東吳曆法《乾象曆》
《乾象曆》是三國時期東吳實施的曆法,為東漢末期劉洪撰。劉洪的天文曆法成就大都記錄在《乾象曆》中,他的貢獻是多方麵的,其中對月亮運動和交食的研究成果最為突出。
劉洪的《乾象曆》創新頗多,不但使傳統曆法麵貌為之一新,而且對後世曆法產生巨大影響。至此,我國古代曆法體係最後形成。劉洪以劃時代的天文學家而名垂青史。
劉洪是東漢光武帝劉秀的侄子魯王劉興的後代,自幼得到了良好的教育。青年時期曾任校尉之職,對天文曆法有特殊的興趣。
後來,劉洪被調到執掌天時、星曆的機構任職,為太史部郎中。在此後的10餘年中,他積極從事天文觀測與研究工作,這對劉洪後來在天文曆法方麵的造詣奠定了堅實的基礎。
在劉洪以前,人們對於朔望月和回歸年長度值已經進行了長期的測算工作,取得過較好的數據。
至東漢初期,天文學界十分活躍,關於天文曆法的論爭接連不斷,在月亮運動、交食周期、冬至太陽所在宿度、曆元等一係列問題上,展開了廣泛深入地探索,孕育著一場新的突破。
劉洪十分積極而且審慎地參加當時天文曆法界的有關論爭,有時他是作為參與論爭的一方,有時則是論爭的評判者,無論以何種身份出現,他都取公正和實事求是的態度。
經過潛心思索,劉洪發現依據前人所取用的這兩個數值推得的朔望以及節氣的平均時刻,長期以來普遍存在滯後於實際的朔望時刻的現象。
劉洪給出了獨特的定量描述的方法,大膽地提出前人所取用的朔望月和回歸年長度值均偏大的正確結論,給上述問題以合理的解釋。
由於劉洪是在朔望月長度和回歸年長度兩個數據的精度長期處於的停滯徘徊狀態的背景下,提出他的新數據的,所以這不但具有提高準確度的科學意義,而且還含有突破傳統觀念的束縛,打破了僵局,為後世研究的進展開拓道路的曆史意義。
在此基礎上,劉洪進一步建立了計算近點月長度的公式,並明確給出了具體的數值。我國古代的近點月概念和它的長度的計算方法從此得以確立,這是劉洪關於月亮運動研究的一大貢獻。
劉洪每日昏旦觀測月亮相對於恒星背景的位置,在堅持長期觀測取得大量第一手資料之後,他進而推算出月亮從近地點開始在一個近點月內每日實際行度值。
由此,劉洪給出了月亮每天實行度、相鄰兩天月亮實行度之差、每日月亮實行度與平行度之差和該差數的累積值等的數據表格。這是我國古代第一份月亮運動不均勻性改正數值表即月離表。
月離表具有重要價值。欲求任一時刻月亮相對於平均運動的改正值,可依此表用一次差內插法加以計算。這是一種獨特的月亮運動不均勻性改正的定量表述法和計算法,後世莫不遵從之。
劉洪經過20多年的潛心觀測研究,取得了豐富的科研成果。而這些創新被充分地體現在他於公元206年最後完成的《乾象曆》中。
《乾象曆》的完成,是我國曆法史上的一次突破性進步,奠定了我國“月球運動”學說的基礎。
歸納起來,劉洪及其《乾象曆》在如下幾個方麵取得了重大的進展: