日食：從迷信，到科學，再到狂歡

現代的媒體和受媒體左右的廣大公眾，通常總是將天文學冷落在一邊，只有在日食、彗星之類異常天象出現時，天文學和天文學家才有機會來到媒體和公眾的短暫注視中。

這次數百年一遇的日全食，全食帶經過大量人口稠密的大都市。上海、杭州等處的風景點，日食發生之前好些日子就已經盛況空前，遍布各種臨時營地，各國旅遊者和天文愛好者卯足了勁，要在中國過一把癮，出一把風頭。有的城市已經表示屆時將進行人工驅雲，不管天晴還是下雨，保證讓大家看到日食。東方衛視、山西衛視、上海電視台則聯合中國科學院上海天文台和新浪網，派出多路記者，從印度到日本，橫貫亞洲大陸，現場報導這場日全食的全過程。

媒體的炒作喚起了公眾的好奇心、時尚感、娛樂欲，開始關注這次日食了；然後媒體又以「公眾高度關注」作為理由進一步炒作，將這場狂歡推向高潮。

一時間，幾乎所有的媒體全部在談論日食。在這樣的背景下，重新回顧日食意義的歷史演變，倒也是饒有趣味的事情。

迷信

古代皇家天學家的重要職責之一，就是預報日食。此事非同小可，如果失職，就有被殺頭的危險！最著名的記載見於《尚書·胤征》：

惟時羲和顛覆厥德，沈亂於酒，……乃季秋月朔，辰弗集於房，瞽奏鼓、嗇夫馳、庶人走，羲和屍厥官，罔聞知，昏迷於天象，以干先王之誅。政典曰：先時者殺無赦，不及時者殺無赦，……

此即著名的「書經日食」。羲和（相傳為帝堯所任命的皇家天學官員，是否實有其人尚不可考）因沉湎於酒，未能對一次日食作出預報，結果引起了混亂。這一失職行為給他帶來了殺身之禍。注意這裡「先時者殺無赦，不及時者殺無赦」（預報日食發生之時太早或太遲就要「殺無赦」）之語，若古時真有這樣的「政典」，未免十分可怕。從後代有關史料來看，這兩句話大致是言過其實的。

關於上面這段歷史記載，有西方學者解讀為：中國古代的天文學家羲和，因為酗酒，未能及時預報一次日食，就受到了死刑的懲罰，從此以後中國的天文學史再也不敢玩忽職守了——所以中國人留下了如此豐富的天象記載。這段有點「戲說」色彩的解讀，大體還是正確的，儘管玩忽職守的天文學家在中國也不是那麼難以想像的。

上述《尚書·胤征》中的記載涉及日食最早的意義——上天的警告。日食之所以需要預報，最直接的原因就是因為需要在日食發生時進行盛大的「禳救」儀式，而這種巫術儀式是需要事先準備的。

要是覺得「書經日食」畢竟屬於傳說時代，尚難信據，那還可舉較後的史事為例，比如《漢書》卷四「文帝紀」所載漢文帝《日食求言詔》：

朕聞之：天生民，為之置君以養治之，人主不德，布政不均，則天示之災以戒不治。乃十一月晦，日有食之，謫見於天，災孰大焉！朕獲保宗廟，以微眇之身託於士民君王之上，天下治亂，在予一人，……朕下不能治育群生，上以累三光之明，其不德大矣。今至，其悉思朕之過失，及知見之所不及，匄以啟告朕。

漢文帝相信日食是上天對他政治還不夠清明所呈示的瞥告，因此下詔，請天下臣民對自己進行批評，指出缺點過失——類似於現代的「開門整風」。

將日食視為上天示警，這一觀念在古代中國深入人心。所謂示瞥，意指呈示凶兆，在《乙巳占》卷一、《開元占經》卷九等處記載著不少這類占辭。如不及時採取補救措施，則種種災禍將隨後發生，《史記》卷二七「天官書」所言最能說明問題：

日變修德，……太上修德，其次修政，其次修救，其次修禳，正下無之。

「修德「是最高境界，較為抽象；且不是朝夕之功，等到上天示警之後再去「修」就嫌遲了，「其次修政」就比較切實可行一些，漢文帝因日食而下詔求直言，可以歸入此類。再其次的「修救」與「修禳」，則有完全切實可行的規則可循，故每逢日食，古人必進行「禳救」：在天子，有「撤膳」（減少公款吃喝）、「撤樂」（暫停音樂伴奏）、「素服」（不穿豪華禮服）、「齋戒」（不和美女上床）等舉動；在臣民，則更有極為隆重的儀式。《尚書·胤征》中羲和未能及時預報日食之所以會引起混亂，就是因為本來應該事先籌備、排練的盛大「禳救」巫術儀式（幾乎就是一種大型團體操）來不及舉行了。

檢驗曆法：日食在古代的科學意義

但是中國古代天學家還賦予日食一種現代話語中的「科學」意義——用日食來檢驗曆法的準確程度。

關於中國古代曆法，許多人常有誤解。可能是因為最初在翻譯西文calendar一詞時，隨手用了中文裡一個現成辭彙「曆法」，造成了這樣的後果。其實能夠和該詞正確對應的現成中文辭彙應該是「歷譜」。由於現在我們已經習慣了將「曆法」對應於calendar——即俗語所謂的「月份牌」，就漸漸忘記了在中文辭彙中「曆法」這個詞的本意。

其實中國古代的曆法，與西文的正確對應應該是mathematical astronomy，即「數理天文學」。因為中國古代的曆法，完全是為了用數學方式描述太陽、月亮、五大行星這七個天體（即所謂「七政」）的運行規律。至於排出一份歷譜（「月份牌」），那只是曆法中附帶的小菜一碟。因此曆法可以說是中國古代天學中真正「科學」的東西——儘管這科學工具是為「通天」巫術服務的，就像今天某些算命者手中的電腦。

中國古代天學家也能夠在相當精確的程度上預報日食。例如，根據現代學者研究，唐代中國人對日食的預報，已經只有半小時到一小時之間的誤差。考慮到日食發生的頻率（每個世紀平均發生236.7次，對同一地點而言，平均每3年可見到一次日偏食，但要300多年才能見到一次日全食），這樣的預報在古代已經足以令人滿意了。

由於在中國傳統曆法中，採用若干基本周期持續疊加的數值模型，來描述太陽、月亮、五大行星這七個天體的運行，從曆元（起算點）開始，越往後的年份疊加次數越多。而任何周期都是有誤差的，隨著疊加次數的增加，誤差就會積累，這就是中國古代為何不斷進行「改歷」（製作新曆法，改用新曆法）的原因。

在上述七個天體中，太陽的運動最簡單，故最容易掌握；月亮的運動最複雜，故最難以掌握。而日食是因為月亮遮住太陽造成的，這就要求同時對太陽和月亮兩個天體的運動都精確掌握，才可能正確預報一次日食。於是古人很自然地將日食視為檢驗曆法準確程度的標尺。如果有不同的曆法出現競爭，就大家各自推算一次日食，屆時看誰的推算與實際觀測結果最為吻合——誤差當然總是有的，但誤差小的就勝出。

如果我們將「檢驗曆法」視為日食的科學意義，那麼這個科學意義在中國至少已經有兩千年歷史了。

在科學與迷信之間

不過，到了後世，如果日食預報失敗，也有「轉禍為福」之法，例如《新唐書》卷二七「歷志三·下」記載：

（開元）十三年（公元725年）十二月庚戌朔，於歷當蝕太半，時東封泰山，還次粱、宋間，皇帝撤饍，不舉樂，不蓋，素服，日亦不蝕。時群臣與八荒君長之來助祭者……不可勝數，皆奉壽稱慶，肅然神服。

東封泰山，即所謂「封禪」，被認為是極大功德，歷史上只有少數帝王獲得進行此事的資格。歸途中預報的日食屆時沒有發生，被解釋為皇帝「德之動天」，所以群臣稱慶。但畢竟不可否認，這次日食預報是錯誤的，對此如何解釋？

唐代僧一行——中國歷史上最重要的幾個天學家之一—有著名的《大衍曆議》，其中特別討論了「當食不食」問題。對於上引玄宗封禪歸途中這次當食不食，他的解釋是：「雖算術乖舛，不宜如此，然後知德之動天，不俟終日矣。」他表示相信，在上古的太平盛世，各種「天變」可能都不存在（這是古代天學家普遍的信念）：

然則古之太平，日不蝕，星不孛（不出現彗星），蓋有之矣。

在他看來，曆法無論怎樣精密，也不可能使日食預報絕對準確，因為：

使日蝕皆不可以常數求，則無以稽曆數之疏密；若皆可以常數求，則無以知政教之休咎。

這是說，如果日食完全沒有規律，那曆法的準確性就無從談起；但如果每次日食都有規律可循，那就無法得知上天對人間政治優劣所表示的態度了。

我們甚至還可以猜測：這次錯誤的日食預報本來就是故意作出的——目的就是向群臣顯示皇帝「德之動天」。

即使到了20世紀，「科學昌明」的年代，關於日食也還能找出相當「文化」的八卦來。例如，1936年的日食，各國派出觀測隊前往日本北海道北見國枝幸郡海濱的一個小村莊枝幸村進行觀測，當地的小學「枝幸尋常高等小學校」為日食觀測時能有晴天而貼出了一篇《祈晴文》（《民國二十五年六月十九日日全食北海道隊觀測報告》中有照片，照片中《祈晴文》的文字清晰可讀），其中談到日食在科學上的重要性，以及此次觀測機會之「千歲一遇」，因此祈求上天降恩放晴。天文觀測本是科學，求雨祈晴則是迷信，但在這個具體事件上，兩者竟可以直接結合起來——以迷信形式，表科學熱情，真是相當奇妙的事情。

1919年日全食：科學意義之社會建構

日食有史以來最重大的科學意義，「呈現」於1919年。

1912年，愛因斯坦發現空間是彎曲的，光線經過太陽邊緣時會發生偏折，1915年他計算出，日食時太陽邊緣的星光偏折值是1.74角秒（在此之前，有人將光微粒視為有質量的粒子，也能夠計算出0.87角秒的偏折值）。

適逢其會，1919年5月29日將有日全食發生，人們當然指望在這次日食時一舉將愛因斯坦的預言驗證出個真假來——愛因斯坦本人則早已確信他的理論肯定是正確的。英國組織了兩支日食觀測隊，一支前往巴西北部的索布拉爾（Sobral），另一支就是著名的愛丁頓爵士（Arthur Stanley Eddington）參加的，前往非洲幾內亞海灣的普林西比島（Principe）。日食後過了幾個月，觀測結果歸算出來了：分別是1.98″±0.12″和1.61″±0.30″，後面這個數值是愛丁頓那一隊的結果。於是宣布：已經成功驗證了愛因斯坦的預言。這個說法此後一直在公眾中流行。

愛丁頓那時已有崇高的學術地位，他是劍橋大學天文學和實驗物理學終身教授、劍橋大學天文台台長、英國皇家學會會員。這些輝煌的科學頭銜，加上他被視為「第一個用英語宣講相對論的科學家」，使得媒體和公眾都對他前往普林西比島觀測日食驗證廣義相對論一事，充滿了期待和信任。相傳他獲得盛譽之後，有媒體問他全世界是否只有三個人真正懂得相對論？他居然反問道：「那第三個人是誰？」

然而後來的研究表明，這曲「成功驗證廣義相對論」的凱歌，很大程度上是愛丁頓和媒體共同「社會建構」起來的。

日食時太陽邊緣的星光偏折，當時是依靠照相來體現的，但影響照相底片成像的因素很多，比如溫度變化等等。1919年日食觀測的照相底片，其實並不能歸算出足以精確驗證愛因斯坦預言的光線篇折值。

此後在1922年、1929年、1936年、1947年和1952年發生日食時，各國天文學家都組織了檢驗光線偏折的觀測，公布的結果都與愛因斯坦的預言互有出入。直到1973年6月30日的日全食，美國人在茅利塔尼亞的欣蓋提沙漠綠洲中，得到了1.66″±0.18″的偏折值。1974～1975年間，天文學家用甚長基線干涉儀，在可見光波段之外，精密觀測了太陽對三個射電源輻射造成的偏折，得到1.761″±0.016″的偏折值。這才終於以誤差小於1％的精度證實了愛因斯坦的預言。

科學意義之消解

在西方現代科學中，日食同樣具有上述檢驗功能——看對太陽和月亮運動的描述是否精確。在現代天文學中，這種描述是以天體力學為基礎的。不過因為這種描述在現代天文學中早已不是問題，所以已經沒有人關注這一點了。

當天體物理學成為現代天文學的主流之後，日食有了一個新的科學意義——在日食時觀測日冕。因為日冕平時是觀測不到的。不幸的是，1931年法國人發明了「日冕儀」，可以在任何時候造成「人造日食」來觀測日冕，於是日食的這個科學意義又被消解。

可以這麼說，到1975年，愛因斯坦關於引力空間彎曲導致光線偏折的預言被精確驗證之後，日食的科學意義已經消解殆盡。

如今日食倒是被賦予了新的意義——它現在是媒體和公眾的「科普嘉年華」。

本文原載2009年7月22日《深圳特區報》

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