令⽆数⼈迷惘的天⽂奇语----七衡六间，上
作者秦建明
提要
本⽂通过对古代天体测量⽅法的探索出发，指出纪元前已经成书的中国古籍《周髀算经》所说“七衡六间”中的“衡”即为测量天体的望筒，七衡是在周地⽤望筒观测太阳南北回归运动的七个⽅位⾓度，⽽六间则是其间的六个夹⾓，据此复原出“七衡六间”的原始图。⽽《周髀算经》所论与今所见诸“七衡六间”图，皆是从此图推衍⽽成。盖天说的天，就是以七衡六间与天极、旋玑为⾻架构建⽽成，加上⼤地模型，共同构成盖天说的天地模型。七衡六间名称的出现，说明初具结构的⾚纬仪已经产⽣，对探讨中国浑仪的产⽣年代颇有意义。
七衡六间
七衡六间是中国古代⼀种饶有兴味的关于太阳在天空运⾏的理论模型，其说主要出⾃《周髀算经》上卷，内容如下。
“七衡图。……凡为⽇⽉运⾏之圆周，七衡周⽽六间，以当六⽉节。六⽉为百⼋⼗⼆⽇、⼋分⽇之五。故⽇夏⾄在东井，极内衡，⽇冬⾄在牵⽜，极外衡也。衡复更终冬⾄。故⽈⼀岁三百六⼗五⽇、四分⽇之⼀，
岁⼀内极，⼀外极。三⼗⽇⼗六分⽇之七，⽉⼀外极，⼀内极。是故⼀衡之间万九千⼋百三⼗三⾥、三分⾥之⼀，即为百步。欲知次衡径，倍⽽增内衡之径。⼆之以增内衡径得三衡径。次衡放次。”其下详列每衡之径、周长与⼀度之长。《周髀算经》下卷亦有涉及，如“外衡冬⾄，内衡夏⾄。”“春分、秋分，⽇在中衡，春分以往⽇益北，五万九千五百⾥⽽夏⾄；秋分以往⽇益南，五万九千五百⾥⽽冬⾄。”
这是以古周地（今洛阳或登封）即北极出地⾼三⼗六度处为观测点，测量太阳（⽂中亦将⽉亮运⾏归于太阳⼀类，此处不论。）在天空⼀年中南北回归运动轨迹，并将其夏⾄与冬⾄所达极北极南两极间划分为均等的六份，建⽴了⼀个简化了的太阳运动的模型，古⼈并为此设计了⼀些图，称之为“七衡图”，或称之为“七衡六间”。“七衡六间”虽然反映的是太阳的运动，但其与历法与回归年的测定，⼆分⼆⾄的划分定点，以及与四季⽓候的寒暑变化，万物的⽣长发育，⽆不息息相关，故受到古⼈的特别重视。
但对于七衡六间，历来⼈们理解不同，古⼈绘制了不同的七衡六间图，正说明⼤家对于其认识的差异。⾄于七衡六间是如何产⽣的，为何称之为“七衡六间”，更是少有提及，这些问题，实际是⾮常重要的。
我认为⽬前所见到的七衡六间图与《周髀》所述之七衡图皆不是七衡六间本图，⽽是经过推衍之后的图。只有从本图出发，我们才能真正认识这⼀学说。如果对于七衡六间的“衡”与“间”之理解未能追本溯源地深⼊，就很难认识其本图。特别要害在于
⼀“衡”字，多被学者所忽略。
下⾯试对此问题进⾏新的阐识。
衡与间
衡在中国古代有多种含义，⼀是指天平，即称量⽤的称。作为天平的衡产⽣甚早，古衡之结构多为悬于⼀⽴杆上的横杆，左右长短相等，并各配⼀称盘，⽤法码将被称量物配平，以求其重量。其⼆就是天⽂仪器上的衡，也就是浑仪之衡。此外还有驾车之衡等。
《尚书．舜典》：“璇玑⽟衡，以齐七政。”《史记．五帝本纪》作：“舜乃在睿（加王）玑⽟衡，以齐七政。”《集解》引郑⽞⽈：“睿（加王）玑⽟衡，浑天仪也，七政，⽇⽉五星也。”《正义》⽈“玑为运转，衡为横箫。运玑使动于下，以衡望之，是王者正天⽂之仪器也。”⼜引蔡邕⾔⽈：“⽟衡长⼋尺，孔径⼀⼨，下端望之，以视星宿。”
数⽟衡是⼀管状的望筒，古⼈记之甚详，因其安装时中部⽀撑，结构类天平故亦名衡。天⽂测量仪器浑仪上的衡简单说就是瞄准器，⽤以瞄准观测天体，并测量其天⽂⽅位⾓度与运动。
古⼈常以圭表对太阳进⾏观测，⽇中时测量其影长以知太阳仰⾓⾼度。冬⾄这⼀天，太阳最低，在测影的圭表上，太阳的影⼦最长，古⼈称之为“⽇南⾄”。此后⽇复⼀⽇向⾼变化，到夏⾄这⼀天，太阳⼜达到⼀年中最⾼⾓度，在测影的圭表上，太阳的影⼦最短，古⼈称之为“⽇北⾄”。然后，太阳⼜开始向南⽇复⼀⽇地下降，⾄次年冬⾄⼜降⾄最低点，如此周⽽复始，这就是太阳的南北回归运动。
⽽⽤衡来观测，主要是“揆正宿度”，即测量天体⾓度，所以必须有⼀⾓度标尺，这⼀标尺⼀般都是刻在⼀个圆环上，如果圆环正南北⽴放，则为“⼦午环”。架于其圆⼼的衡可以上下旋转运动，瞄准天体，并在圆环上观看衡指向天体所处的⾓度（图⼀）。
我以为，如果⽤衡对准某天体获得⼀个⽅位⾓度，标注在环上，或记录下来，就可以称之为“⼀衡”，七个不同的⾓度即为“七衡”，也就是指衡所处的七个不同位置。
运⽤⼦午环上的“衡”测量太阳这种运动，太阳达到最⾼⾓度时所得为上衡，最低⾓度时所得为下衡，两者之中则为中衡。七衡六间中的“七衡”就是古⼈在天球坐标系中⽤衡测量天空太阳的南北回归运动―――⽇南⾄与⽇北⾄及其间的太阳⾼低变化中，所获得衡的七个不同位置的标志。这些标志，也可理解为⼦午环上经过圆⼼的七条不同⽅向的射线。
中国古⼈所说的“间”，本指建筑中两柱所夹者为⼀间，以此类推，两条辐射线所夹之⾓度亦可称为⼀间。七衡六间之“间”即指七条不同⾓度的射线中的六个夹⾓。
七衡六间实际是⼀种太阳回归运动在⼦午环上的观测记录（图⼆）。
如果仅从名称出发，七衡六间应当只是如上的⼀幅观测图。也是最原始的七衡六间图。
从七衡六间的⾓度出发观测太阳的⽇中⾼度变化：⼀年之中太阳⾃南⽽北，⼜⾃北⽽南往返⼀个回归，
确定上衡下衡的位置，便可以测量出“年”起始与短长。上下衡间划分为六个⾓度，（这种划分⼤约不是测量的，⽽是⽤⼏何⽅法均匀划分的）⼀往⼀返各六个夹⾓，半年六⽉恰好⼀⽉⼀间，共⾏经⼗⼆个夹⾓，与⼗⼆⽉相应。当太阳位置运⾏过⼀间时，便⼤致是⼀⽉。衡位加上每间中点⼜可以和⼆⼗四节⽓相应。⾄此，我们已经发现。通过⽤衡观测太阳的南北回归运动，便可以获得⼀套简单明了的回归年太阳历。其中掺⼊了⼈为划分的⼗⼆⽉，还不是真正的阴阳合历。我们可以视⼦午环上的七衡六间为早期的简单“⼆⼗四节⽓太阳视⾚纬表”。
衡的概念，由称量的衡，演变为天⽂仪器中的衡（望筒），由天⽂仪器中的衡（望筒），⼜变为望筒所指向的太阳⽅位⾓度
线，由望筒所指向的太阳⽅位⾓度线，在《周髀算经》所述的七衡图中，最终变为太阳在此⾓度运⾏⼀周的轨迹。⽽间，其概念也有雷同的变化。由建筑中两柱所夹空间，变为指向太阳不同⾓度衡的两处位置夹⾓，进⽽变为两线所夹⾓度。在《周髀算经》所述的七衡图中，最后变为两处不同⾼度太阳在天穹运⾏圆周轨迹的间距。
出现“衡”与“间”这样的天⽂“专业术语”，是科学研究中进步的标志。这些名词由借喻⽅式出发，⼀步⼀步改变，暗⽰出其⼤约有较长时间的演进。
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