自春秋戰(zhàn)國(guó)以來(lái)，我國(guó)就發(fā)展了一種“月令”思想，認(rèn)為只有在某個(gè)特定的月份里才能進(jìn)行某種生產(chǎn)、政治或宗教活動(dòng)，如果違背了這個(gè)秩序就會(huì)受到老天爺?shù)膽土P。這種思想反映了農(nóng)業(yè)社會(huì)受自然條件支配的實(shí)質(zhì)。西漢以后，月令逐漸定型下來(lái)，受到封建統(tǒng)治者和廣大人民的重視。其實(shí)嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，一定地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的日期主要應(yīng)根據(jù)氣候變化來(lái)進(jìn)行安排，而氣候變化的基本因素是地球圍繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，它表現(xiàn)為節(jié)氣。中國(guó)古代一貫是陰陽(yáng)歷交用的，因此在歷法上存在一個(gè)根本問(wèn)題，就是陰陽(yáng)歷之間的調(diào)合問(wèn)題。我們知道，月亮繞地球的運(yùn)轉(zhuǎn)周期為29.530588天，地球繞太陽(yáng)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期則為365.242216天，這兩個(gè)數(shù)互除不盡。這樣，以十二個(gè)月來(lái)配合二十四節(jié)氣的陰陽(yáng)合歷就始終存在矛盾。雖然我們祖先很早就采用了閏月的辦法來(lái)進(jìn)行調(diào)整，但是歷日與節(jié)氣脫節(jié)的現(xiàn)象還是時(shí)有發(fā)生。為了解決這個(gè)問(wèn)題，沈括經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期周密細(xì)致的研究，提出了一個(gè)徹底改革的方案，這就是他的《十二氣歷》。

《十二氣歷》是沈括晚年在《夢(mèng)溪筆談補(bǔ)筆錄》中提出來(lái)的。他首先討論了置閏法。他說(shuō)，置閏法是古代遺留下來(lái)的，本來(lái)不應(yīng)議論。但是有許多事情古人不可能預(yù)見(jiàn)到，而有待于后世發(fā)現(xiàn)。只要所說(shuō)的是真理，就不應(yīng)該有什么古和今的區(qū)別。沈括肯定了事物運(yùn)動(dòng)變化具有規(guī)律性，反對(duì)盲從古人，認(rèn)為學(xué)術(shù)思想應(yīng)該不斷有所發(fā)展，不能老是停留在前人的水平上。這些思想都是難能可貴的。

他接著討論了歷法中出現(xiàn)的“氣朔相爭(zhēng)”現(xiàn)象。認(rèn)為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因在于，一年有十二個(gè)月，一月有二十九天，兩者互除不盡。雖有閏月的方法來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，但“閏生于不得已”，是一種無(wú)可奈何的補(bǔ)救方法，不能根本解決問(wèn)題。他得出結(jié)論說(shuō)，寒去暑來(lái)，萬(wàn)物生長(zhǎng)衰亡的變化，主要是按照二十四節(jié)氣進(jìn)行的，而月亮的圓缺與一年農(nóng)事的好環(huán)并沒(méi)有很大關(guān)系。以往的歷法僅僅根據(jù)月亮的圓缺來(lái)定月份，節(jié)氣反而降到了次要地位，這是不應(yīng)該的。正是從以上考慮出發(fā)，他提出了經(jīng)純陽(yáng)歷取代陰陽(yáng)合歷的建議，這就是《十二氣歷》。沈括指出，只有純陽(yáng)歷才能把節(jié)氣固定下來(lái)，從而更好地滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)歷法的需要。

《十二氣歷》把一年分為四季，每季分為孟、仲、季三個(gè)月，以立春那天為孟春之月的首日，以下類(lèi)推，用節(jié)氣來(lái)定月份。每月有大月小月，大月三十一日，小月三十日，大小相同，把閏月完會(huì)去掉。即使有“兩小相并”的情況，也不過(guò)一年中出現(xiàn)一次。有“兩小相并”的年份為365天，沒(méi)有的年份為366天。至于月亮的圓缺，為著某些需要，只在歷書(shū)上注明“朔”、“望”，作為一般內(nèi)容。

沈括《十二氣歷》的提出，是歷法制度方面一項(xiàng)帶根本性的變革，它既簡(jiǎn)便又科學(xué)，既符合天體運(yùn)行的實(shí)際情況，又十分有利于農(nóng)事安排，從根本上解決了歷法適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的問(wèn)題，是中國(guó)古代歷法中的一個(gè)優(yōu)秀代表?，F(xiàn)在公認(rèn)，這樣徹底的一個(gè)陽(yáng)歷，不僅比當(dāng)時(shí)西面通用的“儒略歷”合理得多，而且比現(xiàn)在世界各國(guó)采用的公歷“格列高利歷”（即陽(yáng)歷）還要合乎理想?！案窳懈呃麣v”十二個(gè)月的大盡、小盡安排得還不是合理，節(jié)氣還有一天上下的偏差。遠(yuǎn)不如沈括的《十二氣歷》。農(nóng)民的春耕、夏種、秋收、冬藏都要依照節(jié)氣而定，《十二氣歷》特別適合勞動(dòng)人民的需要，如果當(dāng)時(shí)能被采用，勢(shì)必有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。但是，封建統(tǒng)治階級(jí)卻并不關(guān)心這一切。在他們看來(lái)，陰陽(yáng)合歷是沿用了千百年的“祖宗舊制”，沈括要徹底打破它，是絕對(duì)不能容許的“判逆”行動(dòng)。事實(shí)上，《十二氣歷》提出來(lái)以后，不僅從來(lái)沒(méi)有被采用過(guò)，而且一直遭到封建保守勢(shì)力的惡毒攻擊。直到清朝年間，著名學(xué)者阮元在《疇人傳》一書(shū)中還在責(zé)罵沈括的《十二氣歷》。阮元認(rèn)為，古人留下的舊制是“終古無(wú)弊”的，做學(xué)問(wèn)只需“言其所當(dāng)然，而不復(fù)強(qiáng)求其所以然”。因此毫無(wú)必要使學(xué)術(shù)理論“其法屢變”。據(jù)此，阮元指責(zé)沈括提出《十二氣歷》是“徒騁臆知，而不合經(jīng)義”。

沈括早已預(yù)料到《十二氣歷》會(huì)招致非議，他自己會(huì)因此受到謾罵攻擊。他說(shuō)：“我起先驗(yàn)證說(shuō)一天的百刻有長(zhǎng)短的差別，人們已經(jīng)懷疑我的說(shuō)法。后來(lái)我又說(shuō)十二個(gè)月里北斗七星斗柄所指的方向會(huì)隨著歲差而有所改變，人們就更加驚駭了?，F(xiàn)在這個(gè)《十二氣歷》肯定會(huì)招致更猛烈的攻擊了。但是我堅(jiān)信日后一定有采用我這個(gè)主張的那天”。沈括的這些預(yù)言今天果真實(shí)現(xiàn)了關(guān)于夏天和冬天一天的時(shí)刻有長(zhǎng)短之別，斗建要隨歲差而遷移，這些早已成為科學(xué)的定論。就是《十二氣歷》，在被埋沒(méi)了八百多年以后，也開(kāi)始重新受到了人們的關(guān)注。事實(shí)上，清末農(nóng)民革命政權(quán)——太平天國(guó)所頒行的“天歷”，其基本原理就是與《十二氣歷》完全一致的。本世紀(jì)30年代英國(guó)氣象局開(kāi)始頒行的用于農(nóng)業(yè)氣候統(tǒng)計(jì)的《耐普爾．肖歷》，也是節(jié)氣位置相對(duì)固定的純陽(yáng)歷，其實(shí)質(zhì)與《十二氣歷》也是一樣的。

沈括在當(dāng)時(shí)那種惡劣的社會(huì)條件下，能夠力排眾議，頂住封建保守勢(shì)力施加的種種壓力，大膽創(chuàng)立新的科學(xué)學(xué)說(shuō)，并堅(jiān)信日后一定會(huì)被采用，充分表現(xiàn)了他敢于沖破舊的習(xí)慣勢(shì)力的束縛，敢于堅(jiān)持科學(xué)，敢于斗爭(zhēng)的精神，是永遠(yuǎn)值得人們敬仰的。沈括改革歷法的坎坷經(jīng)歷，也從一個(gè)側(cè)面表明，封建制度的種種弊端，使得那個(gè)時(shí)代里正義難以伸張，真理常被埋沒(méi)，學(xué)者無(wú)發(fā)表學(xué)術(shù)見(jiàn)解的自由，著書(shū)立說(shuō)常常招來(lái)橫禍，嚴(yán)重影響了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。要想取得科學(xué)技術(shù)上的領(lǐng)先地位，這是必須記取的歷史教訓(xùn)。