第13章 度量衡的應用和作用(6)(3 / 3)

平均朔望月長度的認定必須通過長期的觀測統計。古人在確定這一數據時考慮到了朔望月與回歸年長度的關係,通過數學運算得出結果。這一運算利用了閏周和回歸年的關係。所謂閏周,是指農曆安置閏月的周期。因為根據現代觀測數據,朔望月的平均長度約為29.5306日,回歸年的長度約為365.2422日,它們之間不成整數倍關係。這樣一來,如果以12個朔望月作為1年,則曆法年與回歸年長度就有較大的差距。為了使曆年的平均長度與回歸年盡可能的一致,每隔一段時間,就需要加進1個閏月。在有閏月的年份裏,1個曆年包括13個朔望月。而閏周,也就是指在一定數目的年份內所需要安置的閏月數。顯然,知道了回歸年的長度,知道了閏周,就可以推算出朔望月的平均長度來。

閏周的確定需要通過對實際天象的觀測和資料的積累,首先要掌握由朔望月來安排曆譜的規律。傳統曆法有一特點,它要求曆日與月相建立嚴格的對應關係,這就需要認真觀測天象,根據觀測結果來安排曆譜,即排定曆日,安置朔望月。掌握了朔望月安排規律,積累的數據增多,就可以總結出閏周來。有了閏周,回歸年長度又可以通過立表測影方法得到,平均朔望月的計算,也就成了輕而易舉之事。

中國古代留傳下來的最早的朔望月數值是29499日,這個數據就是用上述方法推算出來的。這是古《四分曆》的數據。當時,人們認識到的回歸年長度值是1個回歸年等於365日,而閏周是19年7閏。所謂19年7閏,是指19個回歸年等於19個曆年加上7個閏月。每個曆年按常規是12個朔望月,19個曆年共228個朔望月,加上7個閏月就是235個。根據這些數據,就可以推算出乎均朔望月的長度來:

19個回歸年:19×36514日=693934日

235個朔望月=19個回歸年=693934日

1個朔望月:693934日÷235=2912434235日

=294994235日=29499940日數值吻合得這麼好,證明29499這個數據隻能是從《四分曆》的回歸年和閏周推算出來的。雖然是推算所得,因為回歸年和閏周這兩個數據的獲得,都是以長期的天文觀測為基礎,所以由它們出發推算朔望月數值,也能保證一定的精度。把上述《四分曆》的朔望月值化成小數,得29.530851日,與現今測定值29.530588日相比,誤差僅為+0.000263日,已經相當精確了。

但是,利用閏周和回歸年來推算朔望月數值的做法,也還存在缺陷。因為19年7閏這個數值,雖然在曆史上從春秋中期一直沿用到南北朝時期,但它隻是個約數,完全由它來推算朔望月,就會在回歸年和朔望月精度提高方麵產生某種限製。具體地說,19年7閏意味著19個回歸年包含著235個朔望月,於是朔望月的長度就等於19個回歸年所包含的日期除以235。235這個數據是不變的。這樣,回歸年測量數據的改變就直接影響到朔望月的推算結果,反之亦然。例如,東漢末年的天文學家劉洪把。回歸年長度減少為365145589日,比傳統的36514日更精確,據此得出的朔望月數值為297731457日,即29.530542日,這一數據比實際的朔望月長度變小了,其誤差為-0.000046日。三國時魏國楊偉《景初曆》的數據,則表現出另一種趨勢,他取朔望月為2924194559日,即29.530599日,誤差降低到隻有+0.000011日,但回歸年數值卻增加為3654551843日,即365.24688日,比劉洪的回歸年數據誤差要大。這就是說,由於19年7閏這一閏周的限製,人們對回歸年和朔望月長度的追求有一定限度,超出這個限度以後,減低回歸年誤差,朔望月誤差就增大;相反,減低朔望月誤差,回歸年誤差又增加了,兩者處於一種相互牽製的狀態。

之所以出現這種情況,是因為朔望月、回歸年之間並不具備簡單的數值關係,19年7閏並不精確,還有更精確的閏周。果然,412年,北涼的趙歐(此字在曆史上僅此一見,古音已失)就打破了19年7閏這個框框,創用了600年221閏這個新閏周,他的回歸年和朔望月這兩個數據都比過去精確。祖衝之則進一步把閏周改進為391年144閏,他用他所測算的回歸年長度和這一新的閏周,推算出了朔望月的長度為29.530592日,誤差僅為+0.000004日,可謂空前精確。