石峁城址外城東門的天文考古學(xué)研究

呂宇斐 孫周勇 邵 晶

（1.中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所；2.陜西省考古研究院）

東亞地區(qū)新石器時(shí)代晚期至末期的都邑，古代文獻(xiàn)與考古發(fā)掘的資料和證據(jù)均不豐富。迄今為止，經(jīng)考古發(fā)掘的龍山時(shí)代城址大約有60處，主要分布在河南、山東、山西、湖北、湖南、四川、甘肅、內(nèi)蒙古等地。內(nèi)蒙古中南部多石頭砌筑的山城，面積僅數(shù)千至數(shù)萬(wàn)平方米，個(gè)別有超十萬(wàn)平方米的，如岱海老虎山[1]，包頭大青山南麓的阿善[2]、黑麻板[3]，準(zhǔn)格爾旗寨子塔等遺址[4]。

石峁城址（以皇城臺(tái)為中心）位于東經(jīng)110°18′26.66″，北緯 38°33′51.24″的陜西省榆林市神木市高家堡鎮(zhèn)石峁村。古城建造在黃土高原北部由片麻巖和黃土構(gòu)成的荒涼山崗之上。著名的黃河支流，孕育“石峁文化”的禿尾河，由西北向東南，呈45°左右流過(guò)古城的西南邊緣。這種布局與紅山文化牛河梁遺址群、良渚文化良渚遺址群存在頗高的相似度。

石峁城址從發(fā)現(xiàn)到正式考古發(fā)掘間隔了相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。1970～1980年代的初步調(diào)整考古發(fā)掘，引起國(guó)內(nèi)外學(xué)界猜測(cè)[5]。2012年對(duì)石峁城址外城東門遺址的正式考古發(fā)掘，啟動(dòng)了考古學(xué)界和歷史學(xué)界對(duì)石峁城址的年代、性質(zhì)等各個(gè)方面的研究和探討[6]。從史學(xué)界開始，圍繞石峁城址與文獻(xiàn)記載的對(duì)照展開了相當(dāng)激烈的辯論[7]。我們認(rèn)為，在石峁城址大部分遺址還沒有揭露之前，大量建筑基址、陶器、玉器、壁畫等還需要細(xì)致的科學(xué)分析辨認(rèn)之前，過(guò)早地引用歷史文獻(xiàn)推測(cè)甚至認(rèn)定該城的文化屬性還為時(shí)過(guò)早[8]。

一、石峁城址外城東門遺址的兩點(diǎn)疑問

石峁城址外城東城門位于東經(jīng)110°19′31.94″，北緯 38°33′56.79″，處于皇城臺(tái)的正東方直線距離1.6公里處。在迄今為止的考古挖掘工作中，這座城門呈現(xiàn)了異常豐富的文化遺存及文化內(nèi)涵，也給研究者帶來(lái)了朝向、形制、布局、裝飾上的兩點(diǎn)較大疑問：

第一點(diǎn)，外城東門不朝向正東。正常來(lái)說(shuō)，世界各地的古城城門均設(shè)于每邊城墻的中部，位于城墻的哪邊便朝向哪個(gè)方向，如東門位于東邊城墻的中部，朝向正東方，南門便位于南城門的中部，朝向正南方。但石峁城址外城東門雖然位于皇城臺(tái)的正東，卻朝向東北方，究竟為何？

第二點(diǎn)，外城東門祭祀坑似乎是隨意擺放，無(wú)跡可尋。東城門門道與城墻內(nèi)外都出現(xiàn)了祭祀坑，且位置似乎沒有任何規(guī)律可循；祭祀坑內(nèi)掩埋的人頭有多有少，數(shù)量也似乎沒有任何規(guī)律可循；祭祀坑內(nèi)的首級(jí)多為青年女性，且下顎部分往往有燒灼痕跡，究竟為何？

二、外城東門的朝向

（一）外城東門朝向研究

1. 外城東門的測(cè)量學(xué)研究

石峁城址外城東門位于皇城臺(tái)正東，似乎中規(guī)中矩；但門墩卻一大一小，門道朝向東北方，有逾常規(guī)。為了測(cè)量?jī)蓚€(gè)城門墩的真實(shí)朝向，我們選取了北、南墩臺(tái)、內(nèi)外甕城石墻中排列較規(guī)整的，排除了一些明顯擺放不規(guī)整或錯(cuò)位的，在東南西北、里外三層，均進(jìn)行了隨機(jī)抽樣（random sampling）。測(cè)量中均取北偏東或北偏西讀數(shù)，獲得了兩個(gè)墩臺(tái)四面大量的北偏東或北偏西兩個(gè)方向的測(cè)量數(shù)據(jù)（圖一）。

（1）北墩臺(tái)

中間主體石墻東北側(cè)外立面面向北偏東58～60°，中間主體石墻東南側(cè)外立面的基石面向北偏東58°、60°，中部外立面石塊面向北偏東60°，后部外立面石塊面向北偏東60°～62°。中間主體石墻西北側(cè)外立面面向北偏東57°～58°，60°～62°。隨機(jī)抽樣測(cè)量結(jié)果如表一。

表一 外城東門北墩臺(tái)四面石墻朝向?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)

（2）南墩臺(tái)

外層護(hù)體石墻東北側(cè)外立面面向北偏東60°，中間主體石墻西北側(cè)外立面西部石塊面向北偏東68°、71°，中間主體石墻東南側(cè)外立面面向北偏東60°、65°，內(nèi)層夯土石墻東南側(cè)外立面面向北偏東57°。隨機(jī)抽樣測(cè)量結(jié)果如表二。

表二 外城東門南墩臺(tái)四面石墻朝向?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù)

（3）一號(hào)馬面

馬面東南側(cè)外立面基石面向北偏東51°～52°，西北側(cè)外立面二層基石面向北偏東58°，基石面向北偏東48°。

（4）內(nèi)甕城

西北端外立面基石面向北偏西33°，西部外立面石頭面向北偏西25°～30°，中部外立面石頭面向北偏西30°～32°，北部外立面石頭面向北偏西27°。

隨機(jī)抽樣測(cè)量結(jié)果顯示，外城東門的門道、城門墩東北側(cè)外立面面朝北偏東59°左右，其西北的第一座馬面沿城墻略折向偏北。內(nèi)甕城西北向門道與外城東門成90°。城門道與門墩東北側(cè)外立面的朝向究竟有何意義？

2. 外城東門的天文考古學(xué)研究

外城東門門道與門墩東北側(cè)外立面的朝向只有兩種可能性，朝向某個(gè)地理景觀或某個(gè)天文景觀。從石峁城址周邊的環(huán)境來(lái)看，東門并沒有朝向任何特殊地理景觀，因此，應(yīng)該朝向某種天文景觀或某個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的日出方位角。我們通過(guò)計(jì)算復(fù)原石峁城址建城初期的太陽(yáng)方位角以及上下中天文景觀。

太陽(yáng)方位角是指太陽(yáng)光線在水平面上的投影與當(dāng)?shù)刈游缇€的夾角。計(jì)算太陽(yáng)方位角的公式有多種，根據(jù)球面三角學(xué)，任意一天、任意時(shí)刻、任意緯度的太陽(yáng)方位角As的常用計(jì)算公式是：cosAs=(sinδcosφ－sinφcosδcosh)/sinθs或 cosAs=(sinδ－sinφcosθs)/(sinθscosφ)，cosAs= (sinφsinθs－sinδ)/(cosφcosθs) 或cosAs=(sinδ－sinφsinθs)/(cosφcosθs)[9]，As表示北偏東太陽(yáng)方位角，δ為太陽(yáng)當(dāng)時(shí)赤緯，φ為當(dāng)?shù)氐乩砭暥?，h為時(shí)角，θs為太陽(yáng)高度角。

日出方位角是指日出時(shí)，太陽(yáng)所在方位與正東方向的夾角（圖二）。根據(jù)球面三角原理，計(jì)算二至日出日落方位角（北偏東）的公式是：As=arcos(sinδ/cosφ)。如需進(jìn)一步細(xì)化分析，可以計(jì)算任意一天、任意地方的日出日落方位角（東偏北），計(jì)算公式是：A″s=90－As=90－0.5arcCos[2(sinδ/cosφ)2－1]。 該 公式假設(shè)地球是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)球體，而實(shí)際上地球兩極略扁，各地還有高山、洼地等，所以計(jì)算結(jié)果可能與實(shí)測(cè)結(jié)果存在一些誤差。兩個(gè)公式計(jì)算結(jié)果基本相同，略有誤差是源自函數(shù)公式的精確度。

首先，該計(jì)算公式涉及黃赤交角（obliquity of the ecliptic）的變化周期。黃赤交角的變化周期平均為41040年[10]，周期內(nèi)并非簡(jiǎn)單的線性變化。短期來(lái)看，在儒略歷2000年前后各10000年內(nèi)，目前常用的是國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)（IAU）提供的21.2式計(jì)算公式：ε= 23°26′21″.448－46″.8150T－0″.00059T2＋0″.001813T3，T為J2000.0起算的儒略世紀(jì)數(shù)，但精度不夠。目前最精確的是J·拉斯卡爾（J.Laskar） 的 計(jì) 算 公 式：ε=23°26′21.448″－4680.93″t－1.55″t2＋1999.25″t3－51.38″t4－249.67″t5－39.05″t6＋7.12″t7＋ 27.87″t8＋5.79″t9＋2.45″t10[11]，t=T/100。參考諸多相對(duì)年代與絕對(duì)年代的劃分方法，石峁城址建城年代約在距今4300年前后[12]。如此，拉斯卡爾公式的計(jì)算結(jié)果為24.03°。我們也可以使用國(guó)際天文學(xué)界通用的每世紀(jì)47″的變化率來(lái)計(jì)算[13]，如此，累積的黃赤交角變化=47″/世紀(jì)×42世紀(jì)=1974″=0.5483°，即石峁城址時(shí)代的黃赤交角為 ε=23.44°＋ 0.55°=23.99°。

石峁城址東面的地理緯度是38°34′54.5″（38.58°）。根據(jù)Stellarium天文軟件計(jì)算，以日半出為準(zhǔn)，當(dāng)前（2016年6月21日）神木石峁城址的夏至日出時(shí)間為凌晨5∶18∶58，日出方位角（北偏東）是59°20′，即東偏北30°40′，距今4200（外城東門址始建年代的上限）年前夏至日（公元前2200年7月13日）出時(shí)間為 5∶05∶50，日出方位角北偏東 As=arcos(sin24/cos38.58)=58.65°；東偏北 As′=90 －0.5arcos[2(sin24/cos38.58)2－ 1]=31.30°，兩公式結(jié)果的誤差為0.05°，基本一致。按順時(shí)針來(lái)看，夏至日出方位角是58°42′，日落方位角是301°18′（本公式中未計(jì)入太陽(yáng)半徑差、蒙氣差與地心差三種誤差，不影響結(jié)論）。

依據(jù)現(xiàn)代天文學(xué)的計(jì)算公式和星象復(fù)原方法，石峁城址外城東門的門道與墩臺(tái)東北側(cè)外立面均精確地朝向4300年前的日出方位角。由此看來(lái)，石峁城址的設(shè)計(jì)者——石峁巫覡觀測(cè)或計(jì)算所得的夏至日期、夏至日出方位角基本正確。由此推測(cè)，石峁巫覡在營(yíng)建東門之前可能已經(jīng)有能力制訂石峁人所需的早期歷法，其中二分二至的日期及其對(duì)應(yīng)標(biāo)志星座，各日出方位角可能已基本測(cè)定，否則不太可能出現(xiàn)如東門這樣的建筑。他們選擇的不是墩臺(tái)的四角朝向那個(gè)時(shí)代的夏至日出或日落方位角，而是選擇了門道和城門外立面朝向那個(gè)時(shí)代的夏至日出方位角，讓夏至的朝陽(yáng)直射入門道并照亮內(nèi)甕城東北墻面的幾何紋壁畫。表面上看，后者的精確度似乎可以低于前者，只要門道基本朝向日出的方向就行，而實(shí)際上，后者的要求更高，因?yàn)槿绯蛴衅?，門道的兩側(cè)墻壁便會(huì)出現(xiàn)陰影，讓石峁巫覡的失誤顯露無(wú)疑，故后者的技術(shù)挑戰(zhàn)其實(shí)比前者更大（圖三）。

為了檢驗(yàn)上述計(jì)算，考慮到2016年6月21日為夏至，我們從2016年6月19日黃昏起，至2016年6月23日凌晨止，對(duì)外城東門進(jìn)行了科學(xué)實(shí)證觀測(cè)?？紤]到門道和北墩臺(tái)是石峁巫覡迎日的最佳地點(diǎn)，我們選取了外甕城東墻與門道入口之間，門道后部與內(nèi)甕城西墻之間，北墩臺(tái)西北墻外三個(gè)點(diǎn)作為驗(yàn)證門道與墩臺(tái)朝向的實(shí)測(cè)點(diǎn)（圖一的三個(gè)符號(hào)），并以3臺(tái)攝像機(jī)錄下測(cè)量日出的全過(guò)程?？紤]到東門東北地平線為高于東門的山脊，高于真正的地平線，會(huì)造成實(shí)際日出時(shí)間晚于理論日出時(shí)間，我們選擇了太陽(yáng)上端露出山脊的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量。經(jīng)過(guò)四天凌晨的實(shí)際測(cè)量，獲得了20、21、22三天的日出時(shí)間與日出方位角。20日凌晨有薄霧，太陽(yáng)上端出現(xiàn)時(shí)間為5∶24，GPS測(cè)量?jī)x與羅盤儀讀數(shù)約東偏北29°；21日凌晨東北天際有云，上端出現(xiàn)時(shí)間為5∶25，讀數(shù)約東偏北29°；22日凌晨東北天際無(wú)云，上端出現(xiàn)時(shí)間為5∶23，讀數(shù)約30°。實(shí)際觀測(cè)的結(jié)果是，北墩臺(tái)南墻內(nèi)墻全部照亮，而南墩臺(tái)北墻沒有照亮。實(shí)測(cè)證明，門道與墩臺(tái)確實(shí)朝向夏至日出方位角，而且，如果日出方位角向北移1°21′，兩座墩臺(tái)的內(nèi)側(cè)均應(yīng)該照亮，這應(yīng)該是4300年前夏至日出時(shí)的情況（圖四）。

為什么石峁人如此重視夏至日？要以整座城門朝向夏至的日出方位角？《周髀》云：“冬至夏至者，日道發(fā)、斂之所生也，至?xí)円归L(zhǎng)短之所極?！焙螢闀円归L(zhǎng)短之所極？《恪尊憲度抄本》云：“日北至，日長(zhǎng)之至，日影短至，故曰夏至。至者，極也?！笔刮滓牸热灰呀?jīng)完全掌握了立竿測(cè)影，他們當(dāng)然知道，太陽(yáng)越過(guò)赤道后，每日測(cè)量出的日影便越來(lái)越短，即“斂”。當(dāng)最短的日影出現(xiàn)，便是夏至日到來(lái)。這是一年中白晝最長(zhǎng)，黑夜最短的日子，是日照最強(qiáng)的時(shí)段，也是石峁旱作農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵時(shí)段。夏至前的氣候決定著石峁人糧食的播種。夏至過(guò)后，日影便越來(lái)越長(zhǎng)，即“發(fā)”，日照日漸減少，將進(jìn)入石峁各種糧食的收獲季節(jié)。因此，夏至對(duì)于石峁先民的意義甚至比春分更重要，不僅與石峁地區(qū)的旱作糧食的播種和培育季節(jié)密切相關(guān)，而且，在信仰體系越來(lái)越成熟的龍山時(shí)代晚期，也可能與石峁先民的宇宙觀和信仰體系密切相關(guān)。

三、外城東門的祭祀坑之謎

（一）石峁外城東門祭祀坑遺址研究

1. 祭祀坑布局的天文考古學(xué)研究

從考古發(fā)掘的情況來(lái)看，K1位于外甕城外東北，K2位于門道外沿，K4、K5位于一號(hào)馬面西北的城墻下，K6與玉璋位于北墩臺(tái)與一號(hào)馬面之間。如果以城墻為核心，著眼于祭坑相對(duì)于城墻的位置來(lái)看，其位置既有城門口，也有城門外，既有城墻外，也有城墻內(nèi)，還有城墻下，似乎沒有任何規(guī)律可循。然而，如果排除城墻的干擾，也就是說(shuō)，著眼于城墻營(yíng)建之前的情況，這批祭坑的排列方法便躍然紙上。5個(gè)祭坑原來(lái)有著非常明顯的指示性，K1、K2指向東偏北30°，K2、K6、K4、K5指向西偏北31°，也就是說(shuō)，前兩個(gè)祭坑與門道、墩臺(tái)外立面一樣，指向4200年前夏至（7月14日）日出方位角，后四個(gè)祭坑指向日落方位角，其上是蜿蜒在西北山梁上的外城城墻（圖五）。

為了檢驗(yàn)上述計(jì)算，在對(duì)外城東門門道與墩臺(tái)進(jìn)行科學(xué)實(shí)證觀測(cè)的同時(shí)，對(duì)祭祀坑的朝向進(jìn)行了同樣的觀測(cè)。雖然石峁巫覡以祭祀坑朝向夏至日落方位角，但因K2位于兩墩臺(tái)之間，K6位于北墩臺(tái)與一號(hào)馬面之間，無(wú)法進(jìn)行日落觀測(cè)，我們只能以K4、K5作為主要實(shí)測(cè)點(diǎn)，以北墩臺(tái)臺(tái)頂作為輔助觀測(cè)點(diǎn)，并以2臺(tái)攝像機(jī)錄下測(cè)量日落的全過(guò)程?？紤]到東門西北地平線為低于東門的山脊，接近地平線，我們選擇了太陽(yáng)整體落入山脊前一瞬間進(jìn)行測(cè)量。經(jīng)過(guò)四天黃昏的實(shí)際測(cè)量，獲得了19、20兩天的日落時(shí)間與日落方位角，21、22日西邊均有云，無(wú)法觀測(cè)。實(shí)際觀測(cè)的過(guò)程是，K4中心插一測(cè)竿，日落前10分鐘，K5的測(cè)竿在祭祀坑外約20厘米，其與K4中測(cè)竿的連線才能指向落日；日落前5分鐘，K5的測(cè)竿需移至坑邊，其與K4測(cè)竿的連線才能指向落日；日入西北山脊時(shí)，K5測(cè)竿移至坑中心，K4、K5測(cè)竿的連線指向落日。19日雨后黃昏，日落時(shí)間為20∶00，地質(zhì)羅盤儀度數(shù)約北偏西61°；21日黃昏無(wú)云，日落時(shí)間為20∶00，地質(zhì)羅盤儀度數(shù)約北偏西60°。實(shí)測(cè)證明，K4、K5基本朝向夏至日落方位角。鑒于K2、K6與K4、K5位于同一直線上，可以確認(rèn)，石峁人在建造東門前的奠基儀式中布置的4個(gè)祭祀坑確實(shí)是朝向夏至日落方位角。

從祭坑的排列與東門、城墻的位置與走勢(shì)來(lái)看，已經(jīng)可以排除祭坑是城墻建成以后挖掘的可能性，從考古地層學(xué)的疊壓關(guān)系來(lái)看，則可以完全排除祭坑比城墻晚的可能性。很明顯，石峁人在構(gòu)建外城東門前舉行過(guò)隆重的奠基儀式，此后的置礎(chǔ)、安門、落成并沒有再舉行過(guò)儀式。這個(gè)奠基儀式的主題內(nèi)容包括人牲的伐祭、燎祭和瘞埋。

基于上述研究，我們可進(jìn)一步得出以下結(jié)論：石峁巫覡在營(yíng)建東門之前，完成了至少兩個(gè)方面的系統(tǒng)測(cè)量，第一，通過(guò)立竿測(cè)影測(cè)定了石峁地區(qū)夏至的日期及日出日落方位角，確立了石峁的二分二至；第二，通過(guò)立竿測(cè)影建立了營(yíng)建東門的平面直角坐標(biāo)系。完成了大量測(cè)量后，巫覡才有可能在東門的奠基儀式前預(yù)先挖好精準(zhǔn)朝向日出和日落方位角的兩列祭坑，埋入了數(shù)量不等的經(jīng)焚燒后的少女頭顱，完成伐祭、燎祭和瘞埋等最高等級(jí)祭祀禮儀，既表示了石峁人對(duì)東門奠基儀式的重視，也表示了對(duì)其天神地祗的崇高敬意和無(wú)限希冀。建立起建筑用的平面直角坐標(biāo)系之后，巫覡才有可能指揮大量勞動(dòng)力營(yíng)建朝向如此精準(zhǔn)，形制如此規(guī)整的城門和馬面。

這一系列祭祀坑再次證明，外城東門確實(shí)是為了朝向夏至日出方位角，表達(dá)對(duì)主管天、太陽(yáng)和夏至的天神地祗的崇拜而營(yíng)建的。而精準(zhǔn)的朝向和規(guī)整的形制反過(guò)來(lái)證明了石峁巫覡已經(jīng)完全掌握了立竿測(cè)影的系統(tǒng)測(cè)量方法，也掌握了利用立竿測(cè)影建立營(yíng)建都城、宗廟和宮殿的平面直角坐標(biāo)系方法。

2. 東門祭祀禮儀的研究

（1）祭祀禮儀的古文字學(xué)研究

祭祀坑中掩埋經(jīng)焚燒過(guò)的頭顱說(shuō)明一個(gè)重要的事實(shí)，石峁人的祭祀禮儀是一種以燎祭為核心，集之前的伐祭，之后的瘞薶于一身的復(fù)合禮制。這個(gè)禮制的內(nèi)涵很豐富。

①伐，會(huì)意字，用作動(dòng)詞或名詞。甲骨文字形頗多，基本字形是（一期前7.2.1）。從人，從戈。作動(dòng)詞時(shí)表示以戈砍去下跪者的頭顱[14]；作名詞時(shí)表示用于伐祭的頭顱、軀體或待決俘虜[15]。伐的甲骨文還有：（一期人3053）從羌，從戈，指伐羌，砍羌族男性頭顱；（后下37.7）從姜，從戈，指伐姜，砍羌族女性頭顱。《說(shuō)文》：“伐，擊也，從人持戈?！薄稄V雅》：“伐，殺也。”均指行刑者。從考古發(fā)掘來(lái)看，伐祭盛行于新石器時(shí)代末期至商代的黃河中上游地區(qū)[16]。伐祭時(shí)，首級(jí)、人體、人血分開獻(xiàn)祭[17]。從甲骨卜辭來(lái)看，伐姜常與祈雨的祭祀禮儀同時(shí)出現(xiàn)，說(shuō)明羌族女性的伐祭與祈雨禮儀相關(guān)[18]。

③瘞，目前專家還沒有辨識(shí)出其甲骨文，應(yīng)是假借字。原文應(yīng)是、、、似把牛頭、羊頭、人等祭品埋入土坑，即“薶”，通“埋”[20]?！墩f(shuō)文》云：“瘞，幽埋也?！奔瓷盥?。《爾雅·釋天》云：“祭地曰瘞薶?！薄吨芏Y·春官·大宗伯》云：“以薶沈祭山林川澤?！编嵭ⅲ骸凹郎搅衷宦?，川澤曰沉?！薄秴问洗呵铩吩疲骸坝心戬幫?，無(wú)年瘞土?！备哒T注：“祭土曰瘞。年，谷也。有谷祭土，報(bào)其功也。無(wú)谷祭土，禳其神也。”土，即后土，《禮·月令》云：“中央土，其帝黃帝，其神后土。”《淮南子·天文》云：“中央土也，其帝黃帝，其佐后土，執(zhí)繩而治四方。”后土就是“地中”，后指地神和谷神。古人為祈禱糧食豐收而祭祀后土?！抖Y記·祭法》云：“瘞埋於泰折，祭地。用騂犢?！笨追f達(dá)疏：“瘞埋於泰折，祭地也者，謂瘞繒埋牲祭神祇於此郊也?！惫石幩h是祭地的禮儀?！稘h書·郊祀志下》云：“天地用牲一，燔尞瘞薶用牲一?！闭f(shuō)明燎祭、瘞薶常常在祭祀禮儀中結(jié)合，即焚燒后掩埋犧牲?！渡胶＝?jīng)·南次二經(jīng)》云：“凡南次二經(jīng)之首……其祠：毛，用一璧瘞……?！悲幙?，指祭地時(shí)用以埋犧牲、玉帛的祭祀坑。

三字的解讀說(shuō)明，石峁外城東門的奠基儀式是集合了三種祭祀禮儀的復(fù)雜禮制制度，是夏商同類制度的源頭。其中燎祭是核心，本身的過(guò)程與內(nèi)容也最為復(fù)雜?！吨芏Y·春官·大宗伯》云：“以禋祀祀昊天上帝，以實(shí)柴祀日月星辰，以槱燎祀司中、司命、飌師、雨師?！编嵭ⅲ骸暗氈詿?。周人尚臭，煙氣之臭聞?wù)?。槱，積也……三祀皆積柴、實(shí)牲體焉?；蛴杏癫芰?，而升煙所以報(bào)陽(yáng)也?！钡?，祭壇，通“煙”。槱，堆積，通“炒”。飌，《玉篇》通“風(fēng)”?！洞笞诓妨谐隽羌肋^(guò)程中的三種焚燒方式：禋祀以生煙為主，祭祀北極天帝，俗稱昊天上帝；實(shí)柴以燒柴為主，祭祀日月星辰；槱燎以焚燒柴堆上牲體為主，祈禱風(fēng)雨。孫詒讓《正義》云：“竊以意求之，禋祀者蓋以升煙為義，實(shí)柴者蓋以實(shí)牲體為義，槱燎者蓋以焚燎為義。禮各不同，而禮盛者得下兼其燎柴則一。”此說(shuō)與《周禮》說(shuō)大同小異，即禋祀指生煙，實(shí)柴指柴或柴上犧牲，槱燎指焚燒犧牲?！段倪x·張衡》：“颺槱燎之炎煬，致高煙乎太一?！毖C注曰：“謂聚薪焚火，揚(yáng)其光炎，使上達(dá)於天也?！痹谶h(yuǎn)古東亞宇宙觀與信仰體系的支配下，先民希冀通過(guò)焚燒木柴以及木柴上的各種犧牲，借助升騰入云的煙、氣、味向高踞天北極的北極天帝傳達(dá)凡間的敬畏之意，祈求風(fēng)調(diào)雨順、五谷豐登、人畜興旺。

燎祭是遠(yuǎn)古時(shí)期東亞地區(qū)部落或邦國(guó)推行的一種重要的祭祀禮制，同時(shí)，也是巫覡們掌控的一種非常古老的祈禱活動(dòng)。從考古發(fā)掘資料來(lái)看，距今6000年以前的祭祀活動(dòng)已經(jīng)出現(xiàn)了燎祭的初級(jí)儀式。湖南澧縣城頭山遺址大溪文化期祭臺(tái)[21]，上海青浦福泉山遺址崧澤文化晚期祭祀場(chǎng)地和良渚文化時(shí)期祭壇都發(fā)現(xiàn)了大片紅燒土燎祭遺存[22]。距今6000～5000年間，祭壇規(guī)模增大，燎祭遺存更多。紅山文化晚期的遼寧喀左東山嘴和建平牛河梁遺址均有規(guī)模宏大的燎祭遺址。兩地祭壇均發(fā)現(xiàn)了大片數(shù)10厘米厚的灰黑土或紅燒土、動(dòng)物燒骨等燎祭遺存物[23]。距今5000～4000年間，燎祭更為普遍。良渚遺址群中的莫角山大型夯土臺(tái)遺址東西兩端有大量稻谷燎祭遺存[24]，瑤山與匯觀山祭壇最里層的紅土臺(tái)面及回字形灰溝顯示該地區(qū)曾有濃厚的燎祭風(fēng)氣[25]。距今4000～3000年間，燎祭已遍及南方與北方、沿海與內(nèi)陸的廣大地區(qū)。石峁遺址東門祭祀坑說(shuō)明，燎祭已經(jīng)發(fā)展到了人牲。夏商以后，河南偃師二里頭、鄭州商城、偃師商城、鄭州小雙橋、四川廣漢三星堆等遺址的燎祭之風(fēng)更烈。

（2）祭祀地點(diǎn)的天文考古學(xué)研究

考古發(fā)掘的燎祭遺址均呈現(xiàn)地理環(huán)境與天文朝向兩方面的重要特征：地勢(shì)高亢、開闊朝陽(yáng)。高亢且開闊，才是祭天的理想地點(diǎn)。

首先，從地理環(huán)境來(lái)看，燎祭的地點(diǎn)通常選擇在地勢(shì)較高的自然山丘上，至少也是在大型人工夯土臺(tái)上。東山嘴、牛河梁等顧名思義，均位于山崗或山梁之上，地勢(shì)孤絕高聳，遺世獨(dú)立；城頭山、福泉山、反山、瑤山和匯觀山等雖非真山真崗，亦屬大型人工夯土臺(tái)，且比起周邊的沼澤洼地高出10米左右。東山嘴遺址、牛河梁遺址、石峁外城東門遺址的地理環(huán)境相似，均顯示出一種孤高絕世的特點(diǎn)，適合祭司們觀測(cè)日出月落、星移斗轉(zhuǎn)，計(jì)算季節(jié)變化、天體軌跡[26]。正如《禮記·禮器》所云：“先王之制禮，為高必因丘陵，祭曜魄寶之也。”地勢(shì)越高，離天越近，各種煙、氣、味越快到達(dá)天上的北極天帝。因此，在古代禮制中，祭天獻(xiàn)寶必然選擇較高的丘陵。這就是為何自秦漢以后，泰山成為帝王封禪大典不二選擇的原因?！稘h書·祭祀上》服虔注云：“封者，增天之高，歸功于天?！睆堁缱⒃疲骸疤旄卟豢杉埃谔┥缴狭⒎?，禪而祭之，冀近神靈也。”

其次，從天文朝向來(lái)看，燎祭的場(chǎng)所常選擇向陽(yáng)之處，且建筑群也有一定的朝向關(guān)系。這既是為了便于立竿測(cè)影，計(jì)算分至日期，也是為了表示面向太陽(yáng)，就陽(yáng)位、迎陽(yáng)氣的宇宙觀。陽(yáng)氣盛的朝向有兩個(gè)：朝東和朝南?！渡袝虻洹酚涊d：

乃命羲、和，欽若昊天，歷象日月星辰，敬授人時(shí)。

分命羲仲，宅嵎夷，曰暘谷。寅賓出日，平秩東作。日中，星鳥，以殷仲春。厥民析，鳥獸孳尾。

申命羲叔，宅南交，曰明都。寅敬致日，平秩南訛。日永，星火，以正仲夏。厥民因，鳥獸希革。

羲、和是東亞古老傳說(shuō)中第一代主管觀象授時(shí)的天神。一般性的觀象授時(shí)可以制訂恒星歷。要使觀象授時(shí)更精確，還須引進(jìn)新石器時(shí)代晚期最先進(jìn)的科學(xué)測(cè)量方法——立竿測(cè)影。立竿的目的是測(cè)影，測(cè)影的對(duì)象是太陽(yáng)與北斗，目的是確立中心與東西南北四極，以便建立天文和地理坐標(biāo)?？梢?，羲、和是遠(yuǎn)古時(shí)代第一代主管立竿測(cè)影工作的天神。因?yàn)轸恕⒑椭鞴苡^測(cè)日影，因而產(chǎn)生了羲、和成為太陽(yáng)神，甚至成為生育太陽(yáng)的女神傳說(shuō)。這種觀象授時(shí)傳統(tǒng)與小流域粟作和稻作農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)密不可分[27]。東亞是人類最早的稻作農(nóng)業(yè)和粟作農(nóng)業(yè)的發(fā)源地[28]。這兩種農(nóng)業(yè)，尤其是稻作農(nóng)業(yè)，要求先民對(duì)農(nóng)時(shí)極度關(guān)心，是導(dǎo)致遠(yuǎn)古時(shí)期以北斗、心宿為核心的東亞天文學(xué)[29]，以春夏時(shí)節(jié)的祭天禮儀為核心的禮制制度特別發(fā)達(dá)的重要因素。

在東亞古人的宇宙觀中，東方和南方是陽(yáng)光、陽(yáng)氣充沛之地，所以被稱為“旸谷”，即陽(yáng)光之谷，和“明都”，即光明之都，昭示萬(wàn)物生長(zhǎng)和繁衍。故堯命羲仲和羲叔分別在東方和南方設(shè)立祭天的場(chǎng)所，以迎接春夏的太陽(yáng)，獲取更多的陽(yáng)氣。如《禮記·郊特牲》云：“郊之祭也，迎長(zhǎng)日之至也，大報(bào)天而主日也。崔氏云：‘一歲有四，迎氣之時(shí)，祭日於東，祭月於西。’”在澧縣城頭山遺址，方形祭臺(tái)1屬于大溪文化一期，使用時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)百年，位于古城正東的湯家崗文化期東環(huán)壕內(nèi)邊。祭臺(tái)3屬于同時(shí)期，位于祭臺(tái)1略西處。圓形祭臺(tái)2屬于大溪文化二期，位于古城正南環(huán)壕內(nèi)邊。也就是說(shuō)，大溪文化一期時(shí)，只有正東的1、3兩個(gè)祭臺(tái)，百年至數(shù)百年后，才出現(xiàn)正南的祭臺(tái)2。祭臺(tái)1上的墓葬以M774為核心，M770、M774、M773、M767四個(gè)墓穴的連線明確指向東偏北約28°～29°，即澧縣地區(qū)大溪文化一期（距今6400年前）的夏至日出方位角，與石峁東門及5個(gè)祭祀坑有幾近相同的天文、宇宙觀和信仰內(nèi)涵，即位于“旸谷”，朝向“明都”，作為“寅賓出日，平秩東作”和“寅敬至日，平秩南訛”的祭壇。

古希臘名著《阿斯克勒庇俄斯的悲嘆》說(shuō)：“埃及是天國(guó)在人間的影像?！蔽鞣綄W(xué)界早已公認(rèn)，古埃及的建筑凝聚了大量古埃及人對(duì)星空的觀察和對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)。著名考古學(xué)家劉易斯·芒福德（Lewis Mumford）在《城市發(fā)展史》中提出：“我們可以說(shuō)，城市最初的種子，是作為人們?yōu)槌P而建立的儀式聚集地所播撒的?！盵30]1963年，伊斯坦布爾大學(xué)和芝加哥大學(xué)聯(lián)合發(fā)掘的位于土耳其安納托利亞的戈壁克里神廟（Gbekli Tepe）是目前世界最古老（距今9559±53年）的建筑實(shí)證。如果西亞文明的城市起源是如此，那么，東亞新石器時(shí)代末期，擁有遠(yuǎn)古東亞天文學(xué)和東方宇宙觀傳統(tǒng)的良渚和石峁巫覡，會(huì)營(yíng)建一個(gè)與東方信仰體系毫無(wú)關(guān)系的都城嗎？

[1]田廣金.涼城縣老虎山遺址1982～1983年發(fā)掘簡(jiǎn)報(bào)[J].內(nèi)蒙古文物考古，1986(4).

[2]內(nèi)蒙古社會(huì)科學(xué)院蒙古史研究所.內(nèi)蒙古包頭市阿善遺址發(fā)掘簡(jiǎn)報(bào)[J].考古，1984(2).

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[9]John A. Duffie：Beckman, William A. (2013).Solar Engineering of Thermal Processes(4th ed.). Wiley. pp. 13, 15,20. ISBN 978-0-470-87366-3.

[10]A.L. Berger, (1976): "Obliquity and Precession for the Last 5000000 Years".Astronomy and Astrophysics.51：127–135.

[11]J. Laskar(1986), "Secular Terms of Classical Planetary Theories Using the Results of General Relativity".Astronomy and Astrophysics.157, 59–70.

[12]目前關(guān)于石峁遺址的年代，北京大學(xué)測(cè)試了大概20多個(gè)數(shù)據(jù)，其中最早的大約2200BC，但據(jù)考古學(xué)文化推測(cè)的相對(duì)年代，我們傾向于石峁城址的初建年代當(dāng)在2300BC前后?；食桥_(tái)、內(nèi)城、外城或許有一個(gè)漸次修葺的過(guò)程。

[13]a.陳遵媯.中國(guó)天文學(xué)史[M].上海：上海人民出版社，1982：160，“黃赤交角的年代變化”公元前2000年為23.96°，公元前2500年為24.02°.b.Chauvenet, William(1906).A Manual of Spherical and Practical Astronomy. I. J.B.Lippincott Co. Philadelphia. art. 365-367, p. 694-695.

[14]姚孝遂.商代的俘虜[M].古文字研究(第一輯).北京：中華書局，1979：371.

[15]黃天樹.甲骨文中有關(guān)獵首風(fēng)俗的記載[J].中國(guó)文化研究，2005夏之卷：28.

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[20]同[26].

[21]湖南省文物考古研究所.澧縣城頭山——新石器時(shí)代遺址發(fā)掘報(bào)告[M].北京：文物出版社，2007：266.

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[26]郭大順，張克舉.遼寧喀左縣東山嘴紅山文化建筑群址發(fā)掘簡(jiǎn)報(bào)，[J].文物，1984(11).

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[29]董愷忱，范楚玉主編.中國(guó)科學(xué)技術(shù)史·農(nóng)業(yè)卷[M].北京：科學(xué)出版社，2000.

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