說起漢武帝，很多人腦海中第一個(gè)跳出來的，可能是漢匈之戰(zhàn)、封狼居胥、獨(dú)尊儒術(shù)、均輸平準(zhǔn)、鑿空西域、豢養(yǎng)男寵、巫蠱之禍、輪臺(tái)罪己詔等等，很難有人會(huì)想到“元封造歷”這件事。然而元封造歷的確是中國(guó)科技史、乃至整個(gè)中國(guó)歷史上最關(guān)鍵的事件之一。如果中國(guó)農(nóng)歷非要像西方的公歷那樣定一個(gè)元年，那就應(yīng)該是漢武帝太初元年，即公元前104年。

任何一個(gè)古老文明發(fā)展到一定階段，都需要造歷法，這是毫無疑問的。歷法包括對(duì)日、月、年的明確定義。顯然，日和月容易被定義，難點(diǎn)在于年，也就是地球公轉(zhuǎn)和四季變化的周期。

年無非兩種定義方式，一種是把月乘以某個(gè)系數(shù)，比如12，就是一年。伊斯蘭的陰歷就是這樣。這種歷法的最大問題是12個(gè)月的周期只有354天多，并不是地球的公轉(zhuǎn)周期365.25天，兩者差了11天，用陰歷的結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)同一個(gè)月份在不同的年里會(huì)對(duì)應(yīng)春夏秋冬的任意一季。另一種就是按日晷測(cè)定的冬至或夏至日作為時(shí)間節(jié)點(diǎn)。因?yàn)槎寥蘸拖闹寥盏娜贞虚L(zhǎng)度最明確，作為節(jié)點(diǎn)很容易想到。這就是陽(yáng)歷的辦法。但這種方法也有問題，因?yàn)橐粋€(gè)回歸年不剛好是整的天數(shù)，所以二分二至日回歸時(shí)可能在夜半，也可能跨一天，所以只能通過漏刻計(jì)時(shí)再配以某顆恒星在某個(gè)星宿的某個(gè)位置（即入宿度）來確定，加之當(dāng)日的天氣等因素，冬至日和夏至日的確定難度很大。因此中國(guó)至遲在春秋時(shí)期，一年究竟幾個(gè)月還是不明確的，有時(shí)是12月，有時(shí)是13月，甚至14月的情況也有。

于是，人們有必要考慮一種能夠兼有陰陽(yáng)歷優(yōu)勢(shì)的紀(jì)年方法。利用月相的變化，人們?nèi)菀鬃R(shí)別，但周期不匹配。利用日晷的變化，周期倒是匹配，就是確定起來有困難。那么把兩者想辦法結(jié)合起來不就行了嗎？這就是中國(guó)夏歷采用陰陽(yáng)合歷的原因所在。

中國(guó)的農(nóng)歷大致可分為兩個(gè)階段，太初歷以前的統(tǒng)稱夏歷、或顓頊歷，太初歷以后就是農(nóng)歷了。顓頊歷中已經(jīng)有了陰陽(yáng)合歷的基本設(shè)定，有了閏月的概念，但是如何確定閏月卻相當(dāng)不明確，當(dāng)時(shí)的觀測(cè)條件還達(dá)不到。

這個(gè)重要任務(wù)，自然就留給了歷史上第一個(gè)大一統(tǒng)、并且國(guó)力相當(dāng)昌盛的漢武帝朝。

漢武帝召集了天下最頂級(jí)的歷算天才聚集長(zhǎng)安，開始造歷的嘗試，也就是元封造歷。這里面的代表人物包括落下閎、鄧平、唐都、壺遂、司馬遷等，可以說是這些人造就了中國(guó)第一部嚴(yán)格意義上的歷法，也確定了中國(guó)文化的根基。

太初歷的第一個(gè)重要工作是調(diào)整19閏7法。傳統(tǒng)歷法，19個(gè)回歸年置閏7月，要么是在歲末置閏，要么是在9月。太初歷則規(guī)定，每逢無中氣的那個(gè)月的后一月為閏月。24節(jié)氣中處于月初的那個(gè)節(jié)氣叫節(jié)令，月中以后的那個(gè)叫中氣。19年剛好有7個(gè)月沒有中氣，所以這一規(guī)定并未改變19閏7法的本質(zhì)。

這個(gè)事情說起來似乎很簡(jiǎn)單，但當(dāng)時(shí)能想到這一點(diǎn)卻相當(dāng)不容易。因?yàn)橹辽佼?dāng)時(shí)之人必須要認(rèn)識(shí)到，地球的公轉(zhuǎn)軌道是橢圓形。道理很簡(jiǎn)單，如果地球的公轉(zhuǎn)軌道是正圓形，那么就不可能出現(xiàn)有的月份有中氣，有的月份沒有。只有是橢圓形的時(shí)候，才會(huì)出現(xiàn)有的節(jié)氣間隔比較長(zhǎng)，有的節(jié)氣間隔比較短。

更有趣的，不光認(rèn)識(shí)到了橢圓形，還認(rèn)識(shí)到了地球章動(dòng)周期恰是19個(gè)回歸年（準(zhǔn)確的說是18.6年）。

所謂章動(dòng)，就是地軸的運(yùn)動(dòng)，“章”是取自中國(guó)古代以19年為一章而得名。章動(dòng)是月球運(yùn)動(dòng)的白道面變化所引起，運(yùn)用章動(dòng)的19年周期，是充分考慮了月球運(yùn)動(dòng)的必然結(jié)果，也體現(xiàn)了陰陽(yáng)合歷的精神。

有了19閏7法，中國(guó)的農(nóng)歷就不用像西方的公歷那樣，定一個(gè)“若某年份是4的倍數(shù)、不是100的倍數(shù)、是400的倍數(shù)，則該年為閏年”這樣奇怪的人為設(shè)定，也沒有因?yàn)橛憛挾露室馍賻滋?/span>。農(nóng)歷的所有設(shè)定都充分尊重客觀的太陽(yáng)、地球、月亮三者的運(yùn)行規(guī)律，沒有人為主觀因素影響。

另外，太初歷還有一個(gè)重要成果，就是春節(jié)，也就是一年的第一天。定一年的起點(diǎn)也不容易，公歷的元旦就完全不依賴任何天文規(guī)律，全憑人為規(guī)定。這在中國(guó)古代看來并不“科學(xué)”。一個(gè)容易想到的辦法是定冬至日為一年起始，但前面講了，冬至日不容易測(cè)，也不確切為某一天，老百姓很難接受。另一種是定立春，因?yàn)榱⒋赫且荒隁鉁亻_始回升的時(shí)候。同樣的，靠溫度來定日子就更難。定大寒之后第一個(gè)朔日就簡(jiǎn)單多了，通過月相判斷這是老百姓肉眼就能做出的觀察，這就是春節(jié)的來歷。

這里要說一個(gè)題外話?，F(xiàn)代說起歲差的發(fā)現(xiàn)，一個(gè)經(jīng)常提及的故事是古希臘某學(xué)者根據(jù)比較歷年星盤的運(yùn)動(dòng)發(fā)現(xiàn)。這個(gè)故事有一個(gè)特別露馬腳的點(diǎn)，就是用到了“春分”西移的概念。春分是24節(jié)氣之一，只有中國(guó)這個(gè)農(nóng)耕文明才會(huì)從古至今不斷觀測(cè)，歐洲根本沒有24節(jié)氣觀測(cè)的記載。所以歲差和黃赤道交點(diǎn)退行的現(xiàn)象，只能是晉代的虞喜通過比較自戰(zhàn)國(guó)以來的所有觀測(cè)數(shù)據(jù)后，得出了明確的50年退行1度的結(jié)論。另一個(gè)同樣了不起的天學(xué)家是張子信，他獨(dú)居海島30年才觀測(cè)出了日月運(yùn)行的不均勻性，并迅速應(yīng)用到了歷代的造歷過程中。我們不應(yīng)該抹殺這些偉大人物對(duì)人類的重要貢獻(xiàn)。

太初歷又稱81分律歷，這是落下閎設(shè)定的，也就是把一天分成81等份來研究。之所以分81份，是因?yàn)閭鹘y(tǒng)宮調(diào)用的是81寸。這是以律起歷的開始。

這里有好多概念需要澄清。首先，什么是以律起歷，這句話是《漢書》里提到的，它的意思是，用樂律的規(guī)則來確定歷法的規(guī)則。這個(gè)事情相當(dāng)了不起，因?yàn)樗苯犹降搅恕皶r(shí)間”這個(gè)概念的本質(zhì)。我們現(xiàn)代人用的時(shí)間都是物理學(xué)時(shí)間。最早的秒來源于惠更斯的秒擺，即擺長(zhǎng)為一米的單擺，其擺動(dòng)的半周期為一秒。之所以這樣定義，是因?yàn)閱螖[的周期只跟擺長(zhǎng)有關(guān)，與其質(zhì)量無關(guān)。到了現(xiàn)代，我們定義一秒是利用銫133的超精細(xì)能級(jí)的振動(dòng)頻率，這種定義方式同樣用到了周期性振動(dòng)的頻率，類似于單擺。以周期性的振動(dòng)來定義時(shí)間，這個(gè)事情容易想到，但又不容易，特別是在早期人類，他們還認(rèn)識(shí)不到“周期”這個(gè)概念。以樂律來定義歷法的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)思想相當(dāng)超前。特別是，用笛子（古代的笛子）宮調(diào)那個(gè)81寸這樣的空間長(zhǎng)度單位定義時(shí)間單位，已經(jīng)與秒擺的思想一致了。

其次，樂律的進(jìn)步一直是中國(guó)科技史上重要的事件。樂律的核心是五音，漢代的辦法是三分損益法，即令81寸為宮調(diào)，取其三分之二為商、三分之四為角，如此類推之。當(dāng)然，這種定法簡(jiǎn)單，但無法回歸。所以后來有了朱載堉的十二平均律。

第三，一天分81份，這其實(shí)相當(dāng)精確，說明當(dāng)時(shí)的記時(shí)工具已經(jīng)較為精確。傳統(tǒng)都認(rèn)為，漢代的計(jì)時(shí)工具主要是晷漏。特別是沙漏，電視劇《漢武大帝》里就有一個(gè)場(chǎng)景，東方朔為了幫劉徹拖時(shí)間，故意把沙漏里的沙子往外倒。但其實(shí)有更先進(jìn)的。一個(gè)是水漏，有一種特別的水漏，叫欹器，《荀子》里有提到，基本是全自動(dòng)的，利用水流往里灌，到一定程度就自動(dòng)翻轉(zhuǎn)過來。另一個(gè)更重要的，就是渾儀。傳說中，落下閎是渾儀的發(fā)明人，張衡只是改進(jìn)者。渾儀所傳遞的天文學(xué)圖像，以及全自動(dòng)的運(yùn)轉(zhuǎn)思想，相當(dāng)不可思議。

以上這些其實(shí)還不是元封造歷最偉大的地方，真正最偉大之處其實(shí)是這場(chǎng)造歷的一個(gè)副產(chǎn)品：五星的確定。

五大行星，在我們今天人的眼睛里早已習(xí)以為常，可是在古代，五星確立卻是如此重要的大事件。我們每天晚上抬頭看星空，大部分的星星都是基本不動(dòng)的，這些星被稱為恒星。另外有一些運(yùn)動(dòng)軌跡復(fù)雜一些，則稱為行星。注意，太陽(yáng)和月亮對(duì)地球來說比較特殊，不在“星”的研究范疇內(nèi)。行星究竟有多少顆呢？這個(gè)問題人類問了幾千年。

我們都知道，五大行星也繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，所以在地球其視運(yùn)動(dòng)較為復(fù)雜，很難總結(jié)出規(guī)律來。并且由于軌跡復(fù)雜，很多時(shí)候同一顆星會(huì)被誤認(rèn)為是兩顆，比如金星，在漢代以前就分別被稱為啟明和長(zhǎng)庚。元封造歷的一個(gè)重要任務(wù)，就是確定行星的數(shù)量。而這些天才歷算家的手里是沒有天文望遠(yuǎn)鏡的，這個(gè)任務(wù)之艱難可想而知。但是，他們圓滿完成了任務(wù)，他們的工作準(zhǔn)確地讓人吃驚。

最后確定下來的五大行星，分別是辰、熒惑、歲、太白、鎮(zhèn)。辰星即水星，水星離太陽(yáng)最近，所以其對(duì)地球的視運(yùn)動(dòng)，就是在太陽(yáng)的左右相伴而動(dòng)，所以“日月星辰”的辰就是指它。熒惑即火星，火星離地球最近，軌跡也最飄忽不定，所以用一個(gè)“惑”字來表示。歲星即木星，木星的公轉(zhuǎn)周期約為12個(gè)地球年，正是我們十二地支的紀(jì)年周期，十二地支的規(guī)律就是根據(jù)歲星而定的。太白即金星，金星離地球次近，總是出現(xiàn)在東、西方，也就是上面說的啟明和長(zhǎng)庚。鎮(zhèn)星即土星，土星公轉(zhuǎn)周期約為28個(gè)地球年，恰對(duì)應(yīng)28宿，所以叫“歲鎮(zhèn)一宿”。

對(duì)于任何一個(gè)古文明來說，天文學(xué)的任何發(fā)展都是大事件。即使現(xiàn)代科學(xué)，其發(fā)端也是天文學(xué)。而對(duì)漢朝人來說，五星的確立，如此重大的天文學(xué)進(jìn)展，其對(duì)社會(huì)的影響是絕對(duì)不能忽視。五星確立的最重要影響，就是五行學(xué)說開始大行其道。

五行，在漢朝以前其實(shí)沒有什么人講，孔、孟、老、莊都沒講過五行。但是，有漢一代，你不談五行，你都不好意思跟人打招呼。幾乎每個(gè)人、每本書，都有專門章節(jié)大談五行學(xué)說。而像醫(yī)學(xué)之類，更是直接將五行作為基本的理論出發(fā)點(diǎn)。這其實(shí)和牛頓力學(xué)發(fā)展的過程類似。牛頓力學(xué)創(chuàng)立之初，唯一的作用就是完美地解決了開普勒行星三定律，正因?yàn)槠湓谔煳膶W(xué)上的成功，人們才將其用到其它運(yùn)動(dòng)學(xué)領(lǐng)域去。五行學(xué)說也一樣。五星的確立，讓所有自然數(shù)中，“五”這個(gè)數(shù)字陡然變得特別起來，而先秦哲學(xué)中唯一與“五”相關(guān)的，就是五行。于是，在天人感應(yīng)的指導(dǎo)下，地球上的什么東西都要和“五”去對(duì)應(yīng)了。其影響之深遠(yuǎn)，無論如何想，都不夸張。

最后，我國(guó)現(xiàn)在以“五星紅旗”為國(guó)旗，這是相當(dāng)了不起的事?！拔逍浅鰱|方、利中國(guó)”，五星是從漢朝開始就確定的漢族圖騰，以它為國(guó)旗圖案，具有更加深刻的文化內(nèi)涵，比用龍、太極圖這些爛大街的，意義要深遠(yuǎn)得多。