第10章 致用性的古代曆法(2 / 2)

祖衝之測定的交點月長為27.21223日,與今測值僅差十萬分之一。

至隋代,天文學家劉焯在製訂《皇極曆》時,采用的歲差值較為精確,是75年差一度。劉焯製訂的《皇極曆》還考慮了太陽和月亮運行的不均勻性,為推得朔的準確時刻,他創立了等間距的二次差內插法的公式。

這一創造,不僅在古代製曆史上有重要意義,在我國數學史上也占重要地位。

唐代值得介紹的曆法有《大衍曆》和《宣明曆》。

唐代天文學家僧一行在大規模天體測量的基礎上,於公元727年撰寫成《大衍曆》的初稿,僧一行去世後,由張說和陳玄景等人整理成書。《大衍曆》用定氣編製太陽運動表,僧一行為完成這項計算,發明了不等間二次差內插法。《大衍曆》還用了具有正弦函數性質的表格和含有三次差的近似內插法,來處理行星運動的不均性問題。

《大衍曆》以其革新性號稱“唐曆之冠”,又以其條理清楚而成為後代曆法的典範。

唐代司天官徐昂製訂的《宣明曆》頒發實行於公元822年,是繼《大衍曆》之後唐代的又一部優良曆法。

它給出的近點月日數為27.55455日和交點月日數為27.2122日;它尤以提出日食三差而著稱,即時差、氣差、刻差,這就提高了推算日食的準確度。

宋代在300餘年內頒發過18種曆法,其中以南宋天文學家楊忠輔製訂的《統天曆》最優。

《統天曆》取回歸年長為365.2425日,是當時世界上最精密的數值。《統天曆》還指出了回歸年的長度在逐漸變化,其數值是古大今小。

宋代最富有革新的曆法,莫過於北宋時期著名的科學家沈括提出的“十二氣曆”。

我國曆代頒發的曆法,均將12個月分配於春、夏、秋、冬四季,每季三個月,如遇閏月,所含閏月之季即四個月;而天文學上又以立春、立夏、立秋、立冬四個節令,作為春、夏、秋、冬四季的開始。所以,這兩者之間的矛盾在曆法上難以統一。

針對這一弊端,沈括提出了以“十二氣”為一年的曆法,後世稱它為《十二氣曆》。它是一種陽曆,它既與實際星象和季節相合,又能更簡便地服務於生產活動,可惜由於傳統習慣勢力太大而未能頒發實行。

我國古代曆法,曆經各代製曆家的改革,到元代天文學家郭守敬、王恂等人製訂的《授時曆》達到了高峰。

郭守敬、王恂等人在製訂《授時曆》過程中,既總結、借鑒前人的經驗,又研製大批觀天儀器。在此基礎上,郭守敬主持並參加了全國規模的天文觀測,他在全國建立了27個觀測點,在當時叫“四海測驗”,其分布範圍是空前的。這些地點的觀測成果為製訂優良的《授時曆》奠定了基礎。

《授時曆》創新之處頗多,如廢棄了沿用已久的上元紀年;取消了用分數表示天文數據尾數的舊方法;創三次差內插法求取太陽每日在黃道上的視運行速度和月球每日繞地球的運轉速度;用類似於球麵三角的弧矢割圓術,由太陽的黃經求其赤經、赤緯,推算白赤交角等。

《授時曆》於公元1280年製成,第二年正式頒發實行,一直沿用至1644年,長達360多年,足見《授時曆》的精密。

崇禎皇帝接受禮部建議,授權徐光啟組織曆局,修訂曆法。

徐光啟除選用我國製曆家之外,還聘用了耶穌會士鄧玉函、羅雅穀、湯若望等人來曆局工作。曆經5年的努力,撰成46種137卷的《崇禎曆書》。該曆書引進了歐洲天文學知識、計算方法和度量單位等,例如采用了第穀的宇宙體係和幾何學的計算體係;引入了圓形地球、地理經度和緯度的明確概念;引入了球麵和平麵的三角學的準確公式;采用歐洲通用的度量單位,分圓周為360°,分一日為96刻,24小時。徐光啟的編曆,不僅是我國古代製曆的一次大改革,也為我國天文學由古代向現代發展,奠定了一定的理論和思想基礎。《崇禎曆書》撰完後,清代初期的意大利耶穌會傳教士湯若望,將《崇禎曆書》刪改為103卷,更名為《西洋新法曆書》,連同他編撰的新曆本一起上呈清朝朝廷,得到頒發實行。

清代初期新曆原來定名為《時憲書》。《時憲書》成為了當時欽天監官生學習新法的基本著作和推算民用曆書的理論依據,在清代初期前後行用了80餘年。

拓展閱讀

相傳,在很久以前,有個名字叫萬年的青年最早設計出一個測日影計天時的晷儀。但當天陰時,就會因為沒有太陽,而影響了測量。

後來,他又動手做了一個5層漏壺。天長日久,他發現每隔360多天,天時的長短就會重複一遍。於是,萬年為國君製訂出了準確的太陽曆。