《談天說文》七月之交，朔日癸酉，日有食之

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《詩經‧小雅》有云：「十月之交，朔日辛卯，日有食之。」根據考證，時間應該是在周幽王6年10月辛卯日，也就是西元前776年9月6日，在周朝國都鎬京（今甘肅省西安市）發生日食，今天（國曆8月1日）在中國大陸新疆地區也可以看到日全食，換算成農曆則是7月1日，或者是戊子年巳未月癸酉日，也是個朔日。真巧！西元前776年和西元2008年的日食都正好在朔日，晚上的月亮有如勾狀的新月。其實這不是巧合，只要了解地球、月亮和太陽之間的位置和運動關係，便可了解日食發生的日子都是在朔日，沒啥稀奇。

日食雖不常發生，但也不是最近才有的特殊天象，如果沒有太大的意外，日食開始於月亮形成之時，並重複了40多億年。500百萬年前的南方古猿在東非叢林中覓食，應該曾看過日食，這種太陽突然消失的天象，想必讓南方古猿驚恐不已，只不過南方古猿的智力發展還沒進展到有書寫的能力，沒留下任何記錄。即便是160萬年前的直立人，40萬年前的智人都沒有書寫的能力，因為根據研究，智人才開始發出有意義的聲音，開始有了語言，從語言到寫下有意義的文字，還有一大段路要走。

最早的日食書寫記錄大約在4000多年前的中國，也就是在夏朝的仲康，《尚書‧胤征》記載：「乃季秋月朔，辰弗集于房，瞽奏鳴，嗇夫馳，庶人走。」，《竹書紀年》也記載了這次日食，夏仲康「5年秋9月庚戌朔，日有食之。」，另外《胤征》還記載了夏朝有天文官預報日食的能力，當時規定預報日食太早或太晚都是殺頭大罪，相傳仲康的天文官羲和整天沉溺於美酒，廢時亂日，甚至不知日食發生，仲康大怒，派胤侯征討。不過《胤征》有可能是後人偽作，不能盡信，比較確切的證據應該是商代的甲骨文（如圖1）。西元前13世紀，殷商留下的甲骨文中，最少有3件卜辭出現日食，從甲骨文的內容知道在商王武丁出現5次月食，祖甲時候出現1次乙巳日食。到了西元前899年周懿王元年「天再旦于鄭」，甲骨文專家董作賓指出譗天再旦豃是天明時的日食，接下來是周幽王的10月之交。

除了記載日食，中國的天文學家也有日食形成的理論，西漢劉向認為日食乃月亮遮蔽的結果，在《五經通義》記載：「日食者，月往蔽之」，東漢王充則在《論橫》寫道：「日食者，月掩之也。日在上，月在下，障於日之形也」。讓我們看看日食是如何發生。我們現在都知道，地球是繞著太陽公轉，而月亮是繞著地球公轉，從地球、月亮和太陽的相對位置來看（如圖2），當月亮走到地球和太陽之間，月亮可以遮蔽太陽，由於相互的條件正好使得月亮可以完全擋到太陽，於是發生了日全食，如果月亮離地球遠一點，就會發生日環食，如果地球、月亮和太陽的排列有些微的偏差，則會發生日偏食。

月亮在地球和太陽之間的位置也正是月如勾的朔，但並不是所有的朔都會發生日食，原因在於黃道面和白道面有大約5度的夾角（如圖3）。讓我們以站在地球上的觀點來看太陽和月亮，這時看到的太陽是繞著地球轉，繞行的軌道面稱為黃道面，同理，月亮繞行地球的軌道面稱為白道面，這兩個軌道面並不一致，否則每個朔都會發生日食。從圖3可以看到，兩個軌道面的相交線可以定出兩個交點，根據運行的方向，分別訂為升交點和降交點。月亮從升交點經過降交點，然後回到升交點所需的時間稱為交點月（約27.21222天），太陽所行走的時間則稱為交點年（或稱交食年，約346.62天），但是在地球上看到月亮從朔經過望，再到朔的時間稱做朔望月（約29.530588天），和交點月不同。若要知道出現日食的週期，其實就是找朔望月、交點年和交點月之間任兩個的公倍數。例如東漢王充提出41個朔望月有3.5個交食年，29.530588╳41=1210.754108天，3.5╳346.62=1213.17天，約有2天多的誤差，西漢末劉歆在三統曆裡推算交食週期，135朔望月有23交食，29.530588╳135= 3986.62938天，11.5╳346.62=3986.13天，誤差約半天。至於古巴倫人在西元前6世紀也有類似的週期，稱為沙羅週期，223個朔望月有19個交食年，19世紀美國人紐康提出358個朔望月有30.5個交食年。

日食發生的時候，還可以研究太陽表面活動，當月亮遮蔽太陽最亮的盤面，在盤面邊緣，原本看不到的日冕便顯露出來（如圖4），有時還可以看到紅色薄薄的色球層。研究日冕活動很重要，可以了解太陽如何影響地球，但日食出現的機會不多，天文學家便發明了日冕儀，利用日冕儀將太陽最亮的區域遮住（如圖5），這對研究太陽是很重要的工具。