“節(jié)氣”一詞是怎么來的？在天，太陽行度為“節(jié)”；在地，陰陽升降為“氣”。古人還按此觀念設計了“實驗”：把12支律管置于密室，充以葭莩灰，節(jié)氣一到（太陽運行到某節(jié)點），地氣就會從特定的律管中迅速上升，推動葭莩灰飛出，這就是“候氣術”。這種做法和觀念流傳千年，也被后人爭論不休、毀譽不一。
本書作者參與中國科學院“科技知識的創(chuàng)造與傳播”重大項目，對候氣術進行了比較全面的、多視角的研究，本書是即將出版的該項目專著的普及本。如果您對候氣術尚不太了解，本書可以領你走進一個古人構建的匪夷所思的世界；如果您對候氣術已經有了一定程度的了解，讀了本書，想必一定會顛覆你對候氣術原有的認識。
本書作者參與中國科學院“科技知識的創(chuàng)造與傳播”重大項目，對候氣術進行了比較全面的、多視角的研究，本書是尚未出版的該項目專著的普及本。
“候氣”是中國傳統(tǒng)天文歷法中一個特別的概念，即是對24節(jié)氣交節(jié)時刻的中氣的測定�！肮�(jié)氣”一詞是怎么來的？在天，太陽行度為“節(jié)”；在地，陰陽升降為“氣”。古人還按此觀念設計了“實驗”：把12支竹制律管置于密室，充以葭莩灰，節(jié)氣一到（太陽運行到某節(jié)點），地氣就會從特定的律管中迅速上升，推動葭莩灰飛出，這就是“候氣術”，斷斷續(xù)續(xù)地在中國傳統(tǒng)社會中存在了近兩千年。
候氣術可以說既晦澀難明，又微妙精深，包含了古人“究天人之際”的理想追求，是中國傳統(tǒng)文化的重要組成部分，還有連接律歷、產生計量標準等方面的重大意義。還牽涉到很多學科，包括聲學、氣象、地理、農業(yè)等內容，形成了一整套的“候氣觀念”。
關于候氣術，現代早已沒有任何人能得到候氣實驗的真?zhèn)�、能夠掌握候氣實驗的操作方法了，本書首次探究揭示了古代候氣術的真容，如它的操作、改進、變異，以及相關的文化分析和評價。
“候氣”是中國傳統(tǒng)天文歷法中一個特別的概念，它不像天象記錄、歷法推算那樣充滿了“科學”精神，也不像星象占卜、選擇算命那樣充斥著“迷信”色彩，它僅好像是一種對天地聯系的奇想，和一套條件苛刻、匪夷所思的實驗，斷斷續(xù)續(xù)地在中國傳統(tǒng)社會中存在了近兩千年。
候氣的具體操作，稱“候氣術”。其實它不光屬于天文歷法，還牽涉到很多學科，包括音律、聲學，甚至氣象、地理、農業(yè)等內容，形成了一整套的“候氣觀念”。而且它也是一項技術含量較高的實踐活動，不妨稱作“候氣實驗”。由于“候氣術”所展示的學科的跨越性、交叉性，“候氣觀念”所體現的思想的神秘性、非常性，還有“候氣實驗”條件所要求的特異性、苛刻性，使它成為中國科學技術史中一個獨特的研究對象。也正因為如此，在當今中國傳統(tǒng)文化、傳統(tǒng)科學的研究中，它經常被看作是一個“異類”，不太被人關注，幾乎被主流史學界遺忘，甚至時常被人詬病和批判。
據史書記載，典型的候氣實驗是這樣的：
建一所特殊的上圓下方、有三重墻的密室，所有漏風的縫隙都要抹實，所有的墻、天花板、門還要用厚布蓋嚴。這一套特別房間叫“緹室”。把12根律管埋在內室的地面下，管口與地面平齊。律管是用竹管或金屬管制成的定音器具，最長的9寸，最短的約4。5寸，按黃鐘、大呂等十二音律排列。
律管的位置也是有講究的，需按照子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二辰的方位埋好，然后在管腔內填上“葭莩灰”（用蘆葦內膜燒成的灰），律管的管口有時還要用羅紗虛虛地蓋住，實驗裝置即安放完畢。
然后就是等候節(jié)氣的到來了。據說，到了“冬至”這一天的交節(jié)時刻，放在“子”位、長9寸的“黃鐘”律管就會有氣流從管口吹出，帶動管內的葭莩灰也飛散了出來，管口覆蓋的羅紗也會浮動或飛起；下一個月到“大寒”節(jié)氣，在“丑”位的“大呂”律管就會飛灰；依此類推，以后每隔一個節(jié)氣（這些節(jié)氣的專名叫“中氣”）如雨水、春分、小滿……的交節(jié)時刻，按順序相對應的律管就會出現同樣的現象，12個中氣過完，12支律管也順次飛一次灰。
由此我們可以明白，“候氣”原來是“測”節(jié)氣用的�！岸墓�(jié)氣”是中國傳統(tǒng)歷法中的重要內容，它的天文意義是太陽在黃道上的位置。比如，太陽運行到黃道的赤緯最南端時，就是冬至；運行到最北端時，就是夏至。古人測節(jié)氣的常規(guī)方法是用“圭表”測量，測每天正午時太陽照射表竿的影子長度，冬至時表竿的影子最長，夏至時最短，其他節(jié)氣也都有相應的影長數據，測得某個影長，就可以知道某個節(jié)氣到了。
這種測量日影長度確定節(jié)氣的方法，可以說是一種簡易的“三角法”�？涩F在通過“候氣”我們又知道，原來古人確定節(jié)氣還有一種物理的“實驗法”：用十二律管引導地氣在相應的節(jié)氣依次噴出，以此來測定各節(jié)氣的交節(jié)時刻。由于這種方法需要觀測者長時間地等候地氣的出現，所以叫“候氣”。
這種“實驗”在今人看來太匪夷所思了！雖然我們今天也認為，隨著季節(jié)的變化可能會有“地氣”的升降，但是說地氣會像天然氣那樣噴涌而出，而且是在特定的交節(jié)時刻把特定長度律管中的灰都沖得飛起來，實在無法想象，因為現代任何科學理論都不支持這種說法。但古人在長達兩千年的歷史中，基本都是這樣認為的。
而且候氣術的存在也是神秘的，兩千多年來，它的記載在史書中時隱時現，它的命運也時起時伏。我們發(fā)現，雖然它的理論基礎與中國傳統(tǒng)科學文化的主旋律是一致的，但在實際操作中在很多朝代都是屢遭挫敗，尤其是宋、元以后，等于是在懷疑與否定中的夾縫里艱難生存。明代，候氣術曾引起廣泛質疑和批判，清初，在傳統(tǒng)歷法與西洋新法的論爭之中，作為雙方的爭論焦點之一，候氣“實驗”再次失敗，從此候氣術正式退出歷史舞臺。
如果站在現代科學的制高點，孤立地從現代人思維的角度看候氣術，確實很容易讓人在心生贊嘆和好奇的同時，也感到不可思議，因為現代科學完全無法解釋這種應節(jié)氣而出現的地氣飛灰現象，因此認為這種活動顯然是“不科學”的，“不科學”就會讓人聯想到“迷信”，“迷信”又讓人聯想到“騙術”，于是候氣術就被一些人貼上了一系列這類標簽。近現代以來，由于科學的昌明，從嚴復，到李約瑟，到現代一些學者，對候氣術基本都是批判格調，稱之為“偽科學”“騙局”“丑聞”。幾十年來研究中國科學技術史，我們的思維定勢大抵是：古代人的做法、思維方式與現代人相似或相合的地方，就會受到今人的贊揚和推崇，他們搞出的東西就是光輝的“科技成就”；凡是古人做法與現代人不同的地方，特別是用現代的數理化觀念看來“不可理喻”的地方，就是“封建、落后、迷信”，就要受到今人的批判。這里，無論贊揚和批判，依據的都是今天的準則，為什么要依據今天的準則呢？現代社會的價值觀并不就是唯一正確的價值觀，這樣看待先人的工作，雖然貌似站在現代科學的制高點，但實際上，這在一定程度上背離了科學精神。
如果我們先把自己的頭腦清空為一張白紙、一處沒有任何優(yōu)越參照系的多維空間，不帶先入之見地去考察候氣術的內涵外延、來龍去脈，結合中國傳統(tǒng)文化、中國傳統(tǒng)科學的大背景，在一定程度上站在古人的角度去接近這些知識，就會有許多意想不到的發(fā)現。比如，按現代的學科分類，看表現形式，候氣術是一種“交叉學科”的產物，但是，如果按現代各學科的內涵去尋找，我們又很難找到這些學科間“應有的”、邏輯上的聯系。那怎么辦呢，如果我們把候氣術放在中國傳統(tǒng)文化、中國傳統(tǒng)科學、中國傳統(tǒng)天文歷法的大背景下去考察，候氣術的目的、意義、線索就會一下子就明晰起來。
研究中國傳統(tǒng)文化，我們會發(fā)現，其中一個重要的、幾乎處于核心位置的觀念，就是“天人合一”；而中國傳統(tǒng)科學諸形態(tài)，我們提煉其主要的元素，會發(fā)現“陰陽、五行、氣”在其中起著統(tǒng)領作用；再看中國傳統(tǒng)歷法，很長時期它的一個重要構架是“律歷一體”思想。如果以這些內容為線索來分析，候氣術在歷史上的意義和作用就可以昭然若揭，在后面的章節(jié)里我們將逐步展示這一過程。
其實候氣術帶給我們的，遠不止是“實驗”里描述的那點東西，其含義可以說既晦澀難明，又微妙精深。習慣把大自然與人割裂開的我們，很難理解古人為什么把“究天人之際”看成是那么高的理想追求，就中國傳統(tǒng)天文學本身來說，它是中國傳統(tǒng)文化的重要組成部分，與其他各文化領域互相制約和影響，幾乎滲透到社會生活的各個方面。而候氣術是傳統(tǒng)天文學的要件之一，它的影響也是滲透于古代社會文化生活的許多方面的。
正因為它對文化的滲透，候氣“實驗”雖然在古代屢遭挫敗，在近古尤其被爭論不休，但在文化層面，候氣“意象”卻是深入人心的“常識”。舉宋代詩人楊萬里的詩《曉炊黃竹莊》為例：“琯灰蔌蔌欲飛聲，日到牽牛第幾星。地底陽生人不覺，燒痕未冷已青青�！钡谝痪浼词钦f候氣術的飛灰現象，第二句的“日到牽�！敝付�，第三句則指出了古代極為普遍的一種自然觀念：冬至一陽生。候氣意象在文學作品，特別是詩詞歌賦中被使用的頻率非常高，這種情形不是偶然的，在后面我們將提到，其背后有著一個龐大的“候氣文化”作為支撐。
而且據記載，古人還把候氣術提高到追求“宇宙元聲”的哲學高度，這樣，候氣術遠非像圭表測影那樣用途單一（只用來定節(jié)氣），它還被發(fā)展為一種奇特的“逆操作”——在已知精確節(jié)氣時刻的前提下，通過緹室飛灰來確定準確的黃鐘管長度，并認為這個黃鐘管長度才符合“宇宙元聲”，可以作為全國度量衡體制的標準。另外，候氣術與中國傳統(tǒng)科學、社會、文化中的更多聯系和影響，我們會在正文中逐漸展開介紹。
總之，我們對候氣研究、了解得越深，就越能從中隱隱誕生一種寬容和理解，明白候氣術是古人按照歷史賦予他們的模式，為了解構這個世界所作的不懈努力，所以它同樣像中國傳統(tǒng)天文學中的左旋右旋理論、蓋天渾天學說一樣，表現著古人對神秘宇宙的探索精神。
2漢代經典候氣術的操作
《后漢書·律歷志》在前述的話之后，用了不到100字記述了“候氣法”：
候氣之法，為室三重，戶閉，涂釁必周，密布緹縵。室中以木為案，每律各一，內庳外高，從其方位，加律其上，以葭莩灰抑其內端，案歷而候之。氣至者灰動。其為氣所動者其灰散，人及風所動者其灰聚。
通過這段敘述可復原早期候氣術的大致輪廓：先建一座有三重墻的房屋，每重墻的門都是密閉的。釁，這里指“縫隙”，“涂釁必周”即把墻縫、磚縫都要涂抹嚴實，不能漏風。墻上還要蒙上厚布幔，杜絕一切空氣的流動。室中間是一張木頭桌子，把可以吹奏出十二律的律管，以內低外高的斜度，分別按它們對應的方位擺在案桌上，每支律管的內端都要充塞葭莩灰。裝置完成后，就可以按歷法給出的節(jié)氣等待測候了，某節(jié)氣一到，相應的律管就會有灰飛出。這時還要仔細觀察飛出的灰，如果這些灰確是因為交節(jié)而飛出的，呈散布狀態(tài)；如果是被人因走動、呼吸不慎帶動或被外界滲入的風吹動而飛出的，灰則呈聚攏狀態(tài)。
按史學界最流行的說法，這種影響深遠的候氣術是西漢京房發(fā)明的。京房（公元前77～前38年）是一位才學過人的學者，對易學、音律都極有研究。他開創(chuàng)了今文《易》學，稱“京氏學”；在音律理論方面，他把傳統(tǒng)的十二律用六十相生法擴展成了六十律。他在樂器改良、納甲體系等方面也有突出貢獻。另外，他在災異占卜并干預政事方面也做出很多努力，以至于最后竟為此而喪生。
查《漢書·京房傳》《漢書·律歷志》《后漢書·律歷志》，都找不到京房發(fā)明候氣術的直接記載。很多證據表明，候氣法在漢代并不是一家獨創(chuàng)的秘法，更不是一夜之間憑空而降的，很可能更早就有了，目前我們只能說關于候氣術確切的記錄出自漢朝，至于它產生時間的上限，尚無最后定論。
世間有很多特殊技藝，是只可師傳，難以書傳的。在音律、音樂領域，這種現象尤其突出。幸運的是，候氣術在一定程度上還是可以書傳的，所以我們可以全面尋找其他典籍的記載、描述，以及今人的研究成果，盡可能地勾勒出候氣術的裝置和操作方法。
首先，候氣實驗要有一座基本的建筑——候氣室，這座房屋砌有三重墻，但實際上這等于是建造“俄羅斯套娃”一樣一層套一層的三間房屋。房子套房子是為了阻滯空氣的流通，所以這三重屋的房門必須交錯排列，若都開向一個方向，風長驅直入，三重墻會失去意義，一般是第一層房屋把門開向南，第二層開向北，最內一層又開向南。
《后漢書》稱這三重墻“戶閉”，說明門總是關著的，既然墻縫都“涂釁必周”了，為什么還要“密布緹縵”，即用厚布把墻圍起來呢？顯然是怕從門縫進風。因為門做得與門框再密合，也會有縫隙透進風來，而這縷縷氣流靠掛一只門簾是不能完全擋住的，于是干脆就用厚布連墻帶門把全屋都包起來，這才能達到《太玄經》中說的效果：“度竹為管，蘆莩為灰，列之九閉之中，漠然無動，寂然無聲，微風不起，纖塵不形，冬至夜半，黃鐘以應矣�！�
“九閉”前面已經解釋過，每一重墻都是里面用厚布帷帳當“壁紙”鋪嚴，外面用橘黃色（緹）絲綢帷帳覆蓋，一共是三重墻壁、六層帷帳，加一起數字為九，圍成密閉毫不透風的候氣室，所以稱“九閉”的“緹室”。
至于候氣室的位置，是建在觀天的靈臺一側，靈臺總是建在京城附近。因為建緹室候氣是皇家司天機構的行為，也只能與靈臺擺在一起。歷史上，使用圭表測影定節(jié)氣時，有明確要求要把圭表放在“地中”，《周禮》稱：“日至之景尺有五寸，謂之地中，天地之所合也，四時之所交也，風雨之所會也，陰陽之所和也。然則百物阜安，乃建王國焉�！焙驓馐业倪x址也有類似要求，需要選在“中州”，這里是陰陽所會之地，氣序不差，所以作候氣實驗最為可靠。
候氣實驗的材料（主要指律管和葭莩灰），在后來的記載中也逐漸明確。最早黃帝所作的十二律，是派伶?zhèn)惖健按笙闹鳌薄袄鲋帯钡摹皫O谿”竹林中選取的竹管。因這種記載是傳說性質，真的去找“昆侖之陰”恐怕難以找到，于是改為選用“弘農宜陽縣金門山竹為管”。金門山又名律管山，在今河南省洛寧縣境內，在縣城南15公里，這里盛產竹子，粗細勻稱，一律笛子般粗細，就是古代制造律管取竹的地方，筆者曾專程去考察，采集模擬實驗用的竹管�！敖痖T竹韻”曾是洛寧古八大景之一，現在城南6公里處建有“金門綠竹風情園”，展示著以音律為主的竹文化。
因為“氣”的流動是很難看到的，為了表現律管中陽氣的上升，必須用一種很輕的物質將其視覺化，于是古人選擇了“葭莩灰”作為演示陽氣上升、沖出律管的媒介。選用“葭莩灰”的原因有三：一、有更原始的“懸土炭”候氣實驗在先，很多典籍將其寫為“懸土灰”，說明古人早就認識到，灰分是可以用來候氣的；二、蘆葦膜可作音膜振動發(fā)聲，中國式笛子有一種獨特的演奏方式：開孔貼膜，膜的振動可以使音色脆亮，而最好的音膜就是蘆葦膜，可能正是這種聯系使人們想到要使用蘆葦膜燒成的灰來候氣；三、演示陽氣上升，必須用一種最輕最輕的固體物質，古人相信蘆葦膜是世上最輕最薄的東西，用它燒成的灰也肯定是世上最輕最輕的灰分，可以靈敏到被最輕微的上升氣流觸動。
燒制此灰的蘆葦膜也不能隨意選取，后世規(guī)定為這些蘆葦必須取自“河內”。河內縣即今河南省沁陽市，樂圣朱載堉的故居（見第八章第二節(jié)），筆者也曾專程去考察，該地水網交錯、盛產高質量的蘆葦，所以古人選定以此處生產的蘆葦膜之灰為候氣實驗專用。
還有與候氣術關系非常密切的一種材料——秬黍，我們也放在這里一并介紹。《漢書·律歷志》載“以上黨羊頭山黍度之為尺，以定黃鐘”。這是說，古人用上黨羊頭山產的黑色糜子（指不粘的谷粒）中等顆粒者，橫排90粒，那么其長度就是“九寸”。按此長度標準制作的律管（孔徑3分）吹出來的聲音就是“黃鐘”之音。所謂“上黨羊頭山”，在今山西長治市高平的神農鎮(zhèn)，筆者也曾專程前去考察那里的氣候、風土，收集各種黍種。歷史上，上黨羊頭山黍長期是官方確定尺長的標準材料，作為定黃鐘、度律歷的依據。
最后，律管的擺放要“從其方位”。古代的十二方位用十二地支代表，對應著十二個月，如圖，把十二根律管按順序從“子”到“亥”十二方位在緹室中心的案桌排好。當然，還要“內庳外高”，充以葭莩灰，然后就可以開始候氣了。
隨著候氣實驗技術的成熟和逐漸定型，候氣成為一種制度在皇家司天機構建立了起來。據《漢官六種》記載，在漢代的司天臺——靈臺上，有供職測候官員42人，其中12人候氣、7人候鐘律：“靈臺待詔四十二人。其十四人候星，二人候日，三人候風，十二人候氣，三人候晷景，七人候鐘律，一人舍人�！�
這42個“靈臺待詔”人員中，“候晷景”即主管圭表測影的是3人。因為圭表測影只在正午進行，特別是在冬至、夏至前后的正午進行，所以觀測工作、圭表的保養(yǎng)維修、觀測后的統(tǒng)計整理有3人也就夠了。而候氣則不同，候氣需要晝夜守候，在密不透風的緹室里“蹲坑”全神貫注，大氣都不能喘，是非�？嗟牟钍�，所以必須多人輪流值班。而且三重緹室的維護，葭莩灰的制取、補充、更換也遠比圭表的維護要復雜費力，所以需要更多的人員來打理。也許為了表明與12律管有關，所以才確定了12人候氣。至于“七人候鐘律”，按史書注釋，應是在殿前的一種露天測候活動，與候氣密切相關。兩者加起來19人，占全部“靈臺待詔”的2/5還多，可見漢代司天機構對候氣術是多么重視，投入的人力是多么龐大。
小知識◎懸土炭術
一種原始的候氣術，使用類似天平的裝置，兩端各放上“土”和“炭”。平時二者是重量是均等的，天平處于平衡狀態(tài)。到了冬至，陽氣開始上升，陽氣屬火，火盛則炭燥，炭就會變輕，于是置炭的一端抬起；到夏至，陰氣開始出現，陰氣屬水，水盛則炭濕，炭變重，于是置炭的一端下降。古人還把它和音律結合，稱“冬至陽氣應黃鐘通”、“夏至陰氣應蕤賓通”。也有用“灰”代炭的，灰和炭同樣有吸濕的功能（現在民間仍有“草木灰結塊，天氣要變壞”諺語），唯一的缺陷是它們容易被風吹散，這只要把裝置放在無風的室內就可以解決。也許正是這“灰”和“密室”重要作用和象征意義，后來它們都成了律管候氣術中不可缺少的要素。
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