作者黄湘红段跃初

“明月几时有？把酒问青天。不知天上宫阙，今夕是何年。”苏轼的千古疑问，道出了人类对宇宙时空的无尽遐想。如今，随着月球探索的深入，一个现实问题摆在面前：如果人类未来在月球生活，该如何计算时间？构建月球历法，不仅是科技发展的必然，更是人类文明向外拓展的重要一步。

从地球上观察到的星转斗移、日升日落、冷暖交替等周期性自然现象，为人类提供了计算时间的方法。祖先们赋予这些天象丰富的名称，如年、月、日、节气、季节等，一些周期稳定的天象和人为规定的等间隔时长构成计时单位，如节气、天、小时和周（星期），这些计时单位经过法定或约定成为历法单位。

历法是地球上统一时间体系的三要素之一，其他两个要素是基本时间间隔和时间计量的起点时刻。随着人类空间探索活动的飞速发展，时间体系的构建已从地球走向太空、走向深空。自2021年起，地球以外的时间规则成为重大科学问题 ，越来越多的人认识到，基于广义相对论的相对论时间观，才是独立天体上统一时间规则的解决途径。

在太空中，全球导航卫星系统时间体系是实现地外统一时间体系的典型例子。该体系已存在半个世纪，在地面、地球空间和地月空间都得到成功应用。它采用连续累计的周（星期）和日作为历法，每七天一周，与地球上公历历法的周保持同步，其历法规则被全球广泛采用。这得益于起源于3100多年前周朝的七曜历，目前已被绝大多数国家采用，并遵从主要宗教和政体主张的作息公序良俗。在亚洲和中华圈，日、月、火、水、金、木、土曜日的七曜历仍被广泛使用。

月球上的引力只有地球的六分之一，根据爱因斯坦的广义相对论，月球上的时间流逝得更快。美国国家航空航天局（NASA）计算表明，月球表面时间比地球表面时间每个地球日快约56.0微秒，这意味着在50年的时间里，月球上的宇航员要比地球上的人老一秒左右。在人类对月球的探索中，这一差异至关重要。

然而，尽管人类探测月球的活动已持续近70年，月球上还没有统一的时间规则。目前，关于如何建立月球上的时间计量体系，主要有两种观点：一种是把地球时间传递到月球上使用，比如让月球表面及其临近空间的用户接收地球导航卫星授时信号，修正差异后作为地月空间的标准时间系统；另一种观点认为，月球上应该拥有自己独立的时间尺度和计量体系。美国学者运用广义相对论公式推导出地球标准时间与月球表面时间的关系公式，表明两种时间不是简单的系数修正关系，还包含太阳、木星等天体潮汐引力影响，以及地球非球形引力摄动的影响。因此，构建独立的月球时间计量体系成为国际上部分学者努力的方向。而国际上关于月球上的历法如何编制使用，依然没有确切的说法，我国学者正倡议构建月球历法。

2016年11月30日，我国申报的“二十四节气——中国人通过观察太阳周年运动而形成的时间知识体系及其实践”列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录；2024年12月4日 ，“春节——中国人庆祝传统新年的社会实践”也被列入该名录。这两次成功蕴含着全世界对中国2000多年来在人类历法编制、使用上的巨大贡献的认可。

最早的历法是为满足部落、族群日常生活、祭祀活动、农业生产的需要，根据日出日落、日月运转和行星、恒星运行等周期或准周期天象编制的计算时间方法。其主要规则是日期整数连续记录，用于安排祭祀活动和集贸交易的周（星期）整数连续记录，保证太阳回归年整数累积和月球公转周期整数累积，参照日食、月食、日影等起算纪年、月首。由于日、月、年长度不一致，为兼顾整数累计，采用“闰”的方式凑整，避免出现小数年、月。

从上古时代起，人们日出而作、日落而息，对时间的需求主要体现在农时安排上。中国古代历法自秦汉以来有百种以上，在数千年的发展中，基本历法单位日、周保持稳定，年的设置也逐渐完善。最早1年在太阳历中凑整为366天，在太阴历中凑出12个月。中国使用最久的夏历，从夏部落到夏朝沿用，后来殷商时期观察到一个回归年长度为365又四分之一天，便采用每年365天，每四年闰一年、长度366天的四分历，直到周朝、汉朝仍在使用。

夏历约定建寅为正月，元旦在寅月，以天黑后北斗七星斗柄顶端指向“寅”方位时的那个月的第一天作为新年开始，即正月初一。战国时代秦国改进夏历服务农业生产，汉武帝时代司马迁领导修汉历工程，参考夏历建寅为正月，融入二十四节气，形成“太初历”。近100多年来的现代农历沿用“夏正建寅”历制，寅月对应包含二十四节气中气雨水的农历月，因其适合指导北半球农业生产活动，故称为农历。

我国古代历法如夏历、授时历等，依据太阳、月球在空间的运行位置以及累计日数编排，编制算法力求符合月亮圆缺朔望周期和太阳空间位置的四季回归周期。现代历法编制继承这些基本约定，借助精确的太阳系大行星和月球历表进行对照编制。

历法编制是严肃的过程，受法律约束。建国后，由于农历日历版本存在日期编排、节气时间、重要传统节日不一致等问题，国家标准委员会于2017年9月1日发布实施《农历的编算和颁行》国家标准，明确农历编算的模型、精度、编排规则和表述方法，使其符合国际基本天文学规范，保证日期编算唯一性，符合中国主流传统历法体系的历史传承。同时，各国历法在年、月、日编算外，仍保留七曜日、周（星期）的相对独立编算和使用。

相对时间观认为，每个独立的质心坐标系应有自己的时间规则，月球表面及其附近属于独立的质心坐标系，应建立月球的时间规则。时间规则包含时间单位、时间起点和历法三个要素。月球的时间单位应遵守国际计量大会约定的SI秒，其历法基于月表观者所见的天体运动周期和准周期现象，有自身特点，与地球的“年月日”历法不尽相同。

随着探索月球的热情高涨，月球时间规则问题成为国际热议话题，中国科协2021年度重大科学问题“地球以外有统一的时间规则吗？”也促使我们从月球居民的角度思考月球时间计算方法。

类比地球历法，月球历法可通俗理解为：满足连续性、可观测性、均匀性、周期性天象的一个周期时间间隔，及其整数倍或整数等分的时间间隔，被称为计时单位，如自转周期、公转周期、小时、周、日等，计时单位被约定或法定后成为历法单位。月球上观测到的天象与地球上不同，月球上观测者所见的天体运动或天象及其计时单位的换算关系，称为“月球历法”。

使用历法单位，月球表面观测者对所见的多个或多类周期性、准周期性天象及其周期数值通算关系，编制具有连续、惟一性的历法单位累计计数或周期计数，多个历法单位的连续计数之间具有一定周期的对齐、均匀特性，类似地球历法规则来探索月球历法内容。

在地月日三者位置接近一条直线时，会出现朔望天象，这可作为地球历法与月球历法的联系桥梁，以及某一类历法单位累计计数的起算点。

工业社会前，历法是权力象征；工业社会后，演变成法律、规则；后工业社会到信息社会，历法的文明含义、公序良俗时序约定占据更主要地位。月球上的活动需考虑和遵从的历法，除自然规律外，还应包含人类文明向地外的拓展以及公序良俗的延续。

自登月之旅开启，人类对宇宙认知边界不断拓展，月球独特的天象奥秘待解。如今，空间计量专业应运而生，首个应用场景指向月球。面对月球上诸多未被赋予人类文明印记的天象，空间计量学者提议征集月球历法相关天象、编算规则的命名活动，以全社会智慧为月球时光铭刻富有诗意与科学内涵的标识，以计量技术规范形式奠定未来月球时间计量体系基石，开启星际文明新纪元。

对照地球历法，月球的历法单位也有长周期、中周期和短周期区分及进制规定。月球历法将是人类文明迈出地球的新普适标准，需与地球历法保持一定联系或贯通，比如继承地球历法并结合月球实际运动创新，形成月球历法规则。其规则和初始历元是开放话题，可针对各种需求、应用进行探索。

推进月球历法构建，需解决月球上一系列天象未统一命名的问题，以及地球上和地球空间人造物体产生的非天然天象命名问题。采用计量技术规范形式约定和公开这些天象及计时单位名称，广纳各方奇思妙想，形成丰富多元的名称宝库。

新世纪以来，人类在地月空间探索中验证和使用地球导航卫星系统的导航、定位与时间服务，将周（星期）和日计数拓展到地月空间。对于月球历法，月面和月球空间活动可引入周和七曜日历，同时考虑到空间用芯片性能提升，可突破周数目限制，保持长期稳定计数和应用。

在月面计量地球日过程复杂，月球上基本周期天象是月球绕地球的公转和自转，以“月”作为月球历法基本时间计量单位更自然，兼顾地月系统绕太阳的年周运动，借鉴中国农历的月、年计量和编制规则，为月球历法研究编制提供便捷科学途径。

形成月球历法的过程由全球不同人群共同参与，将是一项具有特别意义的全球活动，每个人的关注和参与都是对人类文明、中华文明发展的贡献。

来源: 科普文讯