沈括在《梦溪笔谈·象数》中写道:“今此历论,尤当取怪怒攻骂,然异时必有用予之说者。”这段预言背后,是他设计的“十二气历”——首个彻底扬弃月相的纯太阳历体系,一次比公历早五百年的科学探索。
破旧立新:十二气历的科学内核
(一)直击传统历法缺陷
沈括在《补笔谈》中指出:“今乃专以朔定十二月,而气反不得主本月之政。”传统阴阳合历因月相周期(29.53日)与回归年(365.24日)无法通约,导致节气在月份中“岁岁游移”。例如元丰元年(1078年)立春出现于前年腊月,元祐三年(1088年)立春迟至正月十八,造成农事混乱。他称此弊为“气朔相争”,断言:“若用十二气为一年,则四时之气常正。”

(二)革命性设计
1. 以气定月,岁始立春
废除朔望月体系,以十二节气(立春、惊蛰、清明、立夏、芒种、小暑、立秋、白露、寒露、立冬、大雪、小寒)为每月首日:“直以立春之日为孟春之一日,惊蛰为仲春之一日,大尽三十一日,小尽三十日,岁岁齐尽。”
孟春月(正月)始于立春
仲春月(二月)始于惊蛰
季春月(三月)始于清明
……
季冬月(十二月)始于小寒
2. 大小月规律相间
大月31日与小月30日交替排列,全年仅允许一次连续两小月。节气固定于每月1日,中气(如雨水、春分)在每月16日左右。月相退居历注:“月之盈亏,虽系于日,而与岁时寒暑无关。”
科学合理性的三重超越
(一)天文精准性
沈括主持改进圭表、浑仪,通过晷影测量发现:“冬至日行速,故百刻而有余;夏至日行迟,故不及百刻。”据此推算回归年为365.243585日(《奉元历》值),与现代值365.2422日误差仅0.0014日。十二气历将节气对齐太阳黄经:
十二气历首次将立春节气作为一年之首,改变了传统的正月朔日为岁首,这是一个重大的革新。根据现代天文定气法节气计算规则,立春日为地球到达黄经315°。
春分(0°)为3月1日
夏至(90°)为6月1日
……
实现以立春节气为岁首,以节气和中气两个节气“定月”。

(二)农事实用性
终结传统历法“正月飞雪而称孟春,十月花开而名初冬”的物候错位:
清明(3月1日)永值草木萌动
芒种(5月1日)必当麦收时节
霜降(10月1日)恒伴草木凋零
沈括指出:“使四时之气常正,则岁政不相陵夺,万物生长收藏各得其时。”
(三)结构简洁性
对比传统历法“三年一闰,五年再闰”的复杂计算,十二气历通过大小月调节实现“岁岁齐尽”:
闰年:6大月(31日)+6小月(30日)=366日。平年则作减日处理:冬至月扣除1日(实际为365/366日体系)。被现代学者评为“历法史上最简明的回归年控制方案”。
与现行公历的跨时空对话
现行公历(格力高利历)在1582年由罗马教皇格列高利十三世批准颁行,它也是纯太阳历,与沈括的十二气历有不少相似之处,比如只按地球围绕太阳一周的时间作为一年,一年划分为12个月,不考虑月相变化,大月、小月交替。
沈括的十二气历不仅比格力高利历早约500年,而且采用24个节气作为历法的基准更具有科学性。公历虽然是一套纯阳历,却与实际天文天象没有太大实质关系。现代测算显示,纯阳历的冬至点漂移约每128年1日,优于儒略历的每128年1.5日误差。
被禁锢的科学:悲剧性湮没始末
(一)保守势力的文化围剿
沈括奏呈《十二气历》时,翰林学士杨绘抨击:“此乃变乱祖宗成宪!”(《续资治通鉴长编》卷254)。程颐强调“历象当守尧舜之法”,清代阮元《畴人传》仍批其“逞臆知而违经义”。由于改变了阴阳合历的传统,历法改革被视作对"尧舜置闰"圣王权威的挑战。
(二)政治风云的致命一击
熙宁九年(1076年)王安石变法失败,沈括遭贬谪。司天监新制仪器被废弃,历法改革被贴上“新党余孽”标签,在元祐党争中边缘化。

(三)文化惯性的深层阻力
中秋祭月、除夕守岁等月相节庆已成社会传统。沈括无奈承认:“欲举一世而废之,其说必不行。”(《梦溪笔谈》卷七)。司天监官员亦担忧废除闰月会导致“考课失据”。
穿越时空的验证:科学真理的最终胜利
(一)太平天国的历史实践
咸丰二年(1852年),洪仁玕在《天历序》中明言:“天历依乎天象,仿沈存中十二气历之法。”太平天国《天历》继承沈括思想:
以立春为岁首;单月31日/双月30日;废闰月,节气固定。
行用12年间,农民称“耕种皆依历中所载,无有差忒”。英国传教士麦都思评价:“其节气安排之合理,远胜清廷《时宪历》。”
(二)现代科学的迟来致敬
1930年,英国气象局推出“肖讷伯历”(农业统计用),以春分为岁首、大小月相间,日本科学史家薮内清指出其“与十二气历理念高度契合”。
1944年,竺可桢《论沈括之科学成就》断言:“十二气历以节气定月,实最符农需之太阳历。使当时能行,中国历法当早八百年完成革命。”
1978年,联合国教科文组织列《梦溪笔谈》为“世界重要科学典籍”,国际天文联合会以“沈括”命名月球环形山。
2016年,世界历法改革协会方案以立春为岁首、大小月相间,与十二气历相似度90%——印证沈括预言:“异时必有用予之说者。”
禁锢与重生的科学启示
沈括在润州梦溪园孤灯著书时,或许已预见十二气历将被时代禁锢。但这位“中国整部科学史中最卓越的人物”(李约瑟《中国科学技术史》)留下的不仅是历法方案,更昭示科学突破的普世规律。
参考文献
[1]胡道静《梦溪笔谈校证》(上海古籍出版社,1987)
[2]竺可桢《论沈括之科学成就》(《科学》杂志,1944)
[3]薮内清《中国的天文历法》(平凡社,1969)
[4]Joseph Needham《Science and Civilisation in China, Vol.3》(Cambridge,1959)
[5]《宋史·律历志》《太平天国文献汇编》(中华书局点校本)结语:禁锢与重生的科学启示
鸣谢专家:沈庆跃
历法改革被贴上“新党余孽”标签,在元祐党争中边缘化。