一起回到地面,这部分水在原油外运和外输前必须加以脱除,脱出的污水中含有原油,因此被称为油田采出水。随着油田开采年代的增长,采水液的含水率不断上升,有的区块已达到90%以上,这些含油污水已成为油田的主要注水水源。随着油田低渗透油田和表外储层的连续开发,对油田注水水质的要求更加严格。油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物、添加剂以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。所采用的技术包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。各油田或区块的水质成分复杂、差异较大,处理后回注水的水质要求也不一样,因此处理工艺应有所选择。研制新型设备和药剂,开发新工艺,应用新技术成为油田污水处理发展的新趋势
2油田污水处理技术现状
油田的水处理工艺,其流程一般为“隔油——过滤”和“隔油——浮选(或旋流除油)——过滤”,即通常称为的“老三套”,其工艺主要是除去废水中的油和悬浮物。在很长一段时间内,此工艺流程被广泛地应用于各油田的采出水处理中,而且效果良好,处理后的水质一般都能达到回注水的要求。
2.1技术分类
根据对油田污水处理程度和水质要求的不同,通常将污水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。各级处理所除去或处理对象见表一。一般来说一级处理属于预处理,二级处理能除去90%左右可降解有机物荷90~95%的固体悬浮物。然而对于重金属毒物和生物难以降解有机物高碳化合物以及在生化处理过程中出现氮、磷难以完全除去,尚需进行三级处理。各级处理技术主要包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。
一二级处理主要是利用过虑、沉降、浮选方法把污水中的悬浮物除去。去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。主要方法包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、中和、生物处理等方法。这些技术在国内外都比较成熟。
液——液旋流分离技术作为20世纪80年代开发的一种新兴的工业水处理,离心分离是使装有废水的容器高速旋转,形成离心力场,因颗粒和污水的质量不同,受到的离心力也不同。质量大的受到较大离心力作用被甩向外侧,质量小的则停留在内侧,各自通过不同的出口排出,达到分离污染物的目的。首先在国外海上油田得到推广应用。相对于其他的除油设备如各种隔油池,水力旋流器除去油滴直径小的乳化油效率高,且占地小、无易损件。且水力旋流器,具有体积小、重量轻、分离性能好、运行安全可靠等优点,而备受重视三级处理属于高级处理油田污水处理方法,其主要方法有:一是化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油。包括混凝沉淀、化学转化和中和法;吸附可分为表面吸附、离子交换吸附和专属吸附三种类型;二是物化处理法通常包括气浮法和吸附法两种。生物法分成好氧生物处理和厌氧生物处理,气浮法是将空气以微小气泡形式注入水中,使微小气泡与在水中悬浮的油粒粘附,因其密度小于水而上浮,形成浮渣层从水中分离。常投加浮选剂提高浮选效果,浮选剂一方面具有破乳作用和起泡作用,另一方面还有吸附架桥作用,可以使胶体粒子聚集随气泡一起上浮。吸附法主要是利用固体吸附剂去除废水中多种污染物。根据固体表面吸附力的不同,吸附可分为表面吸附、离子交换吸附和专属吸附三种类型。油田污水处理中采用的吸附主要是利用亲油材料来吸附水中的油。常用的吸附材料是活性炭,由于其吸附容量有限,且成本高,再生困难,使用受到一定的限制,故一般只用于含油废水的深度处理。因此,近年来开展了寻求新的吸油剂方面的研究;三是生物法是利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单的物质,将有毒的物质转化为无毒物质,从而使废水得以净化。
膜分离技术被认为是“21世纪的水处理技术”主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等几类。这些膜分离产品均是利用特殊制造的多孔材料的拦截能力,以物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的杂质。特别是超滤,己经在除油的相关研究中取得了——定的进展,逐渐从实验室走向实际应用阶段。
2.2油田污水处理的一般工艺
油田污水成分比较复杂,油分含量及油在水中存在形式也不相同,且多数情况下常与其他废水相混合,因此单一方法处理往往效果不佳。同时,因各种力法都有其局限性,在实际应用中通常是两三种方法联合使用,使出水水质达到排放标准。另外,各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途的不同,使油田污水处理工艺差别较大。在这些工艺流程中,常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离.主要除去浮油及油湿固体;二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等,主要是破乳和去除分散油;深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等,主要是去除溶解油。最常见油田污水处理的工艺见图1:
2.3膜生物反应器工艺
膜生物反应器(MBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术,以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地,并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比,MBR具有以下主要特点:处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。自上世纪80年代以来,该技术愈来愈受到重视,成为研究的热点之一。目前膜生物反应器己应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家,规模从6m3/d至13000m3/d不等。
在我国,膜生物反应器作为污水再生回用的一项高新技术,其开发与研究也正越来越深入。虽然目前膜生物反应器在我国的实际应用还较少,然而,在水资源日益紧缺的情况下,随着膜技术的发展、新型膜材料的开发以及膜材料成本的逐渐下降,膜生物反应器将会有较好的应用前景。
3油田污水处理技术的发展趋势
随着全球范围水资源短缺的加剧,以及人们对环境污染认识的加深,油田污水处理后回用已经越来越受到重视。近期的研究有如下趋势:
(1)新型水处理药剂的研制和开发。混凝剂是油田采出水、钻井污水等处理中重要的药剂,研制混凝能力强、能够快速破乳、沉降速度快、絮凝体体积小、在碱性和中性条件下同样有效的新型混凝剂,是水处理药剂开发者致力的方向。近年来,研制和应用原料来源广的聚合铝、铁、硅等混凝剂成为热点,无机高分子混凝剂的品种已经逐步形成系列;而在有机方面,有机混凝剂复合配方的筛选和高聚物枝接是研究的重点。
(2)膜分离技术的研究及推广。膜分离技术用于油田污水处理,目前尚处于工业性试验阶段,难以大规模工业应用的原因主要是膜的成本和膜污染问题。因此,今后的研究重点是:开发质优价廉的新材料膜;减少膜污染的方法;清洗方法的优化以及清洗剂的开发。
(3)开发工艺更为先进的复合反应器,提高处理效率,减少占地面积。MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合,其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池,进行固液分离。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的,而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点。膜生物反应器工艺,作为膜分离技术和生物处理技术的结合体,集中了两种技术的优点,已经在一些工业废水处理中应用,但目前未见其应用于油田污水处理的报道。但就其自身特点而言,膜生物反应器应用于油田污水处理的趋势已经不可逆转因此,从长远的观点来看,膜生物反应器在水处理中应用范围必将越来越广。在水环境标准日益严格的今天,MBR已显示出其巨大的发展潜力,将是新世纪替代传统废水处理技术的有力竞争者。
参考文献
现在,各行各业在发展过程中在节能环保方面都有了新的要求,因此,为了更好的适应时代的发展变化,农业在发展过程中一定要非常的稳定,这样才能更好的保证粮食供应不会出现任何问题。在农业发展过程中,水利工程对其发展有很大的保障作用。因此,在农田水利方面也要重视高效、节能以及环保方面,这样才能更好的推动农业的可持续发展。在农田水利技术方面,我国已经有了很大的发展,在水资源的利用效率方面有了很大的提高,同时,对作物的水分也需求进行信息采集,因此,能够更好的对水量进行控制。在对理论进行研究的时候,前期是比较单一的,只是对单纯的土壤水分进行了水分控制研究,因此,现在,研究理论已经向多元化方向发展了,在这种情况下,能够更好的对全方位的水分转移进行规律性研究,同时,对水分的承载体也进行了更多方面的研究。在研究对象方面不仅仅进行了水分的研究,同时对养分和水热情况也进行了分析。这样能够更好的对不同条件下的灌溉进行研究,同时,在灌溉时候也能制定出不同的方式,在制定灌溉方式的时候,要对植物的生长规律进行必要的研究,同时,对生长环境也要进行分析,这样才能更好的促进植物的生长。农田水利工程在节水方面要建立一个非常严谨的理论体系,这样能够保证研究方面更加的科学,同时也能更加的系统。农田水利在水系研究方面研究的对象非常多,其中包括地表水、农田大气水、土壤水、地下水以及植物水进行研究,在研究的过程中要对其相互之间的转化关系进行掌握,这样能够更好的对农作物的水分蒸发量和流域的蒸发量进行计算,在研究的过程中,要将农田水利工程的高效性和节能性作为工作的目标。在对节水高效模型进行研究的时候,要对相关的重点进行研究,同时对相关的方法也要进行重视。对农作物的水分研究从单一的研究领域向更广的范围进行研究,能够更好的对水分的空间性进行研究,同时也能更好的对分布规律进行研究。在对农田水利进行研究的时候,针对传统的农作物主要有小麦、水稻和玉米,这些农作物是大规模种植的,因此,在进行现代农田水利研究的时候要从这些农作物的研究中走出来,研究的方向要向经济作物转移,这样能够更好的满足现在的农业生产环境,同时,在研究过程中,对不同的作物在不同的阶段的水分情况进行研究,这样能够更好的掌握其水分需求变化,同时,对植物的生长状态要进行研究,这样能够更好的保证农田水利节水建设的实现。在经过了严谨的研究分析以后,可以对农作物的灌溉水量进行控制,同时,为了更好的实现节约和高效的目的,可以建立必要的基础保障措施,这样能够更好的做到适度的调节。
1.2设备、材料的节水研发
在节水灌溉设备方面有了很多的变化,现在,主要应用的设备有外混式自吸泵、新型金属快速接头、地面移动铝合金管道系统设备、田间闸管系统设备、调压给水栓、竖管万向座、恒压喷灌设备、绞盘式喷灌机、折射式微喷头、旋转式微喷头、微灌用压力-流量调节器、微喷连接件、水动式施肥泵、水动反冲洗沙过滤器、平面迷宫式滴头、毛管移动机具、滴灌设计CAD系统、地下滴灌专用滴头、经济型内镶式滴灌管及配套设备、波涌灌设备、U型防渗渠道施工机械、SYZW-1智能型量水仪、WIS-2智能型量水仪、长喉槽量水槽等24种节水新设备,其中16种产品实现产业化。在节水新材料研究上,提出了适合U型渠道衬砌构件的混凝土配合比,选用焦油塑料胶泥条和遇水膨胀橡胶止水条作为预制衬砌渠道伸缩缝材料,较好地解决了渠道接缝渗漏问题。
1.3农用水资源的合理开发及农业节水新技术研究
在水库灌区建立流域水资源的优化调度模型能够更好的对径流的水量进行控制,同时对储蓄的水量和灌区的农作物的种植结构进行结合,这样能够更好的保证输水的能力,进行更好的分析,能够更好的对水资源进行合理的配置,同时也能更好的实现水资源的优化调度,对提高供水效率非常有帮助。在灌溉水源非常多的地区,要将灌溉区的地表水和地下水进行联网,这样能够更好的在优化水资源方面进行配合,同时,在自动化控制技术方面也能取得很好的效果。农田在灌溉方面要实现分散水源集中控制,这样能够更好的实现统一调度,同时,也能更好的对有限的水资源进行更好的利用,这样能够更好的提高灌溉的效率。在输水和配水的环节上也要进行节水工程设计,在施工技术方面也要进行提高,这样能够更好的形成集成灌溉的模式。在膜下滴灌技术中,能够更好的通过滴灌的方式来使农作物的根系更好的吸收水、肥和农药,这样能够更好的保证农作物的生长,同时,也能更好的保证农作物生长过程中水分的充足。
2农田水利科技发展方向
2.1作物节水高效灌溉制度研究
为了以最少的灌溉水投入获取最高利益,应制定相应的灌溉方案,包括农作物播种前及全生育期内的灌水次数、灌水时间、灌溉定额。在灌区开展不同作物、不同生长条件下的耗水量研究,特别是随着作物种植结构的调整,应加大对各种经济作物的耗水量研究,寻求作物在不同生长环境条件下的节水高效规律。以此为基础,制定灌区在不同的供水、气象、农艺、管理等条件下的节水高效灌溉用水方案,采用现代化手段进行灌区实时灌溉预报,指导农民进行灌溉。
2.2农业节水设备的产业化
根据我国农业生产向高效集约化经营发展的趋势,节省劳力、生产效率高、自动化程度高的节水灌溉机具应成为今后研究、开发和产业化的重点。如机械移管的喷灌机具,地下滴灌设备,大、中、小型的渠道防渗衬砌机具,农田精细平地、开沟、打畦机具,各种自动阀门,以及灌溉自动化控制设备等。
2.3高新技术的应用研究
目前农田水利建设中突出问题就是水资源的匮乏,由于用水的减少,在农田灌溉上的供需关系就会出现矛盾,而在农田相关的排水以及灌溉上又十分的复杂,所以,自动化的智能农田水利建设成为了必然的发展趋势,通过各种先进的智能技术,将可利用技术有效的转变为提高农田灌溉和排水的技术,应用到实际的生产中,有效的消除不合理的农田灌溉对生产以及生态的影响。这才是新时代的农田灌溉所要发展的方向。
关键词:成本控制;作用;财务管理
一、成本控制在企业管理中的作用
企业是从事生产经营活动的自负盈亏的经济组织,它一旦成立,就面临着竞争,并始终处于生存与倒闭、发展与萎缩的矛盾之中,因此,必须加强成本控制,以求得生存与发展。成本控制在企业管理中发挥着巨大的作用,主要有:
(一)成本影响企业效益水平的高低
经济效益通常用投入与产出之比或所得与所费之比来表达。成本控制的水平制约着企业经济效益的大小。
(二)成本反映企业的生产经营状况
成本是反映企业生产经营状况的综合指标,并在很大程度上反映了企业各项经营活动的经济效果,代表着企业生产经营管理水平的高低。
(三)成本能衡量企业是否具有发展前途
影响企业的发展因素很多,有宏观与微观的,也有内部与外部的,但单从企业内部来看,企业的生命力的强弱在很大程度上取决于成本管理水平,只有降低企业成本,才能提高市场竞争能力,企业才会取得长足发展。
(四)成本影响企业经营预测、决策和分析
在激烈竞争的市场经济条件下,只有及时提供准确的成本资料,才能使预测、决策和分析等活动建立在科学的、可靠的基础之上。
二、大港油田滩海开发公司的成本控制
大港油田滩海开发公司成立以来,注重成本控制,不断提高管理水平、预算执行能力和会计核算水平,在公司成本控制上积累了一些好的经验和做法。
(一)把计划做合理
面对滩海开发复杂以及成本压力大等方面的困难和挑战,滩海开发公司积极行动起来,在财务计划方面进行了较为深入的探索和实践。细化指标分解,优化预算管理,扎实开展各项工作。公司从编制成本预算开始,逐步理顺操作费管理流程。
1起草了操作费要素定义,定义各项操作费指标的含义及其具体内容,进一步明确各项指标包含的内容和费用列支渠道,使各切块指标的责任单位或责任人清晰、明了自己所负责的切块费用,责权更加明确。
2按照整体性、管理性支出总量控制、倒推成本的原则,把操作费分解为固定性支出、生产性支出和管理性支出三部分,明确操作费管理的指导思想。即固定性支出和管理性支出集中于公司各职能科室一级管理、实施公司统控;生产性支出由作业区管理。
3每年组织召开公司指标分解会,对费用项目和分解的金额进行研究讨论,最终确定分解指标项目。通过科学、合理地分解指标,为成本控制工作打下了坚实的基础。
(二)把过程控制执行透彻
健全财务管理制度,强化制度保障。
1建立了《成本管理办法》、《完工未结管理办法》和《资金管理细则》等一系列规章制度。
2制定了《公司成本核算办法》,对台账、作业过程、部门等的使用以列表方式进行明确,规范了成本费用核算范围和方法,确保成本核算准确无误。
3完善了《资产管理制度》,明确资产的购置、使用、转移、报废等各环节的规定,重点规范油气资产弃置费用的核算、管理和使用。此外,根据油田公司下发的资产管理工作检查验收标准,整改、完善资产管理相关资料。加强成本跟踪预测,掌握真实的成本费用。
(三)把物资关口把严
物资、设备采购占成本支出较大,且繁杂琐碎、千头万绪。为此,
1公司严格把关物资设备采购程序,确保质量上乘,成本不超。根据实际情况,公司积极配合上级部门开展管理基础年工作,以完善管理制度、理顺管理机制、规范运作方式为重点,组织学习了《大港油田公司物资采购管理整合意见的议案》、《大港油田公司设备管理办法》、《大港油田公司招标管理办法》、《大港油田公司市场准八管理办法》等文件,领会其精神实质。
2公司结合本部门和各岗位特点,对综合服务部制定完善了各岗位职责分工,明确了部门职责定位。并进一步完善公司物资装备管理制度,制订了《滩海开发公司生产物资管理实施办法》,夯实了公司物资装备管理工作的基础。根据公司部门职责调整,及时与上级归口管理部门沟通,严格按照上级要求规范运作。同时,加强物资采购管理,加大集中采购、招标采购力度,采购通过货比三家、商务竞价方式进行,最大限度降低成本支出,将产能项目部的物资采购纳入统一采购管理,确保了生产建设物资供应,实现资金的有效节约。
(四)把资产状况摸清
按照上级《关于开展财产清查工作会议》的安排,成立了以公司经理为组长,总会计师为副组长,以财务资产科、综合服务部等机关科室负责人为成员的财产清查领导小组,对财产清查进行总体安排、协调工作。同时,设立财产清查办公室,负责本次财产清查的具体工作安排。清查前,组织召开了财产清查工作动员大会与第一次培训会议,对公司财产清查工作进行了全面部署,对清查的方式方法进行了培训,确定了本次清查工作的内容和方向。成立了三个专业清查小组,对固定资产、存货、资金分别进行清查,做了大量、细致的财产清查工作。在资金清查中,对于无法支付的,确定在今后工作中建立管理台账,落实责任人,定期核查,关注往来单位营业状况,并根据相关政策及时处置质保金。
(五)把信息化建设做实
成本管理系统是为了加强油田的成本核算、成本控制、成本测算而在财务管理信息系统70下增加、补充开发的应用系统,按照财务处统一安排和部署,公司参加成本管理系统应用培训,并根据公司油气生产管理及核算的特点,对成本管理系统责任中心、成本中心、部门、费用要素、预算项目等进行了规范和统一,完成了成本管理系统的初始化设置。在实际运行过程中,按照“数据录取真实、准确”的原则,完成全年成本单据的补录,实现成本系统与账务系统的正式对接上线,挖掘出成本管理系统的管理优势。此外,财务网上报销系统是一个财务经费管理系统平台,具有经费报销与借款、预算管理、电子审批等功能,公司根据自身的管理特点进行了流程设定、审批组定义、制作电子签名、预算录入等系统设置工作,实现系统的正式上线。对五项费用及借、还款业务纳入网上报销管理。通过应用该系统,实现费用单据自动计算、自动流转。有效提高了财务报销相关工作的效率及公司管理的规范化水平。通过在系统中设定预算额度、审批流程和审批权限等环节,有效加强了经费预算的事中控制及内部控制力度。
三、结论
总之,随着石油行业的不断改革与改制,油田企业也被推向了市场,企业经营的目的已扩展到以经济效益为中心上来。企业的整个管理模式也随之发生了变化,企业不仅需要完善各项施工任务,更重要的是尽可能降低成本,获取最大收益。这也对企业的成本管理提出了更高的要求。
主要参考文献
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[2]赵丽杰浅议施工企业项目成本管理[J],科学之友(B版),2008(12)
[3]袁宏高速公路施工企业财务成本管理的分析[J]广东科技,2009(4)
我国农田水利建设和一直处于正轨,因得到了国家及相关部门的高度重视而不断发展、进步,农田水利建设与管理技术现已发展得相对成熟,基本上实现了我国农田水利事业的可持续性发展。但需要注意的是,目前我国农田水利发展过程中仍然存在大量难题,严重制约着农田水利的发展步伐,亟待处理与解决。下面,笔者就我国农田水利建设与发展中存在的问题做详细分析。
一、农田水利发展中存在的问题及原因分析
我国现阶段的农田水利发展总形势相对较好,但细中仍然存在很多历史性遗留问题,必须及时改进和解决。
1、基础薄弱,水利工程的基本功能无法发挥
我国现有的农田水利工程大部分建造于上世纪50-70年代,很多工程在今天已经显现出年久失修、老化磨损的状态,再加上我国“三边3”工程比较多,很多农田水利在建设时标准低、配套差,造成使用时间长久之后质量病害严重。这样的问题导致大部分农田水利工程在实际使用时无法发挥出工程基本的防水、抗旱、排涝作用,极大降低了水利工程的实用价值。尽管相关部门有意识到这一问题,并采取改造措施对老化、失修工程做了整修,但整修、改造工作并未得到全面开展,一些中小型泵站的改造任务还未正式开始,规划中的贫困山区水源工程建设未得到真正落实,甚至于没有监理系统的防洪抗旱排涝体系,种种不足无不反映着我国农田水利建设难题,反映着我国农田水利建设、发展中的重点、难点。
2、水资源配置体系不完善,农业用水效率较为低下
在自然水方面,我国不仅存在水资源短缺问题,而且水资源的空间分布还并不均匀,与我国农业发展布局有着严重的错位,这为农业水资源利用埋下了巨大隐患。再加上我国化工业生产对水资源的大量污染,江河、湖泊的泥水含沙量比较高,并不能引入农田灌溉,所以导致我国农业用水矛盾更加突出。尽管我国在近年来提出了南水北调这一治水政策,并已初步形成了一套比较有效的“四横三纵”水资源配置格局,但从总体上来看,我国农业水资源配置仍然存在问题,初步建立起的水资源优化配置格局并不能充分满足水资源利用需求,农业水资源利用率仍然比较低下。
3、建设管理体制不完善,农田水利管护工作滞后
国内农田水利管护体制一直存在不完善问题,这对农田水利建设、管理、养护等工作极其不利。体制不完善的主要表现为:管护主体不明确、产权不清楚、水费收取不合理、管护人才缺乏、水利科技力量落后、水利专业服务组织建设滞后等等,这一系列问题导致农田水利工程的服务、管理能力偏低,阻碍了农田水利建设与管理工作的正常开展,也影响了农田水利工程的正常运行。
二、农田水利发展对策分析
针对以上所论述的问题,现提出以下几点改进措施,为促进农田水利发展创造有利条件。对策如下:
1、以科学发展观为指导,切实做好顶层设计
顶层设计是指,坚持保障国家粮食安全和科学发展的理念,构建未来适合农田水利发展的美好蓝图。想要做到这一点,实际工作时就不能如清朝末年那般闭门造车,而是要立足当前,遵循自然和社会发展规律,科学、正确、合理的谋划农田水利发展蓝图。因此,笔者建议以科学发展观为指导,科学分析判断当前农田水利发展形势,探索农田水利发展规律,以可持续发展为目标,以科学发展为主题,以农田生态建设为主线,以农田生态承载能力为前提,以提高农业综合生产能力为核心,以工程建设管理为主要内容,以完善建管体制机制为保障,做好顶层设计,建成“四大体系”——农田防洪抗旱减灾体系,农业水资源合理配置、高效利用、有效保护体系,农田生态保护体系,农田水利发展的制度保障体系,促进农田水利可持续发展,保障国家粮食安全。
2、加快推进农田水利立法工作,强化法律保障
农田水利立法要以水法、农业法、防洪法、水土保持法等相关法律法规为依据,坚持以人为本,注重实用性和前瞻性,紧紧抓住规划设计、建设管理、运行管理等环节,重点解决事权财权、工程产权、水权、工程占地权、工程运行调度权等权利,处理好建设费、运行维护费、水费问题等难题,建立完善相关制度,责任明确到人,实行包干制度,强化问责,为执行落实农田水利有关规划提供法律保障。
3、加强科技支撑作用,提高科技水平
科技是决定事物发展水平的关键因素,农田水利的发展同样也离不开科技的支撑。要放眼全球,引进国外先进的技术、设备,结合我国的实际情况进行消化吸收,缩小与国外科技的差距;要立足国内,强化农田水利发展过程中出现的突出技术和管理问题解决能力,研究、攻关适合我国国情的农田水利技术和管理模式,加强高新技术在农田水利工程中的应用,开展尺度理论、水分胁迫对作物的影响机理、水肥耦合、水土环境等基础理论研究,加快高效、低价、实用、环保的节水设备产品的研发、转化、推广速度,努力提高农田水利发展科技水平。
4、借鉴国外经验,密切联系实际,完善建管机制
深入剖析我国现阶段建管体制存在的问题,借鉴国外农田水利建管体制改革成功的经验,立足现状,加快建立农田水利建设和管理新机制,要进一步深化改革,完善机制,明确农田水利的公益性质,强化政府责任,积极推行“四制”管理,施行“产权明晰、权责一致”的管护机制,深化水价改革,推行透明的水价机制,引导农民参与农田水利建设,健全基层田水利服务体系,强化监管,提高农业用水保障能力,保护农民利益,促进农业综合生产能力的提高,全面推进农田水利建设管理。
三、结束语
综上所述,当前我国农田水利存在的问题很多,大多是历史性遗留问题,对农田水利的发展有着重要影响。为了解决发展难题,笔者在本文中分析并论述了问题产生原因,并给出了相应的解决对策,希望能为同行提供一些参考和帮助。■
引言
大庆油田是我国最大的油田,是我国重要的能源基地,全国40%的原油来自大庆,油田企业每年都有大量的新增建设用地,每年都有新打的井,对土地的依赖性强,且在占用土地上具有点多、面广、量大等特点,因此,对于油田企业来说,切实加强土地资产的经营管理,合理利用土地资源,确保其保值增值,具有特别重要的现实意义。大庆油田建设过程中涉及众多的土地产权问题。土地问题处理好了,有利于大庆油田20年原油持续稳产4000万吨有利于大庆经济的繁荣发展,有利于社会的稳定。实际工作过程中,应该依据国家有关法律、法规和政策以及大庆油田的实际情况,妥善处理好土地问题。
1、油田土地管理工作的现状
土地属于重要的资源,又是重要的资产,土地管理应该坚持资源资产并重管理,管理的基本原则是:有序在偿、供需平衡、结构优化、集约高效。油田土地管理工作是油田工程建设的前提保障,近年来,全国正在开展土地管理调研,国家对土地管理的要求也进一步加强,油田单位应该结合实际,深入基层,加强管理,严抓违法案件,继续做好土地管理工作。
近年来,大庆油田在建设用地程序上,严格依据国土资源部《建设项目用地预审管理办法》、《黑龙江省建设用地审批流程、建设用地预审程序》等相关管理制度,对油气田建设每宗地的取得和使用,都依法按程序办理,足额及时上缴全部税费,认真履行建设用地合同各项条款,切实做好土地资料建档归档工作;历年来没有发生一起因用地问题引发的纠纷。同时,油田公司把集约节约用地放在各项工作的首位;在站(所)选址,井场勘探,油气管道铺设,道路建设项目中,做到了“三多、三少、一禁止”(即:多用荒地、多用沙地、多用坡地;少用平地、少用耕地、少用园地;禁止用基本农田)。积极简化流程工艺,科学合理布井,推广应用多井组的集约节约用地方式,节约用地成效显著。
2、油田企业土地资产管理常见问题
全国各油田有一个普遍的现象,油田占地面积广,土地资源丰富,近年来,土地管理越来越规范,但在土地管理方面难免也存在一些问题。
2.1存在土地荒芜现象
一直以来,在土地使用方面存在一些问题,例如:管理不善,节约意识淡薄,土地有效利用率偏低,存在闲置、浪费的现象。甚至存在无任何许可的情况下,圈地搞工程、搞项目,工程多年不开工,用地一直空闲,造成严重浪费。
2.2重视征地,轻视管理
油田企业为了油田开发的需要,每年都要投入大量资金,投资建设的第一环节就是征用大量土地资源,在一定意义上可以说,土地资源是油田的最宝贵固定资产,是企业资产的重要组成部分。但是长期以来,许多油田企业缺乏土地管理意识,不够重视土地管理工作,多头管理现象严重,管理机构不健全,或管理人员岗位变换频繁,相关存档资料分散或遗失,归档不及时,以及机构变动时移交手续不规范,造成了许多珍贵的土地历史资料遗失,有时甚至因无法找到相关证明材料,不得不重复交费,重新办理用地手续等,给企业带来了无可挽回的经济损失。
2.3建设用地协调管理难度不断增大
随着油田开发的需要,建设项目不断增加,部分油气勘探建设项目占压农民耕道、桥梁、林地、经济作物现象时有出现,项目涉及地方公路、建筑物、河流的穿越、搭头等,对民用供水、供电、通讯线路进行改道情况时有发生。由于施工人员与所处地区人员存在较大文化差异,加之用地政策、补偿标准等缺乏统一标准,基本是多头管理,与地方协调起来较为困难,严重时出现地方人员围堵工地、阻挠施工现象。
3、加强油田企业土地资产管理的措施
3.1构建土地资源信息化档案
随着计算机技术的不断发展,在土地管理工作中,应该结合实际工作引进软件,逐步建立起信息化土地资产管理新模式,开发功能强大的土地资产管理信息网络系统。在系统内,实现企业管理的各个功能,为企业各部门提供方便,如:实现固定资产、流动资产、房产的相互连接,实现土地管理信息的共享、共用,实现土地应用信息的查询、上报、下发、智能化,从而不断提高土地管理部门的工作效率,为企业领导及各专业部门进行决策提供重要参考数据。
3.2重视规划,提高土地利用率
油田建设用地应以可持续发展为指导,以节约用地为方针,遵循相关“十二五规划”建设用地要求,在建设初期要进行全面考察,科学用地,按需用地,科学规划,并将规划进行科学计算,贯彻落实到实际工作中,促进土地资源的合理利用和开发。此外,要从石油技术等方面来减少土地资源的应用,如:①提高钻井技术,从节约用地的角度出发,在新钻井方面要灵活运用水平井、定向井等多种钻探方式;②在钻井施工前,应该优化方案设计,减少占用土地,减少占用耕地,提高土地资源的利用率,降低钻井施工成本,在施工过程中,应尽量少修路,充分利用现有公路条件;③对报废井场积极实施退耕,减少已占土地数量。
3.3加强用地协调,科学合理用地
油田土地管理部门,应该从大局出发,确保油田建设用地征用渠道的通畅,为公司的发展做后勤保障。在油田建设过程中,会遇到各种各样的土地问题,遇到各种困难,在困难面前,土地部门的管理人员,应该树立信息,积极协调地方,对地方组织、个人无理阻挠油气田建设征地进程,故意妨碍工程建设的行为、事件,坚决依法追究当事人责任。积极协助地方土地执法、交通、公安部门开展社会环境综合治理,坚决惩治滋事闹事者,保证油气田建设用地征用的正常工作秩序。
3.4提高认识,树立土地管理新观念
导言:事关物理学的两个问题
问题一:美国物理学家惠勒教授,于1981年10月,应邀到北京、合肥、上海等地讲学,系列的演讲集为《物理学和质朴性》一书。书中记载了惠勒教授对现代物理学下出的这样一个结论:“物理学的基础结构注定要坍塌,并将重建在一个新的基础之上。”物理学的基础结构为什么会坍塌?这是西方物理学界众所周知的问题,本文不做展开讨论。
问题二:中国文化源头的太极图为什么会出现在惠勒演讲集的第一页?为什么惠勒每一次演讲时都会谈到,玻尔同样崇尚太极图,并把阴阳视为并协原理的先河?太极内涵为何,外延为何?为什么会赢得两大物理学家的敬重?这一问题并不是物理学界众所周知的问题。本文试图从天文历法、宇宙演化、中国哲学、文化基础四大方面入手,解释太极的内涵与外延,目的是希望为物理学重建找出坚实的理论基础。当然,本文的重点在于太极的理论基础,而不是物理学重建本身。
美国理论物理学家卡普拉(FritjofCapra)说:“我觉得东方的思想家对一切已经了然,如果能够将他们的答案翻译成我们听得懂的语言,那么所有的问题就有解答了。”
一、历法中的太极
天文学是中华民族的第一学,历法是中华民族的第一法。有文字,天文历法是用文字表达的。文字之前,天文历法是用抽象符号表达的。太极、图书(河图、洛书)、八卦,都是文字之前的抽象符号。几组抽象符号可以融为一个整体,太极处于核心地位。这里的讨论以太极为主,必要时也会涉及图书、八卦。
太极,在历法中的第一重意思表示的是周日与周岁的阴阳转换。周日的阴阳是无限循环的昼夜,周岁的阴阳是无限循环的寒暑。昼夜,由日往月来所决定。寒暑,由太阳视运动在南北回归线之间的往来所决定。
历法中的太极,解答了这样几大问题:
1.确定了一阴一阳的无限循环。昼夜亦阴阳,寒暑亦阴阳,阳尽阴来,阴尽阳来,阴阳的基本特征是无限循环。
2.确定了阴阳两极。周日之中,阳极在日中,阴极在夜半。周岁之中,阳极在日影最短点(夏至),阴极在日影最长点(冬至)。阴阳两极可以用12地支的子午两支来表达。阴极在子,阳极在午。昼夜寒暑,一阴一阳,规律地循环在两极之间。螺旋,是循环往来的运动形式。洛书中的奇偶之数连线可以证明这一点。
3.确定了时令四点与天文三线。时令四点为冬至、夏至、春分、秋分。冬至,太阳视运动至(止)于南回归线;夏至,太阳视运动至(止)于北回归线。春分、秋分,太阳视运动相交于赤道线。冬至、夏至为阴阳两极点,春分、秋分为阴阳平分点。太阳视运动无限循环在天文三线、时令四点之间。
4.确定了阴阳转换的大小周期。日往月来,为周日阴阳转换之小周期。寒往暑来,为周岁阴阳转换之大周期。
小周期,被归纳在12时辰之中。12时辰用12地支(子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥)来表达。周日小周期,一日一循环。一日如此,日日如此。大周期的数据规律性地变化在365—366天之间。《周髀算经》:“三百六十五日者三,三百六十六日者一。”立杆测影,日影数据变化的规律为四年之中三年为365天,一年366天。准确地说,太阳在南北回归线之间往来的大周期为1461日。
5.确定了岁、月、日的时间单位。“阴阳之义配日月。”《周易•系辞上》这一论断指出,阴阳观念首先是从日月出发的。“故月与日合,为一月。日复日,为一日。日复星,为一岁。”《周髀算经•日月历法》告诉世人,岁、月、日这三大时间单位是按照日、月、星的对应关系确定出来的。
6.确定了阴阳转换的三大基本形式。无限循环,圆周运动,不匀速,是阴阳转换的三大基本形式。阴阳转换,无限循环。无限循环,轨迹为椭圆。这里不存在直线运动。365—366天,这两个数据说明,椭圆的运动不是匀速运动而是不匀速运动。椭圆中应该有一阴一阳两个点,而不是一个焦点。
7.确定了时空物三位一体的时空观。日行一度,历中一天。太阳周天365—366度,回归年365—366天。度论空间,天论时间。时间空间,上关乎天文,下关乎万物。
万物生长靠太阳,太阳视运动的周期决定着万物生命的周期。太阳回归年时间长度一分为四为春夏秋冬四时,一分为五为金木水火土五行,四时对应东西南北四方,五行对应东西南北中五方。万物生长在空间之中,万物随时间而变化。时间、空间一不远物,二不远人,这里的时空观为时空物三位一体的时空观。
8.确定了阴阳转换与气候转换的关系。阴阳两极的转换,决定着气候两分的转换。“一年分两截,两截分阴阳。”彝族十月太阳历,将太阳回归年的时间长度一分为二,前半年为阳,后半年为阴。苗族古历以冬至为阳旦,以夏至为阴旦。以冬至夏至为界,分出了阴阳两个半年——前半年为阳,后半年为阴。阳年,气候一步步变暖。阴年,气候一步步变寒。一年阴阳两分,可以在中午日影最长与最短两点这里得到实证。
太阳回归年的时间长度一分为二,为阴阳两截;一分为四,为春夏秋冬四季;一分为五,为木火金土水五行;一分为十二,为十二月;一分为二十四,为二十四节气。阴阳转换所引起的气候变化,具有规律性与永恒性。
阴阳五行学说,是天文历法中出现的,首先是在十月太阳历中出现的。历法中的阴阳五行一可以重复,二可以实证,三可以测量,四可以定量。
9.揭示了阴阳转换与万物生命的关系。阴阳转换、气候转换决定着万物的生命。
周日之阴阳决定着万物的动静。牵牛花昼而开夜而闭,公鸡晨而鸣夜而息。万物的动静,遵循着周日阴阳转换的规律。
周岁之阴阳,决定着万物的生长收藏,决定着“离离原上草,一岁一枯荣”。万物的生死,遵循着周岁阴阳转换的规律。
万物动静、生死之周期与阴阳之间的对应关系,可以用“间不容发”四字来形容。
二、宇宙演化中的太极
宇宙演化中的太极,解答了这样几大问题:
1.确定了宇宙演化的起点。宇宙演化的起点在上帝,这是《圣经》的结论。宇宙演化的起点在太极,这是《周易》的结论。太极,有许多代名词,道、大一、一,均可以等同于太极。
2.确定了宇宙演化的形式。上帝说要有A,于是就有了A;上帝说要有B,于是就有了B。命令式,这是《圣经》中的宇宙演化形式。一分为二,二分为四,四分为八,八八六十四。阴阳分裂式,是《周易》中的宇宙演化形式。阴阳分裂而变,演化出了生气勃勃的繁华世界。
3.统一了六种世界。太极可以表达至大无外的宏观世界,可以表达至小无内的微观世界,宏观世界与微观世界在太极这里得到了统一。
太极可以表达无形的先天世界,可以表达有形的后天世界,先后天世界在太极这里得到了统一。
太极可以表达无气无血的物质世界,可以表达有气有血的生命世界,物质与生命两个世界在太极这里得到了统一。
4.揭示了运动所需要的多种力。太极,自动恒动。自动需要原动力,恒动需要恒动力,原动力与恒动力均源于太极体内的阴阳相推。
一阴一阳永不可分,这需要相互吸引力;一阴一阳永不重合,这需要相互排斥力。相互吸引力与相互排斥力均源于太极本身。
太极循环,需要旋转力;阴阳平衡,需要平衡力,旋转力与平衡力均源于太极本身。
5.揭示了万物的基本结构与基本成分。“万物负阴而抱阳。”太极所含有的一阴一阳,可以表达万物阴阳两种基本成分,可以表达万物阴阳两分的基本结构。
6.揭示了有形、无形两种因素的基本联系。世界有有形的一面,有无形的一面,例如人的形体与精神。人体通于天体,天体之中同样存在着有形、无形两种因素。阴有形阳无形,有形无形两种因素是密不可分的,太极将这两种因素完美地统一在了一起。
7.揭示了一阴一阳的对称关系。太极中的一阴一阳,大可以论宇宙,小可以论基本粒子,大宇宙与基本粒子内部均为对称的镜像关系,无论成分还是结构。
太极中的一阴一阳,既可以论天体,也可以论人体。天体与人体内部均为对称的镜像关系,无论成分还是结构。
8.揭示了一阴一阳的相互作用。相推、相摩、相荡,描述阴阳互动,《周易》使用了这三个动词。动,有多种形态;而相互作用,始终如一。
三、中国哲学中的太极
中国哲学中的太极,解答了这样几大问题:
1.确定了生生之源。有生生之物必有生生之源,先天之中的生生之源是阴阳二气,是阴阳二气相互作用演化出了天地。
后天之中的生生之源为天地水火,天地水火相互作用演化出了万物与男女。阴阳可以喻天地,可以喻水火,在万物的演化过程中,天地水火的作用一样都不能少。
2.确定了事物间的基本关系。太极内一分为二,外合二而一,事物间的基本关系,就此确立。
3.确定了事物间的平衡关系。阴阳之间的关系,是平衡关系。天地之间、人际之间、人体气血之间,均应该以阴阳平衡关系为基准。平衡为常态,偏颇为病态。和平,是《周易》治理天下的终极目标。以平为期,则是《黄帝内经》医病的终极目标。
4.确定了描述宇宙的奇偶之数。河图洛书、八卦用奇偶之数表达了文字之前的天文历法,表达了天体与人体。阴阳即奇偶,奇偶即阴阳。阳奇阴偶可以完美地描述宇宙。
5.确定了归纳与推理的两种基本方法。太极,是现实世界的归纳。太极,可以推理现实世界中的一切。归纳与推理,两种基本方法,始于太极。
6.确定了“以道论之”的思路与方法。论证问题,善不善、是不是、该不该,不能以“我”论之,应该站在生生之源的立场上去论。“一阴一阳之谓道。”太极即道,道即太极。早期中华大地上产生的一部部经典,一件件先进器具,均产生于“以道论之”的思路与方法之下。领先于世界的中华文明也正是产生于这一思路与方法之下。
四、文化基础中的阴阳
文化基础中的阴阳,奠定了各个学科的理论基础:
1.奠定了礼仪的理论基础。《礼记•礼运》:“是故夫礼,必本于大一,分而为天地,转而为阴阳,变而为四时。”
2.奠定了中医学的理论基础。《黄帝内经•素问•四气调神大论》:“故阴阳四时者,万物之终始也,死生之本也,逆之则灾害生,从之则苛疾不起。”阴阳学说,是中医文化的第一大基石。天地、日月、男女、气血、脏腑、经络、疾病,均是用阴阳学说统领的。
奠定了经络的理论基础。人体经络分阴分阳,阴六经阳六经,《黄帝内经》论经络,阴阳是论证经络的基础。
3.奠定了数理化的理论基础。阴阳学说,在中华大地上,奠定了各个学科的基础。
(1)数学。“观阴阳之裂变,总算术之根源。”刘徽在《九章算术•序》说,阴阳是算术的基础。
三角形。立竿测影,竿为股,影为勾,竿端与影端相连的斜线为弦,直角三角形就此成立。中华先贤在测影的过程中发现了直角三角形。
32+42=52,这个公式是在《周髀算经•商高定理》中出现的。商高说,大禹治水治天下时广泛运用了勾股定律。
(2)化学。《周易参同契》:“物无阴阳,违天背元。牝鸡自卵,其雏不全。夫何故乎,配合未连。”没有公鸡母鸡,有鸡蛋而无雏鸡。《周易参同契》用阴阳模型,解开了元素化合的秘密。在世界化学史中,《周易参同契》为奠基之作。
(3)物理学。前面已经谈到,以阴阳转换为基础时空观,是时空物一体、无限循环的时空观。
阴质阳力,不可分离的质力关系,就此确立。苗族文化解释阴阳,不但解释出了质与力,还解释出了结构。质力与结构,为一分为三、合三为一的统一体。
有生于无,无中生有;阴阳自动恒动,相互作用;阴阳永不重合,永不分离;阴阳圆周循环,对称平衡……
以上这些均相关于物理学。
4.奠定了音律的理论基础。“六律、六吕以合阴阳之声。阳声:黄钟、大簇、姑洗、蕤宾、夷则、无射。阴声:大吕、应钟、南吕、函钟、小吕、夹钟。”《周礼•春官》以阴阳论律吕,十二平均律是从阴阳出发的。十二平均律,今天仍然在使用。
5.奠定了仿生学的理论基础。阳奇阴偶,奇偶之数组成了河图洛书。阳奇阴偶,阴阳两爻组成了八卦。据彝族典籍《土鲁窦吉》(宇宙生化)记载,洛书表达的是十月太阳历,河图表达的是十二月阴阳合历。《周易》中的八卦,有无限的象征性,可以表达天体,可以表达人体,但首先表达的是四时八节与四面八方。《尸子》记载,八卦首先表达的是八节(立春立夏立秋立冬,春分秋分冬至夏至)。中华先贤以天文为坐标制定了历法,以天文为坐标创造了人文,仿生学于此诞生。和谐自然的哲理,诞生于此。天人合一的的哲理,诞生于此。
6.奠定了论技论术的理论基础。解牛之技论道,承蜩之技论道,剑术论道,棋技论道,品茶论道……构成中华文明的成果,无一不与道相关。
7.奠定了诸子的理论基础。一阴一阳合而为道。道,是先秦诸子论证问题的基本依据。儒家论礼,道家论德,兵家论兵,阴阳家论历,医家论医……诸子论证问题,无一不是以道论之。
结语:刀叉有刀叉的智慧,筷子有筷子的智慧,如果将两种文化背后的智慧加以融合,不但能解答当代一系列难题,而且能创造出利用自然、和谐自然的新文明。
参考文献
[1]惠勒演讲集:物理学和质朴性[M].方励之编.合肥:安徽科学技术出版社,1982.
[2]土鲁窦吉[M].王子国译.贵阳:贵州民族出版社,1998.
[3]中国彝族十月太阳历学术讨论论文集[M].昆明:云南民族出版社,1995.
[4]吴心源.苗族古历[M].北京:民族出版社,2007.
[5]李维宝等.云南少数民族历法研究[M].昆明:云南科技出版社,1999.
明清之际迄于乾嘉时期,朝廷上下倡导经世致用之学,为西学的融入准备了环境和条件。乾隆朝复以政府之力振兴中国旧学。一时学者又转而尊古排外,学术思潮为之一变。面对如此转变,“西学中源”说成为了乾嘉学术界的主流,得到了当时士人学者的广泛认可。戴震作为乾嘉学派的杰出代表,面对西学传播的低谷期,戴氏通过考据、古籍印证等方法将西学中式化,披上了中国的传统学术外衣,使得西学能够去其“异类”标签,传播开来。在把西学融入中源的过程中,戴震严谨求实的自然科学精神为后代学者树立了典范,也为现代西学的传播奠定了基础。
一、莫衷一是:“西学中源”的起源
“西学中源”说的起源是学者们关注的焦点,各家有其合理之处。关于“西学中源”说之起源问题,目前学术界的研究已取得不少成果。其大致有两种观点:一种认为“西学中源”说最早起源于明朝的遗民学者,如江晓原在《试论清代“西学中源”说》中认为最先提出“西学中源”思想的是黄宗羲等遗民学者,后经康熙、梅文鼎等人提倡发挥,阮元等推波助澜,在有清一代影响深远。刘钝的《清初民族思潮的嬗变及其对清代天文数学的影响》认为“西学中源”说萌发于明末清初特定的文化政治环境中,首先是少数怀念明朝的汉族知识分子借此申扬民族大义,后被清朝统治者利用作为维护其王道正统的思想武器。徐海松在《清初士人与西学》一书中将“西学中源”思想的发端上推至熊明遇,认为继熊明遇后,方以智、王夫之、王锡阐、黄宗羲等遗民学者纷纷支持“西学中源”说。另外一种观点则主张“西学中源”说出自某些开明的爱好西方科学的学者,并且认为“西学中源”说成为了清代时遗民学者贬抑西方历算学的工具。如王扬宗通过撰文《康熙、梅文鼎和“西学中源”说》、《“西学中源”说在明清之际的由来及其演变》和《明末清初“西学中源”说新考》,表明对此观点的支持。韩琦在《白晋的研究和康熙时代的“西学中源”说》一文中探讨了康熙在“西学中源”说的产生与传教士白晋的传教策略和《易经》之间的联系。此外,刘钝在其《中国早期的“西学中源”说从“老子胡化”到“西学中源”——“夷夏之辨”背景下外来文化在中国的奇特经历》一文中,指出早期“西学中源”说和耶稣会传教士的传教策略有着微妙关系。
笔者赞成“西学中源”说可以追溯到明末清初,这种“西学中源”说主要是就天文历算领域而言的,后来才渐渐推广到其他领域。在天文历法皆有造诣的方以智和黄宗羲是“西学中源”说的早期代表。全祖望先生的《梨洲先生神道碑文》及《鲒琦亭集》(卷十一)中曾提及到这样一句话:“尝言勾股之术乃周公商高之遗而后人失之,使西人得以窃其传。”故而黄宗羲的思想可见一斑。后经康熙帝的提倡,“西学中源”说在中国有了进一步的发展。以下笔者就部分当时各家学者,尤其是乾嘉学者对“西学中源”说的态度进行阐述。
二、戴震等乾嘉学者们的论争
乾嘉时期,在封建专制与资本主义萌芽时期的早期文明并存、文字狱的惨祸与西方知识东渐交汇的大背景下,“西学中源”说得到了学者的广泛支持,“在乾嘉学界取得主流地位”①。乾嘉学者擅长的是回归典籍,对很多学术问题都要进行考据。通过对传统的整理和研究,乾嘉学者发现中国传统历算学在宋元时期取得的成果比起明清之际传入的西洋历算来未遑多让。这大大刺激了这些学者的民族自尊心,他们认定中算必优于西洋历算。因此乾嘉学者在论述“西学中源”时往往不乏对西学的贬低,并且当时的部分学者对“西法实取于中国,前人论之已详。地圆之说,本乎曾子,九重之论,见于楚辞”②这一说法表示支持。在对待西学的具体方式上,乾嘉学者谈西学多以中源为依归,研究西方也往往要借用中法,否则将会被认为崇洋,遭到学界主流的冷落。
乾嘉学者对西学有着不同的看法。早期的梅文鼎和江永虽都是对西学比较开明的学者,但在张之洞看来,梅文鼎属于中西融合派而江永则是主张西学的。③梅文鼎撰写了《交食》、《七政》、《五星管见》、《揆日纪要》、《恒星纪要》等书介绍第谷式的西方天文学。他还借鉴西方天文仪器的原理制成璇玑尺、揆日器、侧望仪、仰观仪、月道仪等多种仪器进行研究。对于梅文鼎的成果,笔者认为梁启超对其的评价最为中肯——“我国科学最昌明者,惟天文算法,至清而尤盛。凡治经学者多兼通之。其开山之祖,则宣城梅文鼎也。”④这既肯定了我国天文历法的传统优势,又对梅文鼎为发展天文历法而努力研究表示赞许。然而江永较之梅氏则比较彻底地主张西学。正如徐道彬所论:“事实上,江永的《历学补论》、《推步法解》、《中西合法拟草》就是直接采用西方本轮、均轮之说,不是‘附会’,而是毫无隐讳。”⑤正是过于崇尚西学这一做法加之没有认清时代的要求,因此在崇祖法古的时代却一味地为西学奔走呼唤的江永,自然四处碰壁。
“戴震的老师江永可能是那个时代中最确信西学的人,这种态度深刻地影响了戴震。”⑥江永研究西学的方法和思想对戴震的学术修养和研究颇有影响。正所谓“学而优则仕”,江永和其他传统的儒者一样渴望出仕。但江永却在仕途上不及戴震成功。正如钱大昕所论:“宣城能用西学,江氏则为西人所用而已。”钱大昕对江永不识时务,盲目宣传西学的评判真可谓一针见血。对于江永的做法和结局,其弟子戴震看得最为清楚。他推崇江永研究西学的成就,但在思想上却与保守派站在一边。“其学术地位的迅速确立,与他在‘西学东渐’的学术变革时期,适时地顺应了朝廷的文化心态有关。”⑦
师承江永的戴震是乾嘉学术的杰出代表,可以说江永对戴震日后在学术界的发展影响很大。时代的复杂性“形成了有清一代的种种畸形发展,它们都成了戴震及其后学的人生命运的路标和学术方向的底蕴”⑧。戴震在西学的沉寂时期,以另类的手段来处理“西学中源”的问题,既切合统治者的思想,在一定程度上也使西学以另一种形式得到继续研究和发展,这一做法在当时的学术界产生了很大影响。戴震虽然只是个案,但却可以折射出大多数传统士大夫在文化碰撞时期的心态。
众所周知,戴震作为以考据为特长的乾嘉学派的代表,其印证、考据的能力必有过人之处。“戴氏通过古籍印证、数学考据之法,由中国历算知识与西域、西洋各种时间记录的比较考证,颇具理据和说服力。”⑨对此,我们可以说无论在音韵、校勘等国内传统知识还是在对待西学方面,戴震始终坚持把考据作为一种“接受”的手段。
戴震把考据作为接受西学的手段的这种方法并非他的首创,而是这个时代的风气使然。这一说法可从梁启超处得以证明——“清儒所尊之途径,实为科学发达之先驱。其本能一蹴即几者,时代使然耳。”⑩戴震与其他学者不同的是,他能够在前人的基础上以“中学”替换“西学”的特有方式,使人耳目一新。这种替换不仅仅是戴震简单的把来自西方的科学知识术语换成古籍或经典中的传统术语,其所反映出来的更深一层次的信息是戴震已经接受了西方的知识并且“为我所用”。笔者认为戴震之所以会用传统语替换西方术语,其原因有二:要么戴震自己没有意识到自身“虽遍校古经,然其自著历算书,则仍宗西法”;{11}要么就是他清楚只有靠这种方法才能使得自己的学术思想在当时的环境下得以被人接受。
考据是手段而不是目的。戴震由于早期对西学已经有所了解,加之对时代现实的清晰认识,故而戴震坚持用考据的方法来论证西学的合理性,使得西学能够在乾嘉时期站稳脚跟。在“西学中源”方面,戴震在天文历算方面所做的工作比较突出。明代开明官员和学者使得整个清朝前期都比较注重天文历算的发展,戴震受其影响很大。正如梁启超所述:“自明徐光启、李之藻等广译算学、天文、水利诸书,为欧籍入中国之始,前清学术颇受其影响,而范围亦限于天算。”{12}梁启超甚至认为明末的历算学是中国知识和外国知识的第二次接触碰撞。{13}这说明戴震在研究天文历算方面的学术成就可能不仅仅是来自于中国传统知识的优势,同时也有可能是西方科学知识的影响而造就的。
戴震不仅仅是经学家、哲学家,同时也是自然科学家。“戴震还立足于治经而研治数学,因而把自然科学和传统经学结合起来。”{14}这主要从戴震入四库馆后所辑校的各种算书可以看出,如《周髀算经》、《九章算术》、《孙子兵法》、《海岛算经》、《五曹算经》、《数术记遗》等算书。此外,戴震不仅辑校传统古籍算书,自己还在算学方面有所著作。正如梁启超所论:“自其中年,即已成《原象》、《历问》、《历古考》、《策算》、《勾股割圆记》等书。”{15}值得一提的是在《策算》一书中,戴震为了区别中国筹算和西洋筹算,把西洋的筹算改称“策算”。当然戴震在阐释西学时所下的不仅仅是在于改名这种表面功夫而已,他还通过列举《周易》、《论语》、《考工记》和汉书律历志等经籍中的例子来说明其合理性,这是戴震最常用且擅长的手段。如“古漏刻之法,昼夜百刻。每一刻为六十分,以十分为一小刻,分隶十二辰,每一辰刻二小刻。梁天监中,改用九十六刻,每一辰惟八刻,始变古法,旋废不用。今欧逻巴以昼夜为二十四小时,一小时四刻,合之凡九十六刻,盖本于梁天监中所改者耳。”{16}受“西学中源”思想的影响,戴震始终相信西方的科学知识起源于中国,其《与是仲明论学书》云:“中土测天用勾股,今西人易名三角、八线,其三角即勾股,八线即缀术。然而三角之法穷,必以勾股御之,用知勾股者,法之尽备,名之至当也。”{17}数学史家钱宝琮也认为戴震所著的《勾股割圆记》、《迎日推策记》等书所叙述的都是西学思想,但是戴氏却用古人传记文体来论述,好让读者认为这些思想在中国自古有之。{18}
综上可见,戴震虽然坚持“西学中源”说,但是他并不排斥西学。他的天文、算学、历法等著作,在唤起人们重视传统学术的同时,对西学也倾注了大量心血,并且吸收了西学的一些内容。相对于江永和梅文鼎,笔者认为“超胜”一词用于此有其合理性。戴震的做法其实是在前期梅文鼎等人“西学中源”的观点上加以实证和深化。徐道彬认为如果梅文鼎的中西融合方法能使中土人士颔首,那么,戴震“易以新名,饰以古义”的自我作古之法,与朝廷的文化本位思想甚为契合。这既是对西学中源的强调又是超越前人的表现。{19}故而乾嘉大家之一的阮元称戴震“盖自有戴氏,天下学者,乃不敢轻言算数,而其道始尊。然而戴氏之功,又岂在宣城之下哉!”{20}毋庸置疑,戴震等坚持“西学中源”思想的乾嘉学者在着力发掘、整理和研究传统天算学以论述西学的合理性时,也使众多的中国儒士了解到了中国传统科学的优秀成果。乾嘉学者擅长考据,他们能够利用自身的优势作为手段去发掘西学在中国古代中的痕迹,虽然并不是全部乾嘉学者都赞成“西学中源”思想,但是作为时代的风气,大部分站在前沿的学者都会认识到西学要想在中国站稳脚跟首先要去掉“异类”的标签。戴震作为乾嘉考据前沿者在把西学纳入中源的过程中,从天文、算学和历法等方面着手,经过详细地考究,找出西学和中学的交接点,然后转换成传统的术语,这样西学的“非我族类”的标签便明显削弱了。无疑这有利于化解学界对西学的排斥情绪,促进西学的传播。
根据当时学者对西学的不同态度,笔者认为“西学中源”反映出来的不仅仅是中国的落后和西方的先进之间的冲突,更应该注意到的是当时整个中国的传统观念和西方的科学观念的冲突。这应是“西学中源”产生的根本所在。乾嘉时期的学者谈论西学多以“中源”为凭借,研究西法也往往脱离不了对中法的陈述,否则容易被视为崇尚西学太过,江永就是一个生动的例子。戴震作为乾嘉学派的杰出代表,面对西学日渐渗透的局面,他通过考据传统的自然科学如天文、历法、数学等知识,使得西方的科学思想得以凭借中国传统的外衣在中国觅得一席之地,其高明之处在于利用考据使得中学中融入了西学的内容。对此,笔者很赞成梁任公的评价:“戴震全属西洋思想,而必自谓出孔子”。{21}虽然戴震在各学科的考证方法上难免限于保守,但是其究根穷底的精神却很值得后世学人学习。同时,值得一提的是作为经典阐释学的辅工具,训诂、考证等学科日渐兴盛起来。这不仅为现代学术的诞生打下了坚实的基础,并为现代西学的传播奠定了基础。
注释:
①赵晖.西学东渐与清代前期数学[M].杭州:浙江大学出版社,2010:135.
②阮元.畴人传.畴人传汇编.上册:4
③张之洞.书目答问[M].上海:上海古籍出版社,2001::265-267.
④梁启超.清代学术概论[M].桂林:广西师范大学出版社,2010:28.
⑤徐道彬.论戴震与西学[J].自然科学史研究,2010(2):129-141
⑥刘墨.乾嘉学术与西学[J].清史研究,2005(3):53-62
⑦徐道彬.论戴震与西学[J].自然科学史研究,2010(2):129-141
⑧李开.戴震评传[M].南京大学出版社,1992:7.
⑨徐道彬.戴震学术地位的确立与“西学中源”论[J].清史研究,2010(3):51-65
⑩梁启超.清代学术概论[M].桂林:广西师范大学出版社,2010:126.
{11}梁启超.中国近三百年学术史[M].北京:东方出版社,2004:368.
{12}梁启超.清代学术概论[M].桂林:广西师范大学出版社,2010:116.
{13}梁启超.中国近三百年学术史[M].北京:东方出版社,2004:9.
{14}李开.戴震评传[M].南京大学出版社,1992:26.
{15}梁启超.中国近三百年学术史[M].北京:东方出版社,2004:367.
{16}戴震.戴震全书[M].第2册.合肥:黄山书社,1994:274.
{17}戴震.戴震全书[M].第6册.合肥:黄山书社,1994:371.
{18}见:钱宝琮.戴震算学天文著作考[A].李俨钱宝琮科学史全集[M].第9册.沈阳:辽宁教育出版社,1998:145.
{19}徐道彬.论戴震与西学[J].自然科学史研究,2010(2).
{20}阮元.畴人传(卷42).戴震.畴人传汇编.上册:542.
{21}梁启超.清代学术概论.上海古籍出版社,1998:89.
参考文献:
[1]刘墨.乾嘉学术十论[M].北京:三联书店,2006.
[2]江晓原.试论清代“西学中源”说[J].自然科学史研究,1988,7(2).
[3]刘钝.清初民族思潮的嬗变及其对清代天文数学的影响[J].自然辨证法通讯,1991(3).
要讲哥白尼的日心说,先要讲讲地心说。“天圆地方”的说法比地心说还要早,国外追溯到了15世纪,地心说理论才比较严密地建立起来。它实际上是要拿这个理论来解释看到的天象。为什么有这个兴趣?我想有两个原因,一个原因是农业,那时候社会的大部分经济活动都是农业活动,农业生产需要计算时间,按中国的说法叫“节气”,必须算准什么时候播种,什么时候收获;再一个原因,从当时的科学水平看还有占卜的意图,希望从天象上预告未来,这从某种意义上说是对的,按照天象来预测来年的农业影响,只是当时他们做出了一个完整的理论系统来做这个事。
1559年,根据托勒密的理论画出的三维图,还是地球在中间。往外分布的,当时已经发现的包括水星、金星、太阳、火星、木星、土星。因为他觉得地心说有的问题已经不能解释了,星球之间转动的时候,不是在一个平面上这么简单,光是一个平面的运动已经刻画不了了,所以用三维来刻画,但还是想象地球在中间,太阳等其他星球绕着地球转。其实这个很容易理解,符合当时的科学发展水平。即使咱们现在小的时候你去感觉的话,直观地感觉成这样还是对的。在当时看来这是天经地义的事情。这是在古希腊发现的一个图,是在天主教会发现的,是当时对世界看法的正统观念。
这是国外的情况。国内的情况是,我们国家古代的天文观测非常发达,在当时是第一流的。我国是最早记载哈雷彗星的,在公元前613年,这是国际上最早的。你们到大学二年级就会学到拉普拉斯方程,拉普拉斯是法国18到19世纪的数学家。那个时候数学家和物理学家是不分的,拉普拉斯写了一本书叫做《宇宙体系论》,第一部分就讲最早的有意义的天文观测记录,实际上就是那个我国春秋时期提到的哈雷彗星的出现。这是最早的,可以算出来那个时间观测到的就是哈雷彗星。我想这能反映当时我国古代的天文观测非常发达,这个观测的目的当然主要就是包括颁布历法。秦汉以来我国颁布了100多部历法,包括祖冲之这些人,实际上很大的工作都是算历法。
我们前面提到的“天圆地方”实际上不是地心说的概念。地心说的概念比这要晚,一般有两个说法,一个是盖天说,一个是浑天说。这是古代地心说的概念。《晋书》中提到,天是一个穹形,地也是一个穹形,地在中心,天在外面,相当于是两个同心球。浑天说的提出者是张衡,“浑天如鸡子,天体圆如弹丸,地如鸡子中黄”,相当于把地看成是一个蛋黄。这个想法基本上和地心说是一致的,当时包括测量天体运行的周期之类的很多做法,都是从这个基本理论出发来做的。比如祖冲之他们都计算得非常精确,和现在算的也就是一两分钟的误差了。
哥白尼是教士,当然现在我们说他是天文学家,他是第一个提出日心说的。实际上也不是第一个,曾经有人提出过但没有他这么大的影响。他是严格地建立了日心说的理论,在此之前他已经在各处讲他的理论了。1543年,他大约70岁左右去世,去世的那一天才拿到给他寄来的这本书。但实际上40岁以后他已经在欧洲的天文学界有相当的声望,他去罗马教廷讲课其中已经涉及日心说的理论,并不是我们想象的那样,一提日心说马上教廷就要把你关起来,情况不完全如此,有各种原因。看当时的历史就会知道,哥白尼在那个时候已经得到了天文学界和教廷比较广泛的尊重,被认为是一流的了。他的书一共是七卷,第一卷主要是理论,后面几卷主要是计算各种天体的位置,谈日心说对还是地心说对。哥白尼当时计算得非常准,他算出的地球公转周期是365天6小时9分40秒,比现在精确值多了30秒,这是500年前的结果。他得到的月亮到地球的平均距离,是地球半径的60.3倍,和现在的60.27倍相比,误差也非常小。由于他的杰出成就,已经在欧洲受到了非常广泛的尊重。
现在我要提的就是,为什么他要提出日心说?当时地心说也蛮好的,可以很好地解决这些事,那么他为什么要做这件事?为什么要考虑日心说呢?(学生:因为地心说已经解决不了一些问题了,所以需要哥白尼创立日心说去解释一些地心说不能解释的问题。)回答得很好,肯定是前头的理论不能解决一些问题。实际上,建立日心说不是为了单纯的创新,也不是为了理论的漂亮,也不是为了谋得更高的利益和名誉,而是因为当时有两个不能解决的最大的问题。第一个问题是水星和金星的出现。金星是早晨和傍晚出现,白天、晚上看不见,火星、木星和土星是整个夜间都能看到。如果地球是中心,所有星辰绕着地球转,应该是要看见都能看见,看不见的时候都看不见,不会发生一部分看得见,一部分看不见的情况。第二个问题是火星的逆行。实际上这些行星是从西向东运动,我们看到太阳从东往西运动是因为地球自转的参照。如果你把太阳的位置每天标记下来,可以发现实际上太阳在从西往东走。而如果你去标注火星的位置,你会发现有一段时间它会往回走。走了一两个月它又返回去,这是地心说不能解释的。实际上,哥白尼还发现一些其他不能解释的问题,他希望有一个新理论解决这些问题。
火星逆行的意思就是从西往东运动,如果每天标记的话,会发现有段时间它倒着走,走了一段时间又回来往前走。这是以恒星作为参考系来看火星的运动。所以按照托勒密的理论,这些现象都没法解释,用哥白尼的理论就可以把这个问题解释清楚。为什么?行星本身是不发光的,我们看到它是反射的光。比如咱们站在地球上,你要是在白天的话肯定什么都看不见,因为太阳太亮,不会给你反射过来。你在夜间看到火星的原因是你背着太阳,太阳光照着火星,火星再反射过来。金星在白天太阳光照到它,反射无效,太阳自己太亮,你只能看到太阳的亮光,所以也看不到它。要是早上和傍晚,太阳光斜着照它时才能把光反射回来。这是金星和火星能看见不能看见的最大差别,用日心说就能解释这件事。
火星逆行问题要复杂得多,主要是两个原因,一是因为地球和火星绕日旋转的周期不同,地球的公转周期是365天,火星的公转周期是687天,火星的公转周期长。二是它对太阳的公转半径比地球对太阳的半径要大,在地球的外侧。根据现代测量的结果,太阳的半径是696000公里,火星很小,半径3000多公里,到地球最小距离约5500万公里。当时哥白尼所看到的这些,就能解释为什么火星会往回转了。原因就是其一周期不同,其二距日半径不同。这是哥白尼要提出日心说最重要的原因,他发现原有理论的不足才会考虑修正或者原来的理论。
当时关于天体运动的研究有了重大的发展,其中一个重要人物是开普勒。他最重要的发现就是行星运动的椭圆轨道,椭圆曲线有两个焦点,在椭圆轨道上有一点到两点的距离的和是定长,这是椭圆的定义。他发现行星的运动是椭圆,而且是把太阳放在它的焦点上,后面涉及的物理、数学的东西多了,这里不详细介绍。这些都是开普勒当时做了大量的计算发现的定律。在这之后一个重要的科学家是牛顿,他建立了微积分学,实际上是把开普勒发现的现象用理论解释,同时再用这个理论预测下一步发生什么现象。他在1687年发表的《自然哲学》,对开普勒的发现进行了严格的证明。用牛顿的三大定律解释,第一是惯性定律,第二是作用在物体上的力等于质量乘以加速度,第三是两个物体之间的作用力和反作用力,在同一直线上,大小相等,方向相反。从这三个定律出发,就可以证明从数学角度严格地说开普勒是正确的,他用方程测算了行星的运动。
下面介绍海王星发现的过程,这里会更注重介绍它的数学背景。海王星现在被认为是最远的一颗行星。冥王星已经被认为不是行星了,只是一颗很小的小行星,不是真正的大行星。1781年发现了天王星,是通过观测发现的。发现之后在欧洲出了新的星图,每次都把观测到的新行星标出来,之后按照牛顿的方程计算这些行星在一段时间之后能走到什么地方,就可以精确地算出来,知道其对其他现象的影响。但计算完以后,天王星的算法和观测结果不同,说明外面还有个大的行星,引力影响到它了。后来发现了海王星。天王星为什么往外跑,因为外面有一个海王星。实际上要算一个天体的运动需要六个变量,现在已经忽略很多。当时发现算上海王星是行星,要算海王星,其他再忽略不计也应该是九个。要把这些都算出来,而且海王星也受到其他星体的吸引,需要精确的数据测得其他这些星体的运转规律和准确位置,然后反推海王星应该在什么地方。
你可以想象当时没有计算机,完全靠手算,这是相当不容易的事。1843年剑桥大学的一个毕业生叫亚当斯,他算出了天王星的位置,把结果交给了格林尼治,它是当时非常有名的天文台。当然他并没有详细地论证计算过程,没有引起科学家重视。几乎是同时,法国天文台的罗威业也研究了这个问题。法国有个科学院每年征集论文评奖,他的论文提交给了巴黎科学院。之后1946年又做了第二篇论文,做了精确的计算。这时格林尼治也注意到了罗威业的论文的重要性,这件事要去做。首先你要知道这些行星在天空的分布,要观测发现哪颗是新的,而且要判断是不是以前观测过的。实际上这时的格林尼治天文台做不了这个事,它没有最新的星图。柏林天文台刚刚做出最新的星图,罗威业说服了柏林天文台,他们拿到罗威业论文的当晚就找到了这颗行星,就在罗威业计算的位置角度误差不到1度,和亚当斯预测的大约差了10度。所以发现海王星以后,英国和法国两边都在争这件事,最后就说他们两个同时发现的。
从这些发现可以看出,首先你要掌握现有的理论,你要发现问题,发现不足,有相当的基础才可以做这个事。所以爱因斯坦在纪念牛顿诞辰300周年的文中写过这样的话,这段话写于1942年,即使今天看来也是非常重要的:“那些为天才继续发展所不可缺少的工具,主要来自于对星空的观察。像牛顿那样有创造能力的思想家,他们的思想如星空展翅高飞。”
[中图分类号]B2;04-1 [文献标识码]A [文章编号] 1000―7326(201 0)02―0028―08
一、问题的提出
1981年10月,美国物理学家、美国科学院院士、美国物理学学会主席、美国哲学学会副主席惠勒教授,应邀到北京、合肥、上海等地讲学,其系列演讲被集为《物理学和质朴性》一书。书中汜载了惠勒教授对现代物理学的两点看法与结论:“量子力学与相对论根本不可能协调”:“物理学的基础结构注定要坍塌,并将重建在一个新的基础之上”。
《简明不列颠百科全书》中,有两处与惠勒相同的论断。“量子力学”条:关于量子力学的不确定性,有两种对立的见解,以玻尔为首的哥本哈根学派认为这是最后的、基本的,因此力求取得对这种不确定性的更详细的知识;而爱因斯坦所代表的反哥本哈根学派,则认为这是目前知识不完备的结果,将来会有新的发现,修改现在的理论而恢复严格的规定性。这种情况一旦出现,将是物理学一场新的革命。“爱因斯坦”条:爱因斯坦承认量子力学的光辉硕果,但不接受N・玻尔等人的互协原理(惠勒称之为“并协原理”――引者注),并坚持他的广义相对论是未来科学发现的更合适的理论基础,他有一句名言“上帝是难以捉摸的,但他决无恶意。”对此,他和N・玻尔等人展开过长期的激烈争论,并与人多数理论物理学家分道扬镳。
惠勒与爱因斯坦的这些主张明确告诉人们这样两个问题:第一,相对论与量子力学两种学说、两种学派之间的确存在着无法统一的问题;第二,物理学领域中会有一场新的革命。可见,物理学并没有解答终极问题,物理学领域内的任务还远没有结束。
二、现代物理学的两大根本缺陷
现代物理学存在着两大根本缺陷:一是自身无法统一;二是不能完整地解释宇宙。阐释经典力学,牛顿运用的是绝对时空。何谓绝对时空?牛顿在《自然哲学之数学原理,定义,附注》中给出的解释是:绝对的、真实的和数学的时间,由其特性决定,自身均匀地流失,与一切外在事物无关:绝对空间的自身特性与一切外在事物无关,处处均匀,永不移动。可见牛顿所谓的绝对时空,乃是独立于物质之外的时空,但这种绝对时空实际上是根本不存在的。
爱因斯坦对牛顿的绝对时空观做出了如下改进:一是在狭义相对论中,允许坐标系作匀速直线运动;二是在广义相对论中,推广了加速度运动;三是把三维空间推广到了四维空间。《中国少年儿童百科全书》“爱因斯坦”条对此的介绍是:“他的关于时间、空间都要随运动状态变化的论文,冲破了牛顿时代以来形成的时间、空间绝对不变的旧观念,揭示了作为物质存在形式的空间与时间在本质上的统一性。”所谓“冲破”,首先是否定,其次是超越。“冲破”二字告诉人们,爱因斯坦相对论与牛顿经典力学之间存在着无法统一的矛盾。现代物理学的根本缺陷之二,就是不能完整地解释宇宙。现代物理学对现实世界的解释,尚有几大任务远没有完成:有无转化问题,即先天与后天两个世界的演化问题:宏观世界与微观世界的统一问题;物质世界与精神世界的统一问题;原动力与恒动力的统一问题;时间、空间与万物运动的统一问题;质量、能量、结构的统一问题;一物与宇宙的统一问题;人体与宇宙的统一问题;物生、物死的合理演化问题。
值得注意的是,现代物理学没能解释的这些重大问题,在中华元文化中都得到了合理的解释。本文的目的,就在于探讨中华元文化在现代物理学的重建中能否有所贡献。
三、中华元文化能指导现代之事吗
1 《周易》与《帛书周易》中的两个论断。《周易・系辞上》:“八卦而小成,引而伸之,触类而长之,天下之能事毕矣。”八卦是一个浓缩的天体,卦理即天理、自然哲理。这一论断告诉后人,如果能在八卦的基础上加以引申,加以触类旁通,就会把“天下之能事”办好。 能事者,器、技、术之事也。在《周易・系辞下》的记载中,出于伏羲氏、神农氏、黄帝手下的一件件史无前例的生产工具与生活器具,均是在卦象与卦理的启示下发明的。自然哲理常青,昨天可以指导发明创造,今天与今后同样可以指导发明创造。
2 《周髀算经》中的一个论断。《周髀算经》:“问一类而以万事达者,谓之知道。”这里的“一类”与“万事”之间有两重关系:一是对应关系,二是源流关系。“一类”之理即道理,问清了道理,即可以把万般事情办好。
3 老子的一个论断。《道德经・第14章》:“执古之道,以御今之有;能知古始,是谓道纪。”老子认为,古今之间、有无之间、本末之间、源流之间、道事之间有着不可分割的关系,认识了本源之道,完全可以解答当今之难题。
4 庄子与文子的两个论断。《庄子・天地》:“通于一而万事毕。”《文子・九守》:“能知一则无一之不知也。”两句话话语不同而道理一致。明白了道理就可以办好万事,明白了道理就可以无一不知。庄子与文子,在道与事、一与万之间的关系上,立场完全一致。
5 管子与荀子的两个论断。《管子・心术下》:“持一而不失,能君万物。”《荀子・非相》:“以一知万……以道论尽。”管子为法家,荀子为儒家,两家所关注的问题有所不同,但论证问题的基础却是一致的。皆以道为立论基础,去论证自己的学说。
6 《黄帝内经》中的一个论断。《黄帝内经・标本病传论》:“言一而知百病之害。”现代西方医学论病,一需要精密之仪器,二需要先进之实验室。在几千年前的中华大地上一没有精密之仪器,二没有先进之实验室,可是,贤能聪慧的中华先贤既可以论一病又可以论百病。奥秘何在?奥秘在于“言一”。一即是道,由道出发既可以认识与解释一病之害,又可以认识与解释百病之害。
“道无双,故曰一。”(《韩非子,扬权》)一即是道,道即是一。道理即自然之理,道理即宇宙法则。明白了道理,明白了一,就可以把千般事情办好,就可以把万般事情办好。以一论之亦或以道论之,论出了一件件史无前例的器具,论出了一部部史无前例的经典,论出了一项项史无前例的技术,论出了领先于世界的中华文明。实证是一条路,“以道论之”同样是一条路,而且是更高明的一条路。两条路均可以解答问题,但方法截然不同。
中华元文化领先解答了其他文化没有解答的问题,孕育出了领先于世界的中华文明。那么,中华元文化可以解答现代问题吗?再请看现代几位大家的论断。
1 严复以《易》理比较西方学术。严复在《天演论・译序》里写道:“近二百年,欧洲学术之盛,远 迈古初。其所得以为名理公例者,在在见极,(“极”应为“几”――引者注)不可复摇。顾吾古人之所得,往往先之,此非傅会扬己之言。……夫西学之最为切实而执其例可以御蕃变者,名、数、质、力四者之学是已。而吾《易》则名、数以为经,质、力以为纬,而合而名之曰《易》。大宇之内,质力相推,非质无以见力,非力无以呈质。凡力皆乾也,凡质皆坤也。”紧接这句话之后,严复连续以三个例子证明我们祖先的确“往往先之”。他将欧洲学术归结为“名、数、质、力”四大基石,而这四块基石中华元文化在阴阳乾坤这里已得到了解答。
2 白晋评价阴阳。白晋,法国传教士。是他把卦图寄给了德国大数学家莱布尼茨,并告诉莱布尼茨,他所研究的自然规律,物质(matter)和推动力(force)的存在,与中国哲学中的阴、阳,动、静(物质和运动)相同。白晋认为,中国古老哲学体现在《易》图之中,它以阴阳简明自然的方法表示了所有科学原理。
3 李约瑟评价阴阳与卦象。英国科学院院士李约瑟博士著《中国古代科学思想史》,其中第六章为“中国科学之基本观念”。在这一章里,李约瑟重点介绍的是三大理论:五行理论、阴阳理论、卦象符号。李约瑟认为,中国古代科学就产生在五行、阴阳、卦象这三大理论基础之上。中国古代科学不是产生在仪器之下,不是产生在实验室之中,而是产生在阴阳、五行与卦象这种哲理模式之中。这条道路是实证之外的道路,这种方法是实证之外的方法。
4 玻尔祟尚太极图。与爱因斯坦发生争论的,同样是诺贝尔奖获得者、著名量子物理学家玻尔,在1937年访问中国之后,淡了两点感受:一是“中国的治学传统使他产生了灵感”:二是“中国古今伟大思想家的真知灼见令人倾倒。”玻尔把太极图设计进了家族的族徽。太极位于中华元文化源头,并协原理位于西方科学前沿,在玻尔眼里,两者之间有着相似相通性。
5 惠勒评价阴阳。惠勒通过对玻尔观点的陈述,对阴阳做出了高度的评价。他说:“在西方,并协观念似乎是革命性的。然而,玻尔高兴地发现,在东方,并协观念乃是一种自然的思想方法。为了采用象征性的方法表述并协性,玻尔选择中文的‘阴阳’以及拉丁谚语‘相反相成’。”据《物理学和质朴性》的编者介绍,“惠勒在每次演讲中,都要提到1937年春玻尔对中国的访问,那次访问使玻尔发现他那时所倡导的并协性原理,竟然早在中国的古文明中就有它的先河,他认为‘阴阳’图是并协原理的一个最好标志。”惠勒完全同意玻尔对太极图的看法,因为它代表着“一种自然的思想方法”。
实际上,西方前沿物理学家很多人都明确赞扬过太极图与阴阳理论。例如。美国学者萨瑟兰(诺贝尔奖获得者),就以阴阳说解释了他的发现――环磷腺苷与环磷酸鸟苷。
古今论断清晰地告诉人们,中华元文化能够解答当代难题。
四、中华元文化能带领物理学突破困境吗
明白了物理学与天文学的关系,这一问题即可迎刃而解。
开普勒三定律一牛顿力学一相对论一量子力学,这是现代物理学的演化顺序。这一顺序直接告诉人们,开普勒三定律是物理学的基础。这一顺序间接告诉人们,天文学是物理学的基础。此处,有必要对开普勒三定律加以回顾。行星运动第一定律:行星轨道是一个椭A,太阳在这个椭圆的一个焦点上。行星运动第二定律:行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。行星运动第三定律:所有行星的椭A轨道的长半轴的3次方与公转周期的平方的比值都相等。开普勒三定律无疑是正确的。但是,与中华元文化相比,开普勒三定律解答的只是局部问题,而根本性、全局性、系统性、规律性问题开普勒三定律远没有涉及。如果说,开普勒所认识的天文学,能够演化出现代物理学,那么,中华元文化中的天文学,应该会演化出更高明的物理学。
中华元文化中有天文学吗?请看《周易,贲,彖传》中的一个论断:“关乎天文,以察时变:观乎人文,以化成天下。”这一论断清晰地告诉后人,天文与人文之间,一是对应关系,二是源流关系。再请看下面一个顺序:群经以《周易》为首,《周易》以六十四卦为首,六十四卦源于八卦,八卦是“仰观天文,俯察地理”之后的成果。这一顺序清楚地指出,中华元文化的源头在天文在地理,首先是在天文。天文学是人类第一学,历法是人类第一法,这是东西方的共识。创立第一学,创建第一法,中华先贤远远走在了世界的前列。天文历法,在中华大地上产生于文字之前。文字之前,天文历法是用太极、图书、八卦、九宫表达的。天文历法是中华元文化的基础。中华元文化中的天文学解答的是全局性、根本性、规律性的问题,解答的是永恒法则,所以,中华元文化完全可以带领物理学突破困境。
五、中华元文化的基本内容
1 太极。在三个地方可以看到太极的基本内容:地下文物、经典文字、历法。
在曲家岭、大河村、马家窑出土的史前地下文物中,可以看到多种形式的、用旋涡纹表达的太极图。这些太极图基本特征是完全一致的,即一个中心,黑白(阴阳)两分,状若圆环,循环无端。地下文物中的太极图,所表达的是史前先贤对宇宙、对天文、对气候的一种基本看法。
经典中的太极。“易有太极,是生两仪,两仪生四象,四象生八卦,八卦生吉凶,吉凶生大业。”《周易・系辞上》所描述的太极,是一个生生之源。生生之源的生产方式是一分为二、二分为四、四分为八的分裂而变。分裂而变,变出了时间,变出了空间。这里的太极,所表达的是史后先贤对宇宙发生与演化的基本看法。
历法中的阴阳,图文中的太极。周日之阴阳为昼夜,周岁之阴阳为寒暑。周日之阴阳,以日往月来做判断。周岁之阴阳,以立杆测影下的日影长短变化来判断。周日之阴阳可以两分,阳一半为昼,阴一半为夜。周岁之阴阳同样可以两分,阳一半为暑,阴一半为寒。在彝族十月太阳历中,仍然保存有“一年分两截,上半年为阳,下半年为阴”的说法。藏族、拉祜族的历法中,仍然保留着一年分冷、热两季的分类。苗族古历,以冬至为阳旦,以夏至为阴旦。冬至,太阳相交于南回归线。夏至,太阳相交于北回归线。太阳在南北回归线之间视运动的往返,决定了气候中的阴阳变化即寒暑变化。寒暑变化在测影之杆的表现是一长一短的规律性变化。寒暑变化在人文中的记载则是历法中的阴阳两分――冬至到夏至这半年为暑为阳,夏至到冬至这半年为寒为阴。寒暑变化,在万物中的体现就是“离离原上草,一岁一枯荣”的变化。历法中的阴阳,形成了图文的太极。太极是对天文变化最精致的归纳,是对气候变化最精致的归纳,是对万物变化最精致的归纳。
2 图书。“河出图,洛出书,圣人则之。”流行本《周易》与马王堆出土的《帛书周易》中都有这一论断,但是,图书从何而来,表达的是什么,两部《周易》均没有解答。以至于汉代至宋,宋至,图书问题一直是困扰人们的问题。
所庆幸的是,彝族文化同样有图书,而且还有图书内容的详细介绍。彝族先贤留下了《土鲁窦吉》(贵州民族出版社,1998年)一书。此书告诉世人,彝族文化中的洛书表达的是十月太阳历,河图表达 的是十二月太阳历。
十月太阳历。一年分五季。五季可以用金木水火土来表达。这里的五行,是表达五个季节的。
十月太阳历。一季两个月。奇数月为阳,偶数月为阴。这里的阴阳,是表达奇偶月序的。
十月太阳历,一年10个月。10个月可以用甲乙丙丁戊己庚辛壬癸来表达。十天干在这里是表达10个月之顺序的。
十月太阳历,每月36天,36天分三旬,每旬12天,12天可以用子丑寅卯辰巳午未申酉戍亥来表达。十二地支,这里是表达1旬之日序的。
十月太阳历,]8天为一个节气,一月36天两个节气,一年20个节气。
十月太阳历,一年平均365.25天。4年之中3个平年,平年365天。4年之中一个闰年,闰年366天。4年平均,每年365,25天。
十月太阳历,冬至、夏至过大小两个年。平年的大年节日3天,小年节日2天,闰年大小年的节日均为3天。
十二月历的基本结构与十月太阳历的基本结构完全一样,同样是分季、分月、分日、分节气。一年的时间长度同样是365.25天。所不同的是,变五季为四季,变一季72天为90天,变10月为12月,变20个节气变为24节气。
洛书还以奇偶之数解答空间方位问题――奇数分布在东西南北四方与中央,偶数分布在东北、东南、西南、西北四隅。
3 八卦,在三个地方可以看到八卦的基本内容:地下文物、汉族经典、彝族经典。
四川巫山大溪、山东泰安大汶口、浙江余杭良渚、甘肃,临洮马家窑等地出土的新石器时代的陶器上,均有“八角”图案。 “八角”图案形态各异,但基本特征是中心为正方形的“四面”,外延是指向八方的八角。良渚文化里的“八角”中心的正方形正中,还出现了一个圆。如果没有普遍意义,“八角”图案不会在如此广大的空间中出现。考古与天文学界有几点共识:八角表达的是四时八节――四时即春夏秋冬,八节即立春、立夏、立秋、立冬、春分、秋分、夏至、冬至;八角表达的是四面八方――四面即东西南北,八方即东西南北四维与东北、东南、西南、西北四隅;八角是八卦的雏形。
汉族文化中的八卦。《周易・说卦》中出现了先天后天两个八卦。《尸子》解释先天八卦,体现在历法上。《尸子》指出,卦中有历,四时八节最初是用八卦表达的――“伏羲始画八卦。别八节而化天下。” 《周易・说卦》解释后天八卦,同样体现在历法上。马王堆出土的《帛书周易》也是把八卦解释在历法上。《帛书周易,要》:“又四时之变焉,不可以万勿尽称也,故为之以八卦。”四时还不足以穷尽万物的变化,因此产生了八卦。八卦表八节,八节表万物变化。
彝族文化中的八卦。地下文物与彝族经典文字中,都出现了彝族八卦。彝族八卦又名八角,八角表达的是宇宙八方与时令八节。
综上所述,四时八节与四面八方是八卦所表达的第一内容。而四时八节与四面八方的确定,是以天文――太阳、北斗星与二十八宿――为坐标的。
4 九宫。关于九宫的完整而明确的汜载是在《黄帝内经・灵枢・九宫八风》篇中出现的。儿宫实际上是一个被“方框框”围起来的“井”字型。中宫是太一即北斗星的位置,四周八宫是四时八节中的八节――冬至、立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬。八节起于冬至,终于冬至,终而复始。
以太一(北斗星)的指向论八节,这是阴历的特征。以冬至为起点,以冬至为终点,这是太阳历的特征,中宫之外的八宫,两宫45天,六宫46天,一共366天,这是太阳历一岁的时间长度。以此而论,九宫应该是阳历与阴历的融合。
5 占盘。占盘,又称式盘。占,天文观测也;式,自然法则也。《文心雕龙・书记》:“占者,觇也。星辰飞伏,伺候乃见。登观书云,故曰占也。”又:“式者,则也。阴阳盈虚,五行消息,变虽不常,而稽之有则也。”按照《文心雕龙》的解释,占盘(式盘)的内容表现应该是天文模型与宇宙自然法则。
1977年,安徽阜阳县在西汉汝阴侯墓中出土了一个“太乙九宫占盘”。盘的正面画有八卦,八卦的位置中含有五行――水、火、木、金、土。小圆盘过圆心画出四条等分线,四条等分线的两段有相对应的内容:一对应九,二对应八,三对应七,四对应六。上九下一,左三右七,二八相对,四六呼应,这与流传的洛书的布局是完全一致的。
盘还分天盘与地盘。天盘以圆为标志,北斗星居圆中心,圆周边环列着天干地支、十二月、二十八宿。盘中的九个数字完全合于洛书之数,其摆布方式也完全合于下列歌词:戴九履一,左三右七,二四为肩,六八为足。天盘解答的核心问题是空间中的四面八方。地盘以方为标志,从内到外依次分三层排列,具体顺序为:天干、地支、二十八宿。正方形中间用“井”字可以区分出九个方块,九宫就此成立。四时八节、五行、五位、五音、八卦、九宫均可以巧妙地融合在“井”字形周围与中间。地盘解答的核心问题是时间中的四时八节。
内容相似,材质不同(木、玉、铜质)的占盘,在甘肃、山西,乃至朝鲜的汉墓中均有发现。
在《礼记・月令》、《管子・玄宫》、《吕氏春秋・十二纪》、《大戴礼记・夏小正》的文字里,记载着与占盘相似的内容。
占盘,是中华元文化浓缩之精品,这里的特点有:天文与人文的统一;天文与地理的统一;天文与天气的统一;太阳在南北回归线之间的视运动与北斗星的圆周运动的统一;太极、图书、八卦的统一;时间与空间即四时八节与四面八方的统一;宇宙的数字化即物理与数理的统一;庞大而繁杂的现实世界的微型化。
从太极开始,经图书八卦、九宫,到占盘的形成,中华先贤完成了对天文以及宇宙法则的基本把握――阴阳的分裂而变形成宇宙,宇宙可以一分为二细化为天地,可以一分为四细化为四时四方,可以一分为八细化为八面八节,可以一分为十二细化为十二辰十二方位……天文在周而复始地变化,宇宙在周而复始地变化,万物在周而复始地变化。所有这些内容,容纳在小小占盘(式盘)之中。图书的基本框架构成了占盘的基本框架,太极、八卦的基本内容构成了占盘的基本内容。占盘,完全地表达了中华先贤对天文与宇宙法则的基本看法。
六、图书智慧与图书所解答的问题
以简洁的方法,认识与解答了宇宙间的根本性、全局性、系统性、规律性问题,这就是图书智慧。
创造图书的中华先贤,以立杆测影这一简洁的方法认识了下列问题。
其一,认识了天道运行即太阳视运动的基本规律。一是往返周期性。测影之杆下的日影长度变化,有着极其严格的周期性,由长变短,由短变长,循环往复,周而复始。曰影变化的周期性,体现了太阳视运动的周期性与规律性。二是时间周期性。太阳视运动的周期性,在时间上有着严格规定性。周期性数据,《周髀算经》给出的是365.25天(元代郭守敬精确为365.2425天)。三是时空对应性。太阳周天1度,历中1天;太阳周天365,25度,历中365.25天。度属空间,天属时间。时间与空间,统一在太阳视运动这里。
其二,认识了太阳视运动(北斗星圆周运动)与天气寒暑变化之间的对应关系。太阳视运动一个周 期分两截――从南回归线到北回归线,再从北回归线回到南回归线。南而北为来,北而南为往。来则暑,往则寒。太阳视运动的往来与寒暑往来,具有间不容发的对应性。太阳视运动的一往一来以及相对应的一寒一暑的变化,可以对应于《周易,系辞上》所言的“一阴一阳之谓道”。寒暑细分,可以细分为春夏秋冬四季;四季细分,可以细分为八节;八节可以细分为24节气,24节气可以细分为72候。节令是气候变化的标志。《黄帝内经・灵枢・九宫八风》:“太一移日,天必应之以风雨。”天文与天气,在此得到了统一。
其三,认识了天体运动与万物生长收藏之间的对应关系。太阳视运动决定着寒暑变化。寒暑即阴阳。寒暑阴阳变化决定着万物成长、成熟与收藏。实际上,一花一草、一鱼一虾的变化,均与天体运动息息相关。天体与人体、宇宙与生命,在此得到了统一。
其四,认识了物极必反的圆周运动。太阳视运动的轨迹是一个365.25的椭圆。沿着这个椭圆,太阳视运动周而复始、无限循环。如《周易・蛊・彖传》所言:“终则有始,天行也。”如《周易・系辞上》所言:“一阉一辟谓之变,往来不穷谓之通。”宇宙间物体的运动都是圆周运动。直线运动是局部的。
其五,认识了原动力与恒动力。天体运动,不推而动,不引而来。奥秘何在?奥秘在于原动力与恒动力与生俱来。《周易・系辞上》:“刚柔相推而生变化。”《周易・系辞下》:“刚柔相推,变在其中矣。”刚柔者,阴阳也,有形无形也。相推者,相互推动也。刚柔之间,阴阳之间,有形无形之间,你推我,我亦推你。力,与生俱来,始终存在。
其六,认识了“几”点。 《周易・系辞上》 “夫易,圣人之所以极深而研几也。……唯几也,故能成天下之务。” 《周易,系辞下》:“几者,动之微。” “几”点,应该是日月星的对应点。 《春秋左传,昭公七年》:“日月之会是谓辰。” “几”点,是曰月星在空间直线上的对应点,是日月星在时间中会面的瞬间点。 “几”之处,天文发生变化,随之而宋的是气候发生变化与万物发生奇妙的变化。
图书智慧解答了一系列具有基础性与永恒性的问题。
其一,确定了天文三线与时令四点。立杆测影,影长之极点即冬至点,此点的垂线即南回归线;影短之极点即夏至点,此点的垂线即北回归线。影子一分为二的中间点即春分、秋分点,两点之间的连线即赤道线。冬至点是太阳视运动的起始点与终止点。夏至点是太阳视运动的转折点。春分、秋分点是太阳视运动一来一往的经过点与中间点。太阳视运动在三线四点之间完成了一个周期。二线上的四点,《周髀算经》与《黄帝内经》告诉后人,这里往往是天气变化的转折点。发生在圣诞节前的厄尔尼诺现象,在西方一直是个谜。但是,站在图书的立场去看,答案即刻而出――这里是太阳相交于南回归线的冬至点,厄尔尼诺现象是冬至点的点效应,是同样相交于南回归线的线效应。经验告诉人们,夏至点与秋分点的两线之间与夏至、秋分点前后,是台风发生的时间点。天文与天灾,在此得到了统一。
其二,制订了太阳历、太阴历与阴阳合历。制定太阳历的依据,是太阳在南北回归线之间的视运动,其时间长度为365.25天。制定太阴历的依据,以月亮圆缺十二次为依据,其时间长度为354天。将太阳、太阴二历合一,即阴阳合历。阳历论岁,阴历论年。365.25-354=11.25(天)。年与岁之间相差11.25天。图书的创造者们,以“闰”的方法――三年一闰,五年再闰,十九年七闰,来调配两者之间的时间差。 《尚书・尧典》:“期三百有六旬有六日,以闰月定四时,成岁。”《周易・系辞上》:“五岁再闰。”阴阳合历的时间长度,以太阳在南北回归线之间视运动周期为基准;以闰月的形式融进了月亮因素;以北斗星斗柄指向寅位确定元月,这又融进了北斗星的因素。阴阳合历的优秀之处就是将曰月星(太阳、月亮、北斗星)三者的作用融在了一起。历,在早期的中华大地上是根本大法。立政、养生、礼仪与生产生活,必须合于时合于历。
其三,奇偶之数。 《周易》与《土鲁窦吉》指出,天地之数一共有十个,即一二三四五六七八九十。奇数一三五七九为天数,偶数二四六八十为地数。彝族典籍指出,正是这十个数组成了河图洛书。《周易,系辞上》:“阳卦奇,阴卦偶。”彝汉两族文化共同指出,奇偶之数,始于阴阳。
其四,直角三角形。直角三角形,在西方是古希腊大哲学家毕达哥拉斯的贡献,毕氏的直角三角形是在平面上画出来的。而在中华大地上,直角三角形是立杆测影时在空间发现的。观天文立竿测影,竿长为股。影长为勾,竿、影两端端点相连为弦――直角三角形由此产生。纸上的直角三角形画一个是一个,动态的日影每时每刻都会自动产生出新的直角三角形。毕氏的直角三角形与圆无关,测影竿下的直角三角形产生的同时,圆自然伴随而生――影杆下的日影轨迹本身就是一个椭圆的半圆,
其五,确定了时空物三位一体的时空观。时空物三位一体的时空观,中华先贤是在太阳在南北回归线之间循环往复的视运动中发现的,是在北斗星斗柄的圆周循环运动中发现的。是在日往月来的交替中发现的。日月星在空间循序运行,历中的时、曰、月、岁相应递增,地上万物生长收藏的状态在相应变化,时空物三位一体的时空观确立在天文历法中。 《周髀算经》:“故月与日合,为一月。曰复曰,为一日。日复星,为一岁。”没有天上的日月星的运行,就没有历中的月、日、岁的确定。绝对时间,在中华元文化里根本不存在。
其六,绘出了数字化的宇宙简图。 “一切都是数。”这是毕达哥拉斯的著名格言。毕氏认为,一切存在的事物最后都可归结为数的关系。说到了,认识到了,并没有做到,毕达哥拉斯终生也没有绘出数字化的宇宙简图。中华先贤在河图洛书这里,绘出了数字化的宇宙简图。 “戴九履一,左三右七,二四为肩,六八为足”。这是数字组成的洛书之歌。 “一六居北,二七居南,三八居东,四九居西,五十居中,十数五方”,这是数字组成的河图之歌。河图洛书里的奇偶之数,可以表达时间,可以表达空间;可以表达天体,可以表达人体;可以表达天气变化,可以表达万物变化;可以表达一分为二、合二而一。可以表达一分为三、合三为一。这里的数字,可以表达一切。
七、统领一切的阴阳学说
图书的诞生,中华先贤完成了从天文到人文的转化。人文是以两分而一体的阴阳学说为基础的。利用阴阳学说,中华元文化解释了一切问题。
1 有生于无,阴阳学说首先解释了从无到有即先天向后天世界的转化问题。
2 形神两分而一体,阴阳学说解释了“大到无外,小到无内”即大小两个世界的统一问题。
3 天体亦阴阳,人体亦阴阳,阴阳学说解释了天体与人体的统一问题。
4 日月相推,寒暑相推,刚柔相推,阴阳学说解释了原动力与恒动力、相互吸引力与相互排斥力的统一问题。
5 阳论时间,阴论空间,阴阳论男女论万物,阴阳学说解释了时间、空间与万物运动的统一问题。
6 阴论质量,阳论能量,阴阳的永不重合、永不分离可以论两分结构,阴阳解释了质量、能量、结构的统一问题。
7 阴阳可以论小花小草,可以论宇宙,阴阳学说解释了一物与宇宙的统一问题。阴阳可以论男女,可以论气血,阴阳学说解释了人体与天体的统一问题。
8 阴阳可以论天文变化,可以论天气变化。阴阳学说解释了天文、天气、天灾的统一问题。
9 太阳视运动的一来一往,“离离原上草”会有“一岁一枯荣”的变化,阴阳学说解释了天体运动与物生物死的演化问题。
10 圆周轨迹中,局部是直线,整体是曲线,阴阳学说解释了局部直线与整体曲线的统一问题。