由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，中國很早就開始“觀象授時”，最典型的是“斗柄授時”與觀測青龍星象，以此確定時節(jié)安排生產(chǎn)。所謂“斗柄授時”，就是根據(jù)北斗星斗柄的指向，戰(zhàn)國《鹖冠子·環(huán)流篇》記載：“斗柄東指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬?！彼^青龍星象，古人將二十八星宿分成四份，東方為青龍，西方為白虎，南方為朱雀，北方為玄武，根據(jù)青龍星象變化確定時節(jié)，春季青龍出現(xiàn)、夏季當空、秋季西墜、冬季隱藏。
       但北斗和二十八宿只能在夜晚看到，那么白天看什么呢？根據(jù)史書記載，古人采用的是“立表測影”，即根據(jù)太陽影子的長短和方向的變化，以此來確定時間。問題在于，古人如何“立表測影”，工具又是什么，演變又是什么呢？考古發(fā)現(xiàn)改寫認知，如此也就難怪勾股定理叫“勾股”，也就難怪周代算術(shù)書名叫《周髀算經(jīng)》了。
       談到古人測影計時，最廣為人知的是日晷（guǐ），即人類古代利用日影測得時刻的一種計時儀器，又稱“日規(guī)”，如今很多公園都有日晷。日晷中間的銅制指針叫做“晷針”，垂直地穿過圓盤中心，晷面兩面都有刻度，分子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二時辰等。根據(jù)日影指向，以此來確定時間，不但能顯示一天之內(nèi)的時刻，還能顯示季節(jié)、二十四節(jié)氣和月份等。日晷之前，古人采用的是“圭表測影”，即由“圭”和“表”兩個部件組成。其中，“表”是垂直于地面的直桿（日晷中的晷針又叫“表”），“圭”是水平放置于地面上的帶有刻度以測量影長的標尺。通過觀測正午日影情況，根據(jù)圭上的刻度，就能確定季節(jié)的變化。
       1978年，在山西臨汾襄汾縣，考古發(fā)現(xiàn)的“陶寺遺址”中，挖出由13根夯土柱組成、呈半圓形、半徑10.5米、弧長19.5米的觀象臺。學者在原址復制模型進行模擬實測，結(jié)果除了可以確定一天內(nèi)時間之外，還可以確定“二分二至”（春風、秋風，夏至、冬至），甚至是24節(jié)氣。因此，距今4000年前的五帝時代，中國已經(jīng)掌握“圭表測影法”，出乎今人意料。
       由于需要觀測正午日影，因此圭表測影存在不少局限性。后來，古人發(fā)現(xiàn)當竹竿或者石柱，傾斜到一定角度時，那么無論何時，日影都能投射到一個圓形的平面上，于是日晷出現(xiàn)了，由此開啟了一個計時新時代。
       當然，日晷出現(xiàn)之后，圭表測影并未被廢棄，比如1279年，在河南登封的告成鎮(zhèn)，元代郭守敬設計并建造了一座測影臺——河南登封觀星臺，它是中國現(xiàn)存最早的古代天文臺。
       但圭表測影相對專業(yè)，自然不會一蹴而就創(chuàng)造出來，此前必然還有更簡陋的方法。那么，這種原始的方法到底會是什么呢？
       1987年，在河南濮陽發(fā)現(xiàn)“西水坡遺址”，其中布有蚌殼青龍、蚌殼白虎、北斗星象，但北斗星象卻是由蚌殼與兩條脛骨組成。這兩條脛骨顯得極為突兀、特別，深究其意，竟能與古老的文獻相互印證。
       在古人的天文信仰中，北斗七星位于“中宮”，四周的二十八星宿被分成四組，分別為東宮青龍、南宮朱雀、西宮白虎、北宮玄武。那么，為何在顯赫之地放置二條脛骨？
       文章開頭提到，北斗的斗柄指向，可以確定時節(jié)，所以叫“斗柄授時”。但北斗星的斗柄并不筆直，為何不用蚌殼更準確的表現(xiàn)斗柄，或者用其他動物骨頭，而是用脛骨？原因很簡單，最早測影測的是人們自身的影子，此后發(fā)展出相對更為精確、更為固定的腿骨測影，古老文獻中還保留了這一記憶，比如以下三點：
       首先，漢語中的昃字，表示太陽偏西，但在甲骨文中，這個字非常形象，就是太陽偏西之后人影偏斜，可見古人通過偏斜的人影表現(xiàn)時間。
       其次，史記夏本紀中，大禹“聲為律，身為度，稱以出”，其中“度”是尺度。對于其中的“身為度”，學者馮時解釋為“人體測影”，當然也可能以自己身體為長度單位。
       第三，《列子·湯問》記載“夸父不量力，欲追日影”，因此上古神話中的 “夸父逐日”，追逐的就不是太陽，而是太陽影子，學者馮時認為反映的是人體測影。
       由于人們最早認識的影子，一定是自身的影子，因此最早與最便捷的測影工具理應是自身。但人的身高差別可能很大，導致結(jié)論大不相同，更重要的是不利于傳承與其他部落套用，因此也就需要尋找相對更精確的測影工具，古人找到能夠支撐人體直立完成測影最關鍵的部位——腿骨，這也是《周髀算經(jīng)》中“周髀”的來歷。
       上古為何從人體測影變?yōu)橐酝裙菧y影，筆者認為可能有兩個原因：一是腿骨易于保存，可以代代相傳，確保了測影工具的穩(wěn)定性，也就容易得出更穩(wěn)定答案；二是不同身高之人的腿骨差別相對于身高差別較小，比如1.8m的成人股骨長度45cm左右，1.6m的在35-40cm左右，因此以腿骨為表，不僅利于測影傳承，也利于在不同部落套用。正因如此，中國古代算學之首才會稱為《周髀算經(jīng)》，因為“周髀”意為“長八尺。髀（大腿骨）者，股（大腿）也。髀者，表也”，因此“髀”既是腿骨，又是測影之表。其中“髀者，表也”，大概是因為這種測影工具是模仿人體測影發(fā)明的，故而稱之為“表”。同時，數(shù)學起源于天文，尤其與“髀”關系密切，故而稱之為《周髀算經(jīng)》。正因如此，勾股定理才叫“勾股”，因為立表測影時，代表“表”的股骨垂直于地面，表影長度為日影勾畫出的“勾”，表頂和影端的連線形成了“弦”，三者構(gòu)成了一個直角三角形。因此，勾股定理是在長期立表測影觀測與計算中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，不像畢達哥拉斯定理來源的不明不白。所以，在西水坡遺址中，表現(xiàn)北斗斗柄的兩根腿骨，就是“髀”，就是先民白天測影的“表”，說明距今6500年時古人已經(jīng)“立髀測影”了。
       綜上可見，中國古代立表測影，在材料上經(jīng)歷過以人體為表、股骨為表、石碑（壘土、木棍等）為表、銅鐵為表，在形式上經(jīng)歷過粗陋的立表測影、較為精確的圭表測影、更完善的日晷測影?？梢哉f，中國天文學歷史極其悠久，遠非世界其他文明可比，而且一步一個腳印，每一步都契合時代生產(chǎn)力，每一步都符合社會發(fā)展邏輯，絕對真實可信。
       一直以來，古希臘被譽為“仰望星空”的民族，但這種“仰望星空”卻無考古證據(jù)支撐，只有一些來歷不明的文獻資料，更脫離了時代生產(chǎn)力。與之相反的是，在天文學上被貶低的中國人，卻有豐富悠久且可信的考古證據(jù)與傳世文獻。那么，誰才是真正的“仰望星空”，古希臘還是中國，還真是一個值得深思的話題。