天文学研究课题精选(九篇)
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第1篇：天文学研究课题范文
中国是世界四大文明古国之一。她历史悠久、文字发达、文化面貌多采多姿。中华文明数千年绵延流传，而且从未间断，为海内外炎黄子孙所自豪。古代文献中清楚地记录了夏、商、周三个朝代。其中，夏代是中国历史上第一个王朝时代；商汤灭夏之后建立了商代；武王伐纣灭了商朝，又建立了周代。历史学家将夏、商、周这三个朝代，简称为"三代"。古代伟大的历史学家司马迁在《史记》一书中还清楚地记下了夏商周三代君王的世系，其中商周两代的君王世系，已被地下出土的甲骨文和金文所证实，说明三代的存在是肯定的、不容怀疑的。
可是有关中国的历史年代只能上溯到西周的共和元年，即公元前841年。在西周时期，它已处于西周晚期。在此之前的西周早期和中期的年代、更早的商代和夏代的年代就说不清楚了。很多人在编写历史时，只能按自己的认识去估算，常常写上一个"约"字或在年代之后打个"？"号，表示有关年代的不确定性。这样做是不得已的，当然也是不准确、不科学的。
早在两千年前的西汉时代，就有学者对三代的年代进行研究。以后，历代的学者仍孜孜不倦地对三代年代进行探索。到了近代，还吸引一些国外的汉学家也投身到三代年代学研究的行列之中。他们在利用历史文献的同时，还尝试引入天文学的方法对天象材料进行计算，试图在三代的年代学研究中取得突破。不过，过去的研究者所用的手段比较单一，基本上是凭个人的力量进行研究，难度极大。虽也提出了各种结果，但受材料的局限和方法的不完备，缺乏必要的证据而不能形成共识，致使三代的年代一直未能解决。
中国古代留下了极为丰富的文献资料，包括不少涉及三代年代与天文历法及天象的资料，这是研究三代年代的重要素材。以往的研究，主要靠这些材料进行年代学研究。二十世纪二十年代以来，近代考古学传入中国。以后的几十年间，中国考古学获得飞速发展。对三代遗存的研究、特别是对三代物质文化的分期研究中，取得了重要成果，建立起代表遗存早晚的文化分期序列。虽然它们只说明遗存间的相对早晚，但它包含有重要的年代信息。从这个分期序列中采选含碳样品进行碳14测年，就可得到与分期序列一致的年代序列。这就使原本反映相对早晚的分期序列，形成有一个个年代数据支持的年代框架。因此，将考古学研究的成果与高精度测年相结合，为我们找到了另一条研究夏商周年代的途径，使三代年代学研究进入新阶段。近20年来，随着考古材料的不断积累，分期研究的成果在实践中得到检验；碳14测年技术的不断改进，使精度大为提高；历史学、古文字学、天文学等学科的研究也取得长足进展。因此，用多学科协作、联合攻关的形式研究三代年代的条件逐渐成熟，建立三代年代框架已成为可能。
1995年秋，时任国务委员、国家科委主任的宋健邀请在京的历史学、考古学、天文学和从事碳14测年的物理学家们一起座谈，提出用多学科协作、联合攻关的形式，研究三代年代的问题。与会学者也认为研究三代年代、制定夏商周年表，是各学科学者的共同愿望，已具备了进行三代研究的基本条件。继而就"夏商周断代工程(以下简称"工程")"的可行性进行研究论证。1996年5月16日，李铁映、宋健代表国务院宣布国家"九五"重大科研项目"夏商周断代工程"启动。这是中国第一个由人文社会科学与自然科学相结合、对重大学术课题进行联合攻关的项目。它的目的在于发挥各学科的优势，把200余位学者组织在"工程"设置的9个课题之中，用不同方法、从不同方面进行研究，将夏代、商代和西周共和元年(公元前841年)以前的年代框架建立起来。"工程"的实施，改变了过去以单一学科或单一手段进行研究的状况。采用多学科交叉、联合攻关的形式，以期对中国历史上处于文明早期阶段的三代年代学研究有所突破，使中国的历史纪年向前推进一大段，为进一步开展文明探源工作打下良好的基础。
经过4年的努力，"工程"已取得阶段性成果。来自不同学科的学者们在各自进行的研究中，在一些关键点上获得突破，建立起三代的年代框架；并对商后期和西周列王的年代进行推断，在年代学研究中取得了前所未有的重大进展。
二、"夏商周断代工程"的具体目标是什么？
"夏商周断代工程"的总目标是制定有科学依据的夏商周时期年代表。根据夏商周时期各阶段积累的材料不同，确定以下具体目标：
1. 西周共和元年(公元前841年)以前各王，提出比较准确的年代；
2. 商代后期武丁以下各王，提出比较准确的年代；
3. 商代前期，提出比较详细的年代框架；
4. 夏代，提出基本的年代框架。
三、为实现上述目标，"工程"采取哪些研究途径？设置哪些课题？
夏商周断代工程是由历史学、天文学、考古学、碳14测年技术等学科的专家学者联合实施的系统工程。它的研究途径主要有两条：
1. 对传世文献和甲骨文、金文等古文字材料进行搜集、整理、鉴定和研究，对有关天文历法记录通过现代天文计算，推定其年代。
2. 对有典型意义的三代遗址、墓葬资料进行整理和分期研究，并作必要的发掘，取得系列含碳样品，进行常规(液闪)和AMS(加速器质谱计)法的碳14年代测定。最后对各课题通过以上两条途径及其它方法得出的结论进行综合，使研究进一步深化，得出尽可能合理的三代年代学年表。
"工程"设置9个课题，最初设置36个专题。在实施过程中，根据需要又增设了8个专题，共计44个专题。这9个课题是：
1. 有关夏商周年代、天象、都城文献的整理及可信性研究；
2. 夏商周天文年代学综合性问题研究；
3. 夏代年代学研究；
4. 商代前期年代学研究；
5. 商代后期年代学研究；
6. 武王伐纣年代的研究；
7. 西周列王的年代学研究；
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8. 碳14测年技术的改进与研究；
9. 夏商周年代研究的综合与总结。
四、碳14测年的原理是什么？为什么选择这一技术来解决三代年代？
自然界存在3种碳的同位素，它们的重量比例是12：13：14，分别用碳-12、碳-13、碳-14来表示。前二者是稳定同位素。碳-14则有放射性。它在大气中存在，在大气高空层中，因宇宙射线中子和大气氮核作用而生成。它在大气中与氧结合成C4O2分子，与二氧化碳(CO2)的化学性能是相同的。因此，它与二氧化碳混合一起，参予自然界的碳交换运动。它因光合作用而被植物吸收、并贮存在植物之中。人和动物需要食用植物，于是也在人体和动物体内存留。生物在存活期间，他们不断地从大气中获取这种放射性碳。但是任何一种动物或植物一旦死亡，它就停止吸收，而且会使存留体内的这种放射性碳不断减少。大约在5730年间，它的含量可以衰减一半。因此，物理学家将5730年称为"半衰期"。由此可知，只要用仪器测出树木、谷物、人骨、兽骨等生物遗骸中现有的碳-14含量，与它原始的碳-14水平相比，就可以推算出它们在多少年前死亡，进而可以推断与它们共存的遗存(诸如建筑遗址、墓葬或其它遗物)距今已有多少年了。
在考古界用于测定年代的方法有好多种，如古地磁断代法、钾─氩法、裂变径迹断代、陶器热释光(TL)法断代等。但它们的精度不高，误差较大，不能用于历史时期的年代测定。碳14测年技术在过去的半个世纪内取得长足的进步，特别是近二十年来因技术改进、精度得到提高，使历史时期的年代测定成为可能。在"工程"启动之前，我们一些同志就在考虑利用考古学分期成果提供的年代信息，采用碳14测年技术对三代年代进行研究。在"工程"实施过程中，藉考古信息所作的碳14测年，在三代年代学研究中起到了重要作用，为构架夏商周年代框架作出了重要贡献。
五、碳14测年技术几十年前就已出现，为何到近年才用于三代年代学研究？
碳14测年技术早在20世纪50年代就已出现。中国在60年代引入这一技术，并于中国科学院考古研究所建立了第一个碳14实验室。最初测出的年代数据公布以后，立即受到考古界的普遍重视。诸如当时围绕仰韶文化的半坡类型和庙底沟类型孰早孰晚的争论，因测定的年代作了客观的说明，自然而然地平息下来。到了70年代，测定的碳14年代数据越来越多，各地的史前考古学文化遗存几乎都测有一批年代，使新石器时代各考古学文化的谱系，在年代学研究的基础之上得以建立。这一成果非常重要。碳14测年技术引入考古学，被认为是史前考古的一次革命。
可是，当时的碳14测年技术的精度还不够高，误差比较大。史前时期的社会生产力比较落后，社会发展的速度和文化面貌的变化都较缓慢，这些误差在测定史前时期的遗存时，并不显得很突出。但历史时期的情况就不同了。一个历史事件在很短的时间内发生，每个事件都需要用一个准确的绝对年代来说明。如果就这个事件给出的年代，误差达100年甚至更多，那就没有意义了。所以，在测年的精度还不具备研究三代年代时，这项研究就不可能被提上日程。
进入九十年代以来，碳14测年技术有了很大改进，精度大为提高。"工程"实施期间，常规碳14的测年精度已达到0.3%。加速器质谱计的测年精度达到0.5%。另外，采用系列样品与树轮校正曲线拟合，使碳14测定的年代数据换算成日历年时，也提高了精度。在这种情况下，开展三代年代学研究的条件基本成熟了。
六、什么叫树轮校正曲线？怎么进行校正？
树木在地球上生长时，它的树杆每一年都长一轮，称为树轮或树木的年轮。每棵树的截面上，都可以看到一圈又一圈的年轮。从树心到外缘数出多少个年轮，即可知道它的树龄有多少年。如果找到一棵大树，在它的断面上数出5000个年轮，说明它的树龄有5000年。不过，实验证明，从这棵大树的不同年轮取样作碳14测年，所得的碳14年代与树轮的实际年代是有差别的，它们的实际差距从2000年内基本一致，到五、六千年前偏近约800至1000年。因此，各国的科学家们在准确测定树木年轮的年代之后，将碳14年代与精细的树轮年代学方法进行比较，从中找到了误差的规律，并用树轮对碳14年代作了精确校正，这就是树轮校正方法。现在已经可以用近万年的树轮，去校正碳14测定的年代。经过校正的年代代表了被测物质生长的日历年代。
出现上述差异是由于大气中的碳14浓度并非一成不变。诸如太阳黑子爆炸、火山喷发等各种因素，都可以使大气中的碳14的浓度发生变化。这就决定了在碳14年代与树轮年代的校正的坐标图上，出现的是一条曲线(如果碳14的浓度一致、没有变化的话，出现的应是直线)。建立碳14年代的校正曲线，是很繁重的一项工作。1965年问世的树轮校正曲线几经改进，综合1000多对由不同实验室测定的数据，建立了统一的曲线和表。1998年建立的高精度树轮年代──碳14年代校正曲线，目前被确认为国际通用。
过去在将含碳标本测得的年代数据作树轮校正时，往往是单个数据与曲线拟合。由于曲线的一些部位作锯齿状，拟合时的范围较大，因而误差也较大。这次改用系列样品测得的若干年代与树轮校正曲线拟合，效果就不一样了。由于若干个成系列的数据的连线也是曲线，将它与树轮校正曲线拟合，成了曲线与曲线的拟合，这使校正误差明显缩小。"工程"中测定了数百个碳样，并用上述方法进行拟合。实践证明，用考古学家提供的、早晚成系列的含碳样品进行碳14测年，将这些年代数据与树轮校正曲线拟合，其误差比过去大为缩小。这就确保了所得日历年代的准确性与可信性。
七、能否以实例说明上述方法在解决年代方面的作用？
共和元年(公元前841年)以前的西周时期年代，是"工程"中采用多学科联合攻关的重点之一。"工程"实施过程中，北京房山琉璃河墓地依墓葬所分的三期六段，提供了系列样品。三期代表了西周时期的早、中、晚期，分段是指每期遗存中还有相对早晚的遗存。它们的年代跨度从西周初至西周末。这些含碳样品用常规碳14方法测年，得到了与考古分期序列完全一致的年代序列：
西周早期(1) 1040─1006B.C.；
(2) 1015─950B.C.；
西周中期(3) 960─918B.C.；
(4) 935─850B.C.；
西周晚期(5) 852─810B.C.；
(6) 820─750B.C.。
从上述年代可以看到：西周时期的年代约当1040─750B.C.。这三期的年代早晚有序，与考古分期序列完全对应、没有矛盾。
诚然，就西周年代而论，靠一个地点测得的年代，还不足以作为西周年代立论的依据。因此在陕西长安的丰镐遗址、山西曲沃的天马──曲村遗址乃至琉璃河遗址的居住址等相关的西周时期遗存，也依它们的分期作了碳14测年。鉴于这几个地点的早中晚期能够对应起来，所得的年代与遗址的分期一致，也与琉璃河墓地早中晚期测得的年代一致，由此可以说明，依遗存的分期成果而构架的西周年代框架是可信的。
当然，上述年代之准确性，还需与共和元年(公元前841年)衔接而得以确认。天马──曲村遗址的晋侯墓地中的8号墓的测年解决了这个问题。
晋侯墓地的8号墓中出有晋侯苏编钟，钟铭上刻有"唯王三十又三年"的纪年。从随葬物品可以判断该墓为西周晚期遗存。但西周晚期诸王中在位超过三十年的只有厉王和宣王。那么，此墓究竟是厉王还是宣王呢？学者们的看法很不一致。
从墓中采选的木炭和骨头用常规碳14测年，经树轮校正曲线拟合后得到的日历年为808±8B.C.。这一年代与琉璃河墓地所分第三期(西周晚期)的年代范围没有矛盾。按《史记·晋世家》记载，晋侯苏死于周宣王16年，即公元前812年，与测年结果十分接近。但这一结果的价值，不只是解决了晋侯苏钟上所记的"唯王三十又三年"乃厉王之纪年，从而平息了一场争论；它还把"工程"中测得的西周年代框架与公元前841年自然地衔接起来。这就把"工程"建立的三代年代学框架，落在841B.C.这个基准点上，三代的年表将以此为基点往前延伸。足见碳14测年得到的年代，其可信度是很高的。
八、武王克商的年代涉及商周分界，这个年代碳14测年能解决吗？
武王克商的年代在三代年代中的位置十分重要，因为它涉及商周两代的分界。两千年来有不少学者对它进行研究，力图对这个年代有个准确的说法。但因以往的研究受材料与手段的局限，虽然提出了至少44种说法，均因证据不足而未能形成共识。这44种说法中，最早的为1130B.C.，最晚的为1018B.C.，前后相差112年。
"工程"启动以后，将这个问题作为重点，专门设有一个课题，组织各学科的学者进行攻关。根据考古学提供的年代信息，常规碳14测年提供的第一个日历年就是武王克商的年代范围。
1997年在丰镐遗址的发掘中，发现了一组可以分期的典型文化层。最下层的窖穴(编号为H18)中出土许多文化遗物及木炭、兽骨和炭化小米；从陶器等遗物可判定是先周文化晚期遗存。它的上面分别叠压有西周初期的文化层(T1第4层)、西周早期的两个窖穴(H16、H11)、西周中期的两个窖穴(H8、H3)和文化层(T1第3层)。由于H18与第4层之间没有发现因自然原因堆积的地层，表明H18与第4层是当时的居民在此活动期间持续形成的。它们形成的时间应在武王克商事件的前后，或者说，武王克商事件发生在使用H18这个窖穴与第4文化层堆积形成的年代范围之内。考古学家从这一组单位中分别采选含碳样品，用常规碳14方法测得的年代、经拟合换算成日历年后，得到了它们所跨的年代为1050─1020B.C.，提出武王克商的历史事件，应在这一年代范围之内。
"夏商周断代工程"是个系统工程。一个年代范围的正确与否，除了看这个年代的立论依据是否可靠外，还要看它与之相关的年代是否与之衔接或不矛盾？对此，可将它与相关专题测得年代进行对比，在比对中予以检验：
安阳殷墟第4期(商王帝乙、帝辛时期)的年代为1080─1040B.C.；
琉璃河西周初期的年代为1040─1006B.C.；
天马──曲村西周早期的年代为1020─970B.C.。
由上述不同地点测得的年代可以看到，它们之间前后衔接、没有矛盾。说明为解决武王克商的这一事件而测得的年代范围是可信的。
特别要提到的是：在整合过程中，曾有人提出武王克商的年代范围只有30年是否短了一些？为此，碳14课题组的同仁专门进行复核，先后提出了30多个假说进行演算，结果证明这个年代范围是不可推移的。
利用考古学家提供的年代信息，经碳14测年获得的武王克商的年代，虽然不能确指在哪一年，但给出的年代范围把原来的112年缩短为30年，这不能不说是个重要成果。
九、将公元前1046年定为武王克商年的根据是什么？应该怎么看待这个年代？
武王克商年代范围的确定，为最后推定商周分界创造了良好的条件。这一绝对年代的提出，主要是依据文献中有关克商时的天象记录、由天文学家计算而提出的。
二十世纪七十年代在陕西临潼出土的一件青铜器(利簋)的铭文中，记录了武王征伐商纣的事迹。"武王征商，唯甲子朝"，明确记录了克商的那一天是甲子日，证明传世文献中记载的克商那一天的干支"甲子"是正确的。"朝"字指早晨。"岁鼎克闻夙有商"句中的"岁"字，张政教授认为是岁星，即木星；"鼎"作"当"解，指岁星正当其位，即周的星土分野鹑火。
《国语·周语下》记有伶州鸠的一段话："昔武王克商，岁在鹑火，月在天驷，日在析木之津，辰在斗柄，星在天鼋"，把克商时的天象记的很清楚。天文学家根据所记的日月星辰的位置进行计算，得出了武王克商发生在1044.1.9B.C.和1046.1.20B.C.两个结果。这两个结论均有合理之处，差别在于对金文中使用的纪时词语(习称月相)的理解不同。鉴于1046B.C.说与推定西周王年时对纪时词语的理解一致，选用了这一结论。
武王伐纣是商周两代的分界，应有一个绝对年代来表示。在1050─1020B.C.这一范围内，可以选为武王克商年的还不止这两个年代。例如，有一种算法是取古本《竹书纪年》所记西周积年257年说，由平王东迁之年、公元前770年上溯257年，得公元前1027年为武王克商之年。这一说法也不能说没有道理。不过，综合各种条件，特别是考虑到西周列王研究中的一些条件，选择1046B.C.说是几种说法中相对较好的一个。如果将来有新的材料证明其它说法比这个结论更为合理，届时可予以变更。
十、西周列王的年代是怎么推定的？
西周列王年代的推定，也是多学科交叉协作的产物。由于要对每个王世的在位时间有个具体的年代；而每个年代的确定，又涉及许多方面的问题，所以这项研究的难度是很大的。上面提到的北京房山琉璃河、山西曲沃的天马──曲村等西周遗址中，根据考古分期采选的碳样所作的碳14测年给出的年代，虽然不能直接给出每个王的年代，但早中晚期的划分也涉及王世。如西周早期包括武、成、康、昭四个周王；中期包括穆、共、懿、孝、夷五个周王；晚期为厉、共和、宣、幽诸王世。所以上述年代对具体王年的推定也是有意义的。
具体王年的推定，主要依据西周有铭青铜器中的纪年铭进行历日推算而给出的，有的则是根据文献资料进行天文学研究而确定的。前者是在考古学家对西周青铜器进行分期研究的基础上由天文学家进行演算后推定的。
在西周的有铭铜器中，有不少铜器都记有年、月、干支(日)和纪时词语等内容。但并不是每器中都记有这四个内容，只有约60件铜器的铭文中，有年、月、干支、纪时词语这四项内容。这次就以这些"四要素"齐全的铜器为素材，在分期的基础上推定王世、再作历日推算，以检验推论的可靠性并推算其年代。
在这"四要素"中，年、月、干支(日)是不难理解的，但加上"初吉"、"既生霸"、"既望"、"既死霸"这四个纪时词语，就有一个如何理解的问题了。以往将它们都称为月相，理解为每月中人们看到月亮时月面盈亏不同而分别用四个词称呼之，所以出现了四分说、定点说、二分二点说等不同解释。"工程"实施过程中按这些说法排入历谱进行推算，发现均有不合理之处。后据西周晚期铜器铭文进行归纳，提出以下认识：
初吉，出现在初一至初十。
既生霸、既望、既死霸均为月相，"既"表示"已经"，"望"即满月，"霸"指月球的光面。既生霸指新月初见至满月；既望指满月后月面尚未明显亏缺；既死霸指月面亏缺到月光消失。目前推定的王年，就是按上述理解将四要素俱全的铜器铭文进行历日推算而提出来的。不过，上述理解虽在总结前人成果的基础上提出，但仍有三件铜器排不进去。是铭文中的干支记错了还是上述解释有缺陷？只能留待以后发现新材料后再作进一步研究。同时，铜器铭文中记述的某王多少年，只说明他至少在位多少年，却难以断定他的实际在位年。但因无法搞清他的实际在位年，因此目前推定西周列王的在位年中，有的王年可能因新资料的出土而在未来的岁月中会有变动。不过，由于多学科协作而对各种可能作了详尽的研究与计算，它比以往的研究有不少改进、结论也更趋合理。其中，有些年代的推定还是有依据的。"夏商周断代工程"是个系统工程，年代框架的建立，当然要有若干基点作支撑。
例如：古本《竹书纪年》中记有"懿王元年天再旦于郑"的内容。所谓"天再旦"是指天亮了两次。有人认为是在天亮之际发生日食而引起的，并推算出这次日食发生在公元前899年4月21日。郑地在今西安附近，距西周时期的都城丰镐不远。1997年3月9日，我国境内发生本世纪最后一次日食，在新疆北部正好是天亮之际。为此，"工程"组织天文学家在那里布网实地观测，看到了日食前天色已明、日食发生后天色转黑、日食结束天色复明的全过程。从实地观测证明："天再旦"为日全食记录的说法是可信的；西周晚期懿王元年在郑地看到的天再旦天象是公元前899年4月21日的日全食的推算是正确的。这样，将懿王元年定为公元前899年是合理的。这一年代的推定，可以作为西周王年研究中的一个支点。
再如：前面已经提到的晋侯墓地中8号墓的年代的确定，可知晋侯苏钟所记的"唯王三十又三年"乃厉王的纪年。它说明厉王在位不会少于33年，可证《史记·卫世家》和今本《竹书纪年》所记厉王不足30年是错误的。据《史记·周本纪》记载厉王为37年。另有一件善夫山鼎，它的铭文中铸有"唯三十又七年"的纪年。由这件铜鼎的形制、纹饰与颂鼎相近，属厉王时器，可证厉王37年说可信。今取共和当年称元说，厉王37年为841B.C.，则厉王元年为877B.C.。
此外还有一些支点，这里就不一一介绍了。
十一、商后期的年代学研究中，甲骨文起到什么样的作用？
商后期年代学研究中，主要依据殷墟文化分期(四期)和甲骨文分期(五期)的研究成果。我们从每期遗存中采选系列含碳样品进行碳14测年，所得年代数据经过拟合、换算成日历年后，得到两个与分期序列一致的年代序列。由于这两个分期序列中所断的王世可以对应起来，所以在两个年代序列的比对中，不仅可以建立商后期武丁至帝辛的年代框架，也可为推定武丁至帝辛的王年打下基础。
在几十年的研究过程中建立的甲骨文分期，每一期都可与商代王世对应起来：第一期为武丁时期；第二期属祖庚、祖甲时期；笫三期为廪辛、康丁时期；第四期为武乙、文丁时期；第五期为帝乙、帝辛时期。根据安阳殷墟发掘的文化遗存进行的分期(四期)，因一些单位中出有可以推断王世的甲骨卜辞，因而可推定其相应的王世：第一期的早段约当盘庚、小辛、小乙时期，晚段因伴出组、午组卜辞而推定为武丁早期；第二期遗存中出土铸有妇好、子渔等宾组卜辞中的人物，推断为武丁晚期，下限可到祖庚、祖甲二王世；第三期地层中出有康丁、武乙的卜辞，故推断与廪辛、康丁、武乙、文丁同时；第四期则与帝乙、帝辛时期相当。因此，只要取样合格、测年的精度得到保证，所得的两个年代序列例应对应起来。"工程"实施过程中，在殷墟文化四期遗存中采集的碳样用常规碳14测年，得到的日历年代为：
第一期早段：1370─1260B.C.；
第一期晚段：1261─1239B.C.；
第二期 ：1255─1200B.C.；
第三期 ：1205─1070B.C.；
第四期 ：1087─1036B.C.。
依据甲骨分期所采的107个碳样，目前只测了三分之一，数据太少。由于制样方面的原因，有的数据还出现明显偏早的现象。所以，有关商王在位年的推定，还需等到测年工作全部完成后才能研究。不过，现已提供的年代序列，与常规碳14测定后建立的年代序列还是一致的，有关廪辛至文丁的年代与上述第三期的年代基本吻合，说明依据殷墟文化分期、用常规碳14测年方法建立的商后期年代框架，是合理而可信的。
十二、天文学家利用天象记录在商后期年代学研究中发挥了什么样的作用？
天文学在商后期年代学研究中发挥了很重要的作用，突出地表现在天文学家依据宾组卜辞中记录的五次月食，为推定武丁的年代作出了贡献。
宾组卜辞中记录的五次月食，都属发生后记录的验辞，它的可信度在学术界是公认的。宾组卜辞比组、午组卜辞略晚，其年代约在武丁时期或晚至祖庚之世。近二十年来，古文字学家在对甲骨文进行分期、分类研究方面有不少新进展，对这五次月食的先后次序也提出了一些看法，有些看法在一些学者中相当接近。这次在古文字学家的参与下，天文学家依以下排序而计算的年代最值得重视。这一组月食的年代为：
癸未夕月食 1201.07.12B.C.
甲午夕月食 1198.11.04B.C.
己未夕皿庚申月食 1198.11.04B.C.
壬申夕月食 1189.10.25B.C.
乙酉夕月食 1181.11.25B.C.
按这一组年代，可以推断武丁之世的年代范围为：
1. 1239─1181B.C.(即假设这五次月食都发生在武丁之世)；
2. 1250─1192B.C.(即为一些学者主张的壬申、乙酉两次月食发生在祖庚之世)。
由于月食发生的频率较高，世界上每个地方几乎每年都能见到一次月食，所以用月食计算年代比用日食计算年代的困难大得多。对上述五次月食的排列，可以有许多不同的次序，必然会得出许多种不同的结果。为此，有关专题组对可能出现的情况都一一作了研究与计算。此外，己未夕皿庚申月食中的"皿"(向)字的释读，学者们有不同看法等等，这都增加了研究的难度。不过，武丁是个有名的君王，文献中对他在位59年多无异议。任何排序组合的年代范围只要超过59年，即可排除在外不予考虑。按文献记载，盘庚迁殷至商纣灭亡的总年数有273年、275年、253年、251年诸说，那么武丁至商纣的年代必少于275─251年。上面推定的武丁年代的可信度，将由克商之年上溯，少于上述总年而得以论定。再说，在1400─1160B.C.这一期间安阳可以看到的月食，其干支为甲午的月食最早为1229B.C.。因此，即使不采用新的甲骨分类排列月食次序，这五次月食中推定的年代即使只有一、两次是对的，武丁在位的年代范围也不会有大的变化。更重要的是，以武丁时期的遗存进行测年换算成日历年后，其年代与月食计算所得的年代是一致的。前面已经谈到，武丁早期的一个年代为1250±11B.C.，武丁晚期至祖甲时的年代为1255─1200B.C.，说明用宾组卜辞中五次月食用天文学计算所得的年代是可信的、准确的。
武丁年代的推定，不仅解决了这一古代君王的在位年代，而且可以推定盘庚迁殷的年代不会超过公元前1300年。它还证明用文化分期提供的信息测得的武丁至帝辛的年代框架是合理的。这一年代框架的建立为武丁至帝辛诸王在位年代的研究确定了范围。
十三、除了上述方法，历史学家在商王年祀的研究方面做了哪些工作？
历史学家依据甲骨文中黄组卜辞和晚商青铜器中记有时王年祀的材料，对晚商时期的周祭祀谱作了复原研究，就商代末年的文丁、帝乙、帝辛这三个商王的在位年作了推断。这也是一项有价值的探索。
近二十年间的研究表明，黄组卜辞是文丁、帝乙、帝辛时期的遗物。研究者以有关材料中年祀、月名、干支、祀典名、祖先名齐全的的那部分材料为基础，将没有年祀，但有月名、干支、祀典名、祖先名或单记其中一项内容的材料都收集一起。利用这145件资料，对商末三王的周祭祀谱作了复原研究。
从甲骨卜辞的内容可以看出，商代王室、贵族对祖先的祭祀极为重视。他们用五种祀典对上甲以后的祖先轮番地、周而复始地进行祭祀。这种祭祀还一个王世接着一个王世持续不断地进行，并在甲骨卜辞中记录下来。黄组卜辞中以五种祀典对祖先轮番祭祀一周需要36旬或37旬(二者基本上是相同安排的，但有时也有错漏或连续进行的)。由于两个周期与两个太阳年的时间相当，因此，利用卜辞等有关材料排出周祭祀谱，算出某一王世举行了多少个祭祀周期，理论上是可以推定某王的在位年数的。
经过排谱研究，得到了文丁时举行过11个36旬型周期、11个37旬型周期，总计22个祭祀周期，因而推测文丁在位22年。帝乙时也有11个36旬型周期和11个37旬型周期，共22个祭祀周期。但帝乙22祀与帝辛元祀不能接合，他的在位年当大于22年。帝辛时举行了13个36旬周期、21个37旬周期，合计34个周期。这里，36旬周期与37型周期的数量不等，原因何在，尚需研究。但34个祭祀周期的存在，提供了帝辛在位年或为34年的可能。
历史文献中对上述三个王世的在位年也有记载，如文丁有3年、13年等说；帝乙有9年、37年说；帝辛有33年、52年等说。但这些古籍的成书年代较晚，资料来源也不甚清楚。甲骨卜辞和金文材料均为商代遗存，是当时的记录，其可信度显然比前者要高。所以，借这些宝贵资料去研究商王的年代，应是我们研究时的首选方案。
甲骨文和金文中记载的某王几祀、月份、干支及祀典名等内容，其"隹王几祀"是指某王在位的第几年。商人使用的是阴阳合历，月份是大小月相间排列的，大月一般为30天，小月是29天，有连大月和闰月。在上述三个周祭系统中有的相当紧密，如帝辛二祀至十一祀的材料。已知这一期间没有十三月的记载，而有年中置闰的证据，表明月份与季节基本上是对应的。因此，为进一步检验上述推论的准确性，用天文方法将有关材料排入具体的历日之中，看看能否排进去或哪些年份的材料可以放进去。假如能够排入具体的历日之中，可以提供有关王年的具体日历年的参数。
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由于周祭周期、干支周期与月份周期之间存在一定关系，所以两个祀年、月份、干支、祀典名和被祭先祖名齐全的材料之间相距的日数、闰月和闰旬数都可以推算出来。推算帝辛周祭系统的可能年代时，以十一条祀年、月份、干支、祀典名和被祭先祖齐全的材料为基点，对二祀至十一祀周祭祀谱在历日中的位置作了推算。推算结果，在1100─1050B.C.之间，帝辛元祀的可能年份有1100、1095、1090、1080、1075、1070、1065、1060B.C.等8个。基于克商年选定为1046B.C.，帝辛元祀为1075B.C.的话，则帝辛在位为30年。
用同样的方法对帝乙与文丁的材料作了推算。结果得出帝乙在位26年或36年两种可能。今取帝乙26年说，则帝乙元祀为1101B.C.。文丁在位年的推算，因材料较少，不能提供有价值的年代。
总之，历史学家的研究结果，经天文学家的检验，使有关结论更具说服力。这是多学科合作中提出的一条新思路。尽管用不同方法得到的结论在表面上不甚一致，但用排入历日的方法──即使排入的是一小段(如帝辛二祀至十一祀)──那也是说明问题的。因为它印证了所排的周祭祀谱是合理的(哪怕是一部分合理)。目前虽还不能给出在位多少年的明确结论，但从设定的条件下算出若干个年份可供参用，实际上已经排除了许多不合条件的年份。所以，只要对所用材料的年代判断正确；运算的方法科学、精确；对相关条件的设定符合商代历法的实际情况，其结果应该是可信的。
十四、商前期和夏代的年代为什么没有像商后期和西周那样对王世有较明确的说法？
这是由于材料不足而造成的。在商前期和夏代年代学研究中，没有商后期中可以利用的大量甲骨卜辞；也没有西周时期有一批可供分期断代的有铭铜器和"四要素"齐全的铭文材料。这一状况，就决定了在商后期和西周年代学研究中使用的方法不可能在夏代或商前期的年代学研究中使用。
夏与商前期的考古发掘与研究工作也做得不少，有关分期基本上也被学术界同仁所认同。但是有两点与商后期和西周时期的考古是不同的。
1. 虽然夏代的世系(十四世十七王)在《史记·夏本纪》中记得很清楚；商前期自成汤至盘庚诸王世系在《史记·殷本纪》中也交代得很明白，但因夏与商前期考古遗存中缺乏上面提到的可以推断其王世的甲骨卜辞和青铜器铭文资料，使有关分期不能像商后期或西周时期的那样，与王世直接联系起来。由此而来的是，依据文化分期提供的含碳样品在作碳14测年、换算成日历年代后，这些年代也不能与王世联系起来。
2. 对考古学文化的属性和某些分期的认识在学术界未获共识。诸如：是根据文献中记载的夏、商古都去推定考古学文化的族属、进而推定哪些是夏文化、哪些是早商文化？还是用考古方法从已知的考古学文化中进行分析，去划分夏商文化的分界，进而去论定哪种考古学文化是夏代文化？夏代文化与商代文化是同源还是各有源头等等，目前都存在分歧。在缺乏文字等实证的情况下，这些分歧无法得到统一。在夏代和商代的分界还未解决的情况下，当然不可能就它们的王年等开展研究。基于上述原因，在"工程"的可行性报告中，有关夏代和商代前期在年代学研究中的目标与要求，跟商后期和西周的目标与要求有所不同，就是这个道理。
十五、目前公布的夏代与商前期年代框架是怎么推定的？
为了保证碳14测年的高精度，物理学家们对古代遗留下来的的树木，按年轮取样后分别进行测年，其最外缘的年代应为该树死亡的年代，借此可推定与它共存的文化遗存的年代。由于从古代树木的年轮中取样，它的系列样品与建立树轮校正曲线的依据同为树木之年轮，拟合时的精度高，所以它的年代可视为年代框架的重要支点。北京琉璃河1193号大墓中所用木椁的椁板外缘测得的年代就是一例。在郑州商城发掘的一口水井中用作井架的古木，因长期泡在水中，古木的保存情况极佳，有的部位还能看到树皮。采集后用不同树轮的样品作碳14测年、经树轮校正曲线拟合换算成日历年，判定古树的砍伐年代为1400±8B.C。根据考古分期，水井属二里岗上层一期。这样，用这口水井井架测得的年代，可以推定二里岗上层一期遗存的年代。它作为商前期年代的一个基点，对检验其它年代具有重要的意义。
由于学术界对在河南偃师和郑州发现的两座城址均属商代前期的城址的认识甚为一致，所以把这两座城址作为研究商前期年代的对象是不错的。"工程"实施过程中将这两座城址列入专题，对它们的文化遗存作了分期研究，并分别采选系列含碳样品进行碳14测年。测年组将碳14年代换算成日历年后，得到了两个与分期序列一致的年代序列。郑州商城的年代为：
二里岗下层一期：1580─1478B.C.；
二里岗下层二期：1485─1415B.C.；
二里岗上层一期：1429─1392B.C.；
二里岗上层二期：1390─1210B.C.；
偃师商城的年代为：
第一期一段：1600─1560B.C.；
第一期二段：1532─1486B.C.；
第二期一段：1500─1461B.C.；
第二期二段：1467─1387B.C.；
第三期 ：1380─1260B.C.。
这两个商城的分期是相对一致的。即从考古分期的角度判断，偃师商城第一期二段至第三期，与二里岗下层一期至二里岗上层二期遗存的面貌、特征相对一致，它们的年代也应相当。这样，它们的年代与分期是否一致，可以在比对中进行检验。从上述结果可以看出，这两个年代序列与分期是相对一致的，因而都是合理的。
作为探索夏文化的主要对象──偃师二里头遗址的测年结果也已给出，它们的年代为：
第一期：1780─1730B.C.；
第二期：1740─1590B.C.；
第三期：1610─1555B.C.；
第四期：1564─1521B.C.。
上述三个城址的年代都已给出，它们的年代早晚已经清楚，有关夏商的分界应在那里划分的问题就摆在面前了。
关于夏商的分界，学术界的看法存在严重分歧。这些看法涉及夏代文化的内容，即哪些遗存是夏代文化的问题。目前对夏商分界的看法有：
1. 二里岗下层一期为商文化，二里头一至四期为夏代文化；
2. 二里头四期和二里岗期均为商文化，二里头一至三期为夏代文化；
3. 二里头三、四期和二里岗期均为商文化，二里头一、二期为夏代文化；
4. 二里头二至四期均为商文化，二里头一期为夏代文化。
鉴于上述看法的不同，有将夏商文化的分界有划在二里头四期至二里岗期之间的；有的划在二里头三、四期之间；有的划在二里头二、三期之间；也有人划在二里头一、二期之间。从上面的年代可以看出，三个地点的年代是合理的；那么夏商分界以第3种意见为合理，即应在二里头文化的第二、三期之间划分夏商的分界。二里头文化第三、四期遗存的年代已进入商代纪年，1、2两种看法的立论，显然缺乏年代学依据。
但因种种原因，对此没有形成共识。因此，目前的夏商分界是以1046B.C.为基点，用文献所记的商代积年上推、取整估定的。商的积年有576年和496年等说，取前者为1622B.C.；取后者则据《通鉴外纪》注所引是"二十九王"，缺帝乙、帝辛二王。按商后期年代研究课题组推算商末这二个君王的年代为26年和30年，合计为56年，则商积年为526年。由1046B.C.上推526年为1572B.C.，现取整估定为1600B.C.。
夏商分界不能解决，夏的年代就更难推定。目前采用的年代是从1600B.C.上推，加上夏的积年来估定。夏代积年有471、472、431、432年等说法。后两种说法有人指出系未计羿、寒浞代夏的"无王"阶段所致。故取471年说，为2071B.C.。取整估定采2070B.C.年说。应该说，无论是1600B.C.还是2070B.C.，这两个年代都是估定的。它们虽有合理的成分，但还需在今后的年代学研究中继续探索研究。一旦夏商分界的问题得到解决，对夏代文化的认识有了共识，那时将会提出更合理、可信的年代学结论。
十六、历史学与天文学在夏代年代学研究方面发挥什么作用？
在开展夏代年代学研究时，也设立专题对文献中记载的仲康日食和夏时五星聚的内容进行研究。
关于仲康日食，《左传》昭公十七年引《夏书》记有当时的天象：辰不集于房，瞽奏鼓，啬夫驰，庶人走。《史记·夏本纪》和《尚书·胤征》也记有此事。长久以来，这条记录被认为是世界上最早的日食记录。自梁代虞邝认为这次日食发生于仲康元年以来，已有13种说法。"工程"设有专题对这13种说法进行了复核与验算，发现都有问题。经计算，在2250─1850B.C.之间，在今河南洛阳地区可以看到的大食分日食有11次，其中2043.10.3B.C.、
2019.12.6B.C.、1970.11.5B.C.、1961.10.26B.C.这四次均可作夏初年代的参考。
关于禹时五星聚的记载，见于《太平御览》卷七引《孝经钩命诀》："禹时五星累累如贯珠，炳炳若连璧"。有学者计算1953.2.26B.C.有一次很好的五星聚会。"工程"设有专题对此也进行了核算，证实这一天发生的五星聚会是迄今5000年中最难得的一次。土星、木星、水星、火星和金星在这一年2月中旬至3月初的黎明时分，每天都在东方地平线上排成一列。1953.2.26B.C.这一天五大行星之间的角距小于4度，是难得一见的奇异壮观的天象。大概这一天象在古代先民的记忆中印象十分深刻，因而被流传后世。因此，上面推算的年代，对估定夏初年代也有参考价值。
由于这两条记载均出自后世文献之中，与安阳殷墟出土的宾组卜辞中五次月食的价值自不能相提并论。这是"工程"没有将它作为推定夏初年代依据的原因。
十七、应该如何看待"工程"建立的三代年表？
生活在不同时代的人，他们对事物的认识，无不受各该时代的局限，尤其受该时代科学技术发展水平的局限。当科技发展水平不太高的时候，很多问题虽然也有人在探索，但往往难以解决；当科技得到发展、使一些以前不能解决的问题有可能得到解决时，就具备了攻关的条件。两千年来没有解决的三代年代问题在今天被提上日程，并在"工程"实施过程中获得突破性成果，最主要的原因，就是科学的发展和技术的进步，为解决这个难题创造了条件。例如中国考古学的发展使我们找到了一种在文献之外可以研究三代年代的途径：藉三代文化遗存中可以分期的系列碳样作碳14测年，利用高精度树轮校正曲线拟合换算成日历年代，进而去研究三代的年代。同时，也只有在进入九十年代以后，碳14测年技术得到改进、测年精度获得较大提高、计算方法更加快捷准确的情况下才有可能实现。
此外，历史学家对古文献的研究也更深入；古文字学家对甲骨卜辞和金文的释读与研究也比过去有了长足的进步；天文学家对天体和天文历法的研究成果、快速的计算技术等等，使计算更加精确。在长期的交流与交往中，各学科之间的合作也趋于成熟。有了这些因素，使"工程"中提出的任务和目标，成为适时而合理。各专题的研究才能自然而默契地进行，联合攻关中各学科之间才能达到"殊途同归"的目标。这是在四年间能够取得这些成果的重要原因。
如果从个别年代看，年表中有的年代早就有人说过。但这个年表并不是将前人研究的年代学成果简单地"凑合"而成，而是多学科在"工程"设置的课题、专题中联合攻关的结果。在"工程"设置的44个专题中，有37个都是多学科交叉进行研究的。"工程"在总结前人研究的基础上，按新的思路进行探索，创造性地开拓新的研究途径，而且在学科结合上达到相互渗透的情况。这是前人没有做过、也不可能做到的。这是"工程"开展三代年代学研究的一大特点。
诚然，我们的认识也不能摆脱时代的局限。诸如对古代文献所记的内容，特别是甲骨文、金文所记的有些内容的认识与理解(虽然这些认识是对前人的各种说法作了认真的分析与考辨的基础上产生的)，还不能认为已做到准确无误。就现在公布的阶段性成果而论，这个年表比起前人的工作显然前进了一大步，但仍有不完善之处。如因夏商分界的问题没有解决，使夏商分界的年代不能准确推定；考古学上有关夏文化的问题没能取得共识，夏代的年代自然不能推定；即使商晚期与西周的年代框架有较多材料可证其合理、可信，但具体的事件或有的王年，很可能因新材料的出现或新的研究成果而在未来的岁月中予以修正。这是正常的，也是必然的。
