“天再旦”指的是什么？记得有一次在报上
天再旦：科学表述的建立与实证
作者：刘次沅
刘次沅 天文学史专家。1948年6月生于四川省成都市，1991年在中国科学院陕西天文台获理学博士学位。 现任中国科学院国家授时中心研究员。刘先生从事的专业先是天体测量后转为天文学史，主要研究中国古代天象记录，包括地球自转长期变化、古代日食记录和月掩星记录、古天文研究的计算机化、地方天文史志、天文年代学等。 他是国家“九五”重点攻关项目“夏商周断代工程”中“天再旦”等专题负责人。发表学术论文60余篇。
我国有五千年的悠久历史，但确切的年代却只能上溯到两千多年前的西周共和元年，即公元前841年。 “九五”国家重点攻关项目“夏商周断代工程”集中考...全部
天再旦：科学表述的建立与实证
作者：刘次沅
刘次沅 天文学史专家。1948年6月生于四川省成都市，1991年在中国科学院陕西天文台获理学博士学位。
现任中国科学院国家授时中心研究员。刘先生从事的专业先是天体测量后转为天文学史，主要研究中国古代天象记录，包括地球自转长期变化、古代日食记录和月掩星记录、古天文研究的计算机化、地方天文史志、天文年代学等。
他是国家“九五”重点攻关项目“夏商周断代工程”中“天再旦”等专题负责人。发表学术论文60余篇。
我国有五千年的悠久历史，但确切的年代却只能上溯到两千多年前的西周共和元年，即公元前841年。
“九五”国家重点攻关项目“夏商周断代工程”集中考古、文献、碳14测年和天文等学科的力量，力图打破几千年来的僵局，给出夏、商、周三代的年代体系。
古书《竹书纪年》记载“(西周)懿王元年天再旦于郑”(注：天再旦指天又一次亮了)，被认为是一次发生在日出前后的日全食。
由于日食可以用现代天文方法计算，因此这条记录是确定周懿王年代的重要线索。过去有不少学者对此进行了研究，但在约40年的可能范围内竟有五六种结果相持不下。
这是相距遥远的两个学科有趣的交叉，其关键问题是如何用现代科学的语言来表述一个历史学问题。
“天再旦”是古人对日食时天光变化的感觉描述。将这种感性的、粗略的描述定量化，进而建立起物理模型和计算方法并加以实际检验，是解决这一问题的核心。
从天文学的角度来看，日出时日食导致天光变化可以分解为：(1)正常日出过程的天光变化；(2)日食过程的太阳辐射变化；(3)亮度向视亮度的转化。
首先是正常日出过程。日出时的天光亮度由太阳地平高度和天气状况决定。由于大气散射的过程复杂，难以用理论方法表达和计算，我们采用了实测的方法。通过对不同日期的22次日出过程的320个数据，发现它们符合得很好，同时也取得了天气状况对天光影响的规律。
这就是说，我们可以可靠地根据太阳地平高度计算天光亮度，并根据天气状况加以修正。而日食过程中的太阳地平高度和辐射强度变化都可以用天文方法加以计算。由于“天再旦”记录来自古人对天光的实际感受，因此还需要将亮度转化为视亮度。
医学和视觉光学中，将视亮度表达为亮度的对数。我们发现，这一表达仅仅对明亮天空适用。对于较暗的情况，我们采用视觉光学中的统计数据进行推导，得出符合实际的表述。
一旦建立了适当的、定量的科学表述，数字化的计算结论便不难实现。
我们可以计算出历史上每次日食造成的地面上“天再旦”区域和强度。但是，任何物理模型和数学计算都难免有假设和简化，因此科学的量化表述还需要实践的证实。为此，我们利用1997年3月9日日全食之机，在新疆北部布网组织了一次多地点、群众性的日食天光观测。
60位观测者从18个不同地点寄来35份报告。不同地点、不同天气状况的报告完全证实了我们的计算结果。在阿勒泰、塔城等地，日出前天色渐亮，然后快速变暗，以至早已隐去的星星重又出现在天空。很快地，天色再次转亮，呈现出古人看到的“天再旦”现象。
用这一方法计算了相关时期的全部日食，发现惟一的一次在“郑”地发生的“天再旦”现象是公元前899年4月21日日食。也就是说，我们得到懿王元年是公元前899年的结论。史学方面估计懿王元年有大约40年的可能范围，天文学分析“天再旦”现象在特定地点出现的几率为1000年一遇。
我们在40年的范围内恰恰找到了惟一的一例，这对“天再旦”的日食说也是有力的支持。
科学表述只是对古人感受和古代文献记录的一种抽象，因此我们不能仅仅陶醉于现代科学的精确与完美。重要的问题是要使我们的结论与史学方面的各种相关信息相符或相容。
天文学史研究指出，西周时期尚不能预测日食。因此，山岭和云霞遮挡使得当时的人难以意识到天色变暗是日食所致。出土的西周铜器师虎簋被史学家考证为懿王器，其铭文记载的历日月相与我们的结论恰恰一致，这也是一个重要的支持。
我们的结论为夏商周断代工程正式采用为西周王年体系的一个重要支撑点。它作为夏商周断代工程得到的夏商周年表的一部分，成为中国历史年代的权威参考，为各种工具书、教科书和博物馆采用。
回顾“天再旦”专题的研究，重要的特点在于其研究目标和方法的强烈对比。
如何从相距遥远的事物中找到它们共通的联系点，是研究成败的关键；如何从远古人类模糊的印象抽象出科学的表达；如何将科学表达转化为模拟古人的观测以便证实理论计算；如何将科学计算得到的结果与各种各样、直接间接的远古信息相比较。
这些学科交叉的体验是很有意义的。
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