什么是量天尺？古人是用什么方法来测影定时的？古代是如何根据季节变化来制定历法的？古代的量天尺与日常用尺同长吗？它随着日常用尺尺度的变化而变化吗？这些正是本文要探讨的问题。

古人常用“一寸光阴一寸金”来形容光阴的可贵，就是出于古代常用尺度来测量时间的关系，如铜壶滴漏、定时蜡等都分别在“浮舟”和蜡面上刻着相应的长度，表示时间的间隔。此外，日晷、圭表仪上也都标识着不同的尺度，用来观察日影的长短和方位，以便计算时间和划分季节，尤其是圭表仪上的刻度，常常与历史上许多时代的尺度采用了同一个标准，因此，历代天文学家每次制定一种新的历法之前，首先要考证前代的尺度的长短，以保证测量的连续性和重复性。那么，古人又是如何用尺度来测影定时的呢？

圭表仪与圭表尺

早在远古时期，先民们就已经发现物体在阳光下会投下清晰的影子，而日影又会随着太阳的东出西落而转变方向，因而用日影来判别太阳的方位，既简单又方便。考古发掘证明，石器时代的洞穴，氏族社会的房屋、墓地等都有一定的方位，这说明尚处在原始社会的人类，对如何测定方向已积累了丰富的经验。随着农业和畜牧业的发展，先民们对确定季节提出了新的要求，此后便开始了对天体的探索和测量。经过长期的观察，人们发觉太阳虽然每天东出西落，但随着寒暑的变化，出落的方位和正午的高度却有所不同。观察日影的变化，最简单的方法是以自身或同伴的身高作为标准，站在一定的位置上反复多次地测量，逐步掌握日影变化的规律，从而粗略地划分出时间的早晚和季节的变化。因为成年人身体的高度相差不会太多，代代相传的测量结果也就形成了一定的标准。大约到了商代已采用一根与人体高度相仿的木竿作为测量的标杆。《考工记》中有“人长八尺”和“置臬以悬视以影”，注曰“树八尺之臬”的记载(此处的“臬”即标杆)。《周髀算经》也说:“周髀(‘髀’指标杆)高八尺”。那什么是圭表呢？圭表就是古代的测影仪，它除了有一根直立的标杆外，还有一根与杆呈南北水平而固定的长尺。标杆放置在圭的南端，与圭相互垂直，当太阳照射在标杆上时，日影便会投影在圭面上。每日、每月、每年重复测量日影的变化，便可以知道一年之中哪一天正午的日影最长，哪一天正午的日影最短。日影最长的一天称冬至，日影最短的一天称夏至。准确地测得冬至和夏至的时刻，就能得到回归年的长度和预报季节、制定历法了。为了保证观察和测量的准确性，人们又在圭表面刻上尺度，这样便给标定和记录提供了方便的条件。《周礼》中记有:“日至之影，尺有五寸”。《周髀算经》中的“夏至之日晷一尺六寸”，就是以圭面日影长度作为比较日影变化的标准的。历代天文历算学家在制造天文仪器或测影、改历之前，首先一定要考察前代尺度是否有变迁，以保证天文测量的连续性和一贯性。这就是天文测量与尺度有着密切关系的原因所在。

量天尺与历代日常用尺

正因为在圭表上所刻尺度是用来测量日影的，所以古代又称它为影表尺、天文尺，元代以后又称为“量天尺”。据文献记载，早期的量天尺尺度与民间日常用尺是同一标准。《尚书》中有“协时月正日，同律度量衡”，协，前人解释为“合”、“同”。整个句子可以理解为:无论制定历法、调试音律，都采用同一个统一的度量衡标准。那么先秦直至汉魏，天文用尺与日常用尺是否确实同长呢？这个问题可以从出土文物中找到答案。战国至秦汉日常用尺长23.1厘米，这一点已被大量历史资料和出土文物所证实。而天文用尺究竟多长呢？这个问题只有从这期间的圭表仪上才能得到确证。圭表仪一般为较大型的地上文物，历经两千多年的风风雨雨很难保存至今。

1965年，江苏仪征小龟山一座东汉墓中出土了一支袖珍式的铜圭表仪。据推测，墓主生前可能从事与天文测量有关的工作。此次发现的铜圭表仪，是目前所能见到的最早的圭表仪，堪称重大发现。出土时，“表”(即标杆)卧入正面匣槽内，圭与匣的底面平，一端有轴，测量时可将标杆竖立起来。圭面刻有尺度，共15寸，每寸刻10分，全长34.5厘米，折合每尺长23厘米。此圭表仪的出土，成为天文用尺与日常用尺同长的有力实证。然而这一现象在魏晋以后却发生了变化。
天文用尺与日常用尺双水分流之势，可溯源至西晋，究其原因是两千多年来，我国民间用尺之尺度并非始终恒定不变。古代度量衡主要用于缴纳赋税和商品交换，如果增

单位量值，剥削者往往可以从中获利，因此一旦政权混乱、管理制度松懈，度量衡也会随之发生混乱，而总的趋势又往往向着不断增长的方向发展。据考证，东汉末年，民间用尺之尺度已略有增长，又经过三国时期战争的动乱，致使秦汉以来已沿用了数百年的尺度发生了变化。

西晋初，政权初步得到统一，朝廷立即开始整饬礼仪制度，首当其冲的就是天文、乐律制度。泰始九年(公元273年)，晋武帝令“中书监”荀勖考校宫廷乐律。荀勖多方寻求，搜集到各种尚存于西晋的古乐律管、天文用仪等共9种。在他的精心考校下，发现当朝日常用尺(24.2厘米)比“古尺”(即王莽时尺，23.1厘米)长了四分有余。尺度增长了，导致定律的黄钟律管随之加长，乐律也随之改变。儒家的礼仪制度认为，宫廷乐律的高低，甚至关系到国家的存亡，如古代有“声高则悲，声低则淫”之说，故宫廷乐律的高低是不能随意改变的。为了遵循古制，荀勖在宫廷乐师们的辅助下，终于确定了“古尺”的长度。这一考订首先得到晋武帝的赞许，也被大多数朝廷官员认可，决定改用荀勖考订的“古尺”作为定黄钟律管和测量日影的标准尺度。然而，尽管荀勖考订的“古尺”十分精准，“荀勖尺”却并未因此而取代西晋时已增长了的官民日常用尺的长度，因为民间早已习用大尺，要去改变民间的习惯十分困难，必要性也不大。从此，定乐律、测圭影用的“古尺”与官民日常用尺开始分离，使用了长短不同的两种尺度。

西晋末，经历了“八王之乱”、“永嘉之乱”，战火频仍，百姓流离。匈奴贵族刘渊反晋攻陷洛阳后，认为洛阳不宜作为其刘氏“汉国”的都城，也不想让司马氏重在此地恢复统治，于是尽抢宫人、珍宝，烧毁全部宫庙、官府，使“晋之宗庙鞠(通‘鞫’)为茂草”，故西晋宫中保存的前代文物一并皆化为灰烬。

东晋也是一个时局不太稳定的时期，一直处于内患外扰的状况，造成了东晋与十六国南北对峙的局面。东晋以后，王朝又进入另一个分裂的时代，即南方为南朝，南朝又历经宋、齐、梁、陈四个朝代。南朝政权从刘裕(史称刘宋)建国到隋统一前的170年中，虽然朝代更迭也很频繁，但一般多属于上层士族地主统治阶级内部的斗争，政治结构、文化传统等方面，总体上沿袭晋制。故“十五等尺”说:“宋、齐、梁、陈因而不改”，就是指其间延续了魏晋以来的度量衡制度。而在北方，拓跋鲜卑族入主中原建立北魏王朝后，皇室与朝廷大臣们为了维护王朝政权，虽然尽力争取学习汉文化，着力于建立一套管理制度，但却屡屡受阻。地方各级鲜卑族首领们习惯于游牧生活，性格豪放，不愿受制度约束，也不接受朝廷俸禄，而是勾结地方财团巧取豪夺，度量衡失去了法制管控的能力，混乱也就成为不可避免的现实。一尺的长度从24厘米最后增长至30厘米，容量、权衡更甚，竟达“三倍于古”，造成南朝与北朝度量衡极不统一。故民间有“南人适北，视升为斗”之说，这正是此间度量衡极度混乱的生动反映。

李淳风著《隋书·律历志》时，将隋代以前历代尺度，按尺之长短分成十五等(史称“十五等尺”)，把刘曜(十六国时赵国国君，公元318～329年在位)、钱乐之(南朝刘宋太史令)作浑天仪及刘宋民间用尺同列为第十二等。说明西晋以后律历用尺与官民日常用尺又用同一种尺度了。对此“十五等尺”作了些说明:东汉时，张衡所造浑天仪，传到魏晋以后，因时局动乱，中原地区屡遭战争焚毁而致使天文仪器失落，只能依当时日常用尺为律历尺了。尽管刘宋末期，祖冲之根据王莽嘉量铭文，推算出莽尺长约23.1厘米，与“荀勖尺”同长，却仍因多年来官民已习惯用钱乐之浑天仪尺(24.2厘米)已成事实，也就无人再提恢复“古尺”作为律历尺了。

千年不变的量天尺

隋朝作为北朝(北周)后继者而崛起。开国皇帝杨坚的家族是典型的西北关陇贵族，这个家族先后为北魏、西魏、北周效力。隋文帝最后统一了南北朝，结束了南北分治169年的历史。隋王朝建立后，立即废除北朝一些不合理的制度，基本恢复了汉魏以来的旧制，其中礼仪制度尤甚。

统一的王朝建立后，统一度量衡成为首当其冲的头等大事。顾炎武在《日知录》中说:“三代以来，权量之制，自隋文帝一变”。这一变表现在哪些方面呢？南北朝度量衡的不统一是现实的存在，隋朝是继北周后建立起来的，为顾及北方度量衡量值增长的既成事实，官民习用大制多不愿改变，但又考虑到汉魏以来礼乐制度更不可随意改变，即使在北朝时期，宫廷内也不时开展对律历制度和律历尺的讨论。以北方大制统一了南北方日常用度量衡后，律历尺是否也随北方大制而改变，成为不可忽视的重要环节。朝廷官员们一致提出，汉以后，由于尺度的增讹，每逢改朝换代管理天文、乐律的官员们，在制定律历尺时，常常要花费大量的时间和精力去考证古尺。律历尺不可随意改变是祖宗传下来的规矩，自钱乐之重造浑天仪，把天文尺定为24.2厘米以来，数百年来相传已成定规，怎么可能突然增至30厘米呢?经过反复研究，最后终于找到了一个折中的方案，即大小尺并用；官民日常用大尺，测圭影、定乐律以及与皇家礼仪有关所用度量衡则用南朝小制，而大小制之间又有简单的换算比例，即大尺为小制的一尺二寸，容量、权衡皆为一与三之比，即大制是小制量值的3倍，这样，既延续了华夏正统，又随习俗而用了大制。这就是中国度量衡历史上著名的“大小制”形成的过程和结果。正因为大小制并用，既有其合理性，又有着极简单的换算关系而被接受，并在官民之中迅速推行。此后的唐、宋、元、明历朝度量衡都沿用了这一制度，说明它是行之有效的。

唐朝立国之后，更将度量衡大小制载入《唐六典》，明确指出，小制只限于测日影、调乐律及与皇家礼仪制度有关的度量衡，而“官民悉用大者”。其后的历代，日常用尺单位量值略有增讹，唯经《唐六典》确立大小制之后，天文尺一直严格延续刘宋以来的小尺，不再受民间日常用尺变动的影响。据考证，唐代僧人一行测量子午线，宋代圭表仪上所用的尺度，元代郭守敬制造观星台测影尺，以及近年所发现的明代圭表仪上的尺度，仅以极微小的误差一直延续下来，一尺约为24.5厘米。直至清朝，才因历法制度的改变而改用了工部营造尺。故“量天尺”从南朝刘宋延续至明朝，历时长达1200多年，使尺度始终保持在一个数量值允许误差范围之内，创造了中外度量衡史上的一个奇迹，也为今后研究历代尺度变迁，留下了一个可靠的可比数值。