青(qing)銅太陽輪(lun),出土(tu)于三星堆,距今(jin)已有3000多年歷史。其狀若車輪(lun),現存三星堆博物館。三星堆二(er)號祭(ji)祀(si)坑出土(tu)了6件青(qing)銅輪(lun)形(xing)器,其中的一件,直徑85厘米(mi)左右(you),學術界一般認為這是古人塑造的太陽。
太陽和(he)太陽神的(de)崇拜,是(shi)人(ren)(ren)類早期(qi)共同(tong)的(de)文化心理,在世界各(ge)地的(de)早期(qi)巖畫和(he)文物(wu)中,有關太陽的(de)圖案或其紋飾多得不勝枚(mei)舉,而這件以青銅的(de)實物(wu)形(xing)態(tai)來(lai)表(biao)現太陽的(de)卻是(shi)很少見的(de),這些太陽輪上(shang)均有小孔,估(gu)計是(shi)要把他(ta)們釘掛起來(lai),作為太陽的(de)象征接受人(ren)(ren)們頂禮膜拜的(de)。
青(qing)銅(tong)太陽輪形器恐怕是(shi)三星(xing)堆出土(tu)器物中最具神秘(mi)性(xing)的(de)器物,其(qi)用途和(he)象征含義一直眾說(shuo)紛紜,有(you)釋(shi)為車輪的(de),有(you)釋(shi)為盾牌飾(shi)物的(de),有(you)釋(shi)為陳設物的(de),比較(jiao)一致(zhi)的(de)看法是(shi)“表現太陽崇拜觀(guan)念的(de)一種(zhong)裝飾(shi)器物”。
在農耕部(bu)落(luo)中,太陽(yang)崇拜是一種必然現象,因此上述(shu)看(kan)法有其合理(li)性。
在三星堆,青銅太陽(yang)輪一直是文物瑰寶(bao)的重中之(zhi)重,長(chang)久以來(lai),它被解釋為古蜀人民對太陽(yang)的崇拜。
“我并不(bu)這樣認(ren)為(wei),我覺得事實(shi)恰恰相(xiang)反(fan)。”中(zhong)國(guo)作(zuo)家協(xie)會(hui)會(hui)員(yuan),中(zhong)國(guo)科(ke)普作(zuo)家協(xie)會(hui)會(hui)員(yuan),世界科(ke)幻(huan)小(xiao)說(shuo)協(xie)會(hui)會(hui)員(yuan)。曾任中(zhong)國(guo)地質作(zuo)家協(xie)會(hui)副主席(xi)劉興詩說(shuo),三(san)星(xing)堆文(wen)明鼎盛(sheng)的三(san)四千年(nian)前(qian),正值(zhi)人(ren)類氣候的轉(zhuan)變階段,干(gan)旱無雨和洪水(shui)成災。“這樣的情況(kuang)持(chi)續百年(nian),白花花的太陽烤得大地龜裂。”據史書記載(zai),當時盛(sheng)行求雨,可想太陽在人(ren)們心中(zhong)并不(bu)是崇(chong)拜的對(dui)象。
而太(tai)陽外面罩一層(ceng)霧(wu),表示(shi)“想(xiang)把太(tai)陽圈住(zhu),框住(zhu),不要再發光發熱。”因此(ci),劉(liu)興(xing)詩認為,這個青銅太(tai)陽輪,并(bing)不代表對(dui)太(tai)陽的崇拜(bai),應該是恐懼(ju)和仇恨。
有(you)人說(shuo),太陽輪是(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)盾(dun)牌飾物,但(dan)也有(you)人覺(jue)得(de)這(zhe)種(zhong)(zhong)解釋有(you)點牽(qian)強(qiang)。眾所(suo)周知,自然界和人類都喜歡“對稱”,因為對稱不但(dan)美觀、穩定(ding),而且簡(jian)(jian)潔(jie)。制造四(si)道(dao)、六道(dao)、八道(dao)或十(shi)二道(dao)芒(mang)的飾物不是(shi)更美觀簡(jian)(jian)潔(jie)嗎?與三星堆文化一(yi)脈相承(cheng)的金沙太陽鳥不就是(shi)十(shi)二道(dao)芒(mang)嗎?
然而,青銅太(tai)(tai)陽(yang)(yang)輪形器卻是五道(dao)(dao)芒(mang)(mang)。為什(shen)么三(san)星(xing)堆(dui)人要(yao)舍簡(jian)求繁?要(yao)知道(dao)(dao),在測量技術還很落(luo)后的(de)時(shi)代,要(yao)將圓周(zhou)等(deng)分成五等(deng)份該(gai)是多么困難的(de)事。因此,三(san)星(xing)堆(dui)人要(yao)制造五道(dao)(dao)芒(mang)(mang)的(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)形輪器肯定有(you)其不得不這樣(yang)作的(de)理(li)由。那(nei)么,這個理(li)由是什(shen)么呢?或許,我(wo)們可以從(cong)金沙(sha)(sha)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)鳥得到(dao)某種啟(qi)示。金沙(sha)(sha)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)鳥恐怕是最具(ju)(ju)有(you)裝(zhuang)飾性的(de)器物了——那(nei)均衡(heng)的(de)、流(liu)動(dong)的(de)、旋轉(zhuan)的(de)十二(er)道(dao)(dao)芒(mang)(mang),那(nei)對(dui)稱的(de)、極(ji)具(ju)(ju)動(dong)感的(de)、圖(tu)騰化(hua)的(de)四只太(tai)(tai)陽(yang)(yang)鳥,構圖(tu)是那(nei)樣(yang)的(de)動(dong)人心魄,連最具(ju)(ju)裝(zhuang)飾設(she)(she)計能力的(de)現代裝(zhuang)潢設(she)(she)計師都自嘆弗如。那(nei)么,金沙(sha)(sha)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)鳥僅(jin)僅(jin)具(ju)(ju)有(you)裝(zhuang)飾功能嗎(ma)?
不!崇拜太陽的(de)(de)(de)金沙人已經把(ba)太陽的(de)(de)(de)最基本的(de)(de)(de)屬性(xing)注入了這件(jian)神圣的(de)(de)(de)器物中。請看這兩個(ge)數(shu)字——十(shi)二和四(si),它們表達的(de)(de)(de)是一個(ge)太陽年的(de)(de)(de)十(shi)二個(ge)月(yue)和春夏秋冬四(si)季(ji),這顯示了金沙人對天(tian)文歷法的(de)(de)(de)深刻理解。
三(san)星(xing)堆人的(de)青(qing)銅(tong)太(tai)陽輪(lun)形(xing)器是否(fou)也隱含有天文歷(li)法(fa)方面的(de)信息呢?讓(rang)我們來仔細研究一(yi)(yi)下青(qing)銅(tong)太(tai)陽輪(lun)形(xing)器。假如用線段把輪(lun)形(xing)器的(de)五(wu)道(dao)芒的(de)頂端連接起(qi)來,便組成一(yi)(yi)個(ge)內接于(yu)輪(lun)形(xing)器外(wai)圓的(de)正(zheng)五(wu)邊形(xing),每(mei)兩道(dao)芒和正(zheng)五(wu)邊形(xing)的(de)一(yi)(yi)條(tiao)邊組成一(yi)(yi)個(ge)等腰三(san)角,其頂角為72度(du)(du)(du),過(guo)頂點作底邊的(de)垂線,這(zhe)條(tiao)垂線便是頂角的(de)角平分(fen)線,也是等腰三(san)角形(xing)的(de)高,它把頂角平分(fen)成兩個(ge)36度(du)(du)(du)角。36度(du)(du)(du)角!這(zhe)太(tai)神奇了!三(san)星(xing)堆所在地在冬(dong)至那一(yi)(yi)天正(zheng)午的(de)太(tai)陽高度(du)(du)(du)角幾乎就(jiu)等于(yu)36度(du)(du)(du)!
冬至(zhi)這天中午北半球的(de)觀測點太陽高度(du)角與緯(wei)度(du)之間關(guan)系的(de)表達式為:
α=90°-23°26′-β
其中:α為太陽高度角。
β為觀查點的(de)緯(wei)度(du)。三星堆的(de)緯(wei)度(du)約(yue)為30°55′,成都羊子山祭(ji)臺的(de)緯(wei)度(du)約(yue)為30°40′。
α=90°-23°26′-30°55′=35°39′(三(san)星(xing)堆)
α=90°-23°26′-30°40′=35°54′(羊子山(shan))
三星(xing)堆的(de)(de)誤差是(shi)21′,羊(yang)子(zi)山(為(wei)什么提(ti)到(dao)羊(yang)子(zi)山下節(jie)再(zai)解釋)是(shi)6′,應(ying)該說其精(jing)度(du)是(shi)很高(gao)的(de)(de)了。可見,這決(jue)不是(shi)偶然(ran)的(de)(de)巧(qiao)合,而是(shi)三星(xing)堆人(ren)注入這件神秘器(qi)物的(de)(de)天(tian)文(wen)信息。所以,青銅太陽(yang)輪形器(qi)不僅僅是(shi)飾物,還是(shi)類似(si)于日晷一樣(yang)的(de)(de)觀測天(tian)文(wen)的(de)(de)儀器(qi)。
三(san)星堆人是(shi)怎樣使用這個儀(yi)器的(de)呢?讓我們先看(kan)看(kan)周人是(shi)怎樣測量太陽高度角的(de)。《周禮·大(da)司徒》“以土圭之(zhi)法測土深,正日(ri)影(ying),以求地中。……日(ri)至(zhi)之(zhi)影(ying),尺有五寸,謂(wei)之(zhi)地中”。可知周人是(shi)以表圭測日(ri)影(ying),夏至(zhi)日(ri),八尺之(zhi)表,影(ying)長一(yi)尺五寸。用現代數學表達(da)就是(shi):
tgα=a/b
α為太陽高度角
a為表長
b為影長
在青銅太(tai)陽輪形器上,我們也可(ke)以找到這個數學關系。前面(mian)提(ti)到的(de)那個神(shen)奇的(de)36度角與該(gai)等腰三角形的(de)高、二(er)分之一底邊所組成的(de)直角三角形就(jiu)構成了上述(shu)數學關系
tgα=a/b
α=36°是三星堆地區(羊子山祭臺)冬(dong)至日的太陽高度角
a等(deng)腰三角形底(di)邊的一半
b等腰三角(jiao)形的高(gao)
也(ye)就是(shi)說,三星堆人也(ye)是(shi)在用表圭法測太(tai)陽高度角,只(zhi)是(shi)他們(men)的表長(chang)不是(shi)八尺,影長(chang)也(ye)不是(shi)一尺五寸。應該是(shi)多長(chang)呢?計算如(ru)下:
設:R為(wei)青(qing)銅太(tai)陽輪形器(qi)的半徑R=42.5cm
α=36°
a為(wei)表長b為(wei)影長
a=R sinα=42.5×0.5878≈24.98cm
b=R cosα=42.5×0.8090≈34.38cm
就是(shi)說:以a長(24.98cm)為(wei)表長,則該地(di)區冬至日的影(ying)長為(wei)b(34.38cm)。
青銅(tong)太陽輪(lun)形器也可以用來測夏(xia)至日。要測定夏(xia)至日,只需以4(R+a)為表長(chang),仍以b為影(ying)長(chang)即可。證明如下:
設該地區夏至日(ri)的(de)太陽高度角為α
a=R×sin36°
b=R×con36°
4(R+a)=4R(1+sin36°)
tgα=4R(1+sin36°)/R×CON36°
=4(1+sin36°)/con36°
≈7.851
α=82°45′
根據北(bei)半球(qiu)夏至日太陽高度角與觀察點(dian)緯度之間關(guan)系公式:
α=90°+23°26′-β
β=30°40′(羊子山緯度)
∴α=82°46′
測量誤差為一分
你看,三星堆人已經把測(ce)量冬至(zhi)日(ri)和夏(xia)至(zhi)日(ri)的太陽高(gao)度角、表(biao)長、影(ying)長都固(gu)化在(zai)青(qing)銅太陽輪(lun)形器中了,且(qie)精確度非常(chang)之高(gao),這該(gai)是多么先進(jin)的天(tian)文測(ce)量儀器!
如(ru)果我(wo)們(men)再(zai)問一個(ge)為(wei)(wei)什(shen)么(me)——為(wei)(wei)什(shen)么(me)三星堆人(ren)要把青銅(tong)太陽(yang)輪形器(qi)作(zuo)得(de)這么(me)大、這么(me)笨(ben)?或許我(wo)們(men)會得(de)到另(ling)外一個(ge)令人(ren)驚(jing)喜的(de)結(jie)論:表長a很(hen)可(ke)能就是三星堆人(ren)的(de)基(ji)準尺(chi)度(du),因為(wei)(wei)這個(ge)儀器(qi)(我(wo)們(men)現在可(ke)以稱其為(wei)(wei)儀器(qi)了)的(de)所有其他尺(chi)度(du)都(dou)被(bei)表長a 所限定。或許我(wo)們(men)可(ke)以稱表長a為(wei)(wei)三星堆人(ren)的(de)“尺(chi)”。這三星堆人(ren)的(de)尺(chi)長等(deng)于今市尺(chi)長度(du)的(de)0.75倍。
背面有(you)凹槽(cao)可以放(fang)燃料,周邊和中心(xin)有(you)孔洞可以吊(diao)起來