正文 第十章 國外天文學的起源與發展(二)(1 / 3)

希臘曆法與麥東周期

公元前7世紀至公元前2世紀,希臘的天文學與其他科學一樣,得到了蓬勃的發展,與天文學密切相關的曆法,也取得了很大的進步。這個時期的希臘曆法全都是陰陽曆。據有人統計,古希臘各地的曆法有100多種。現僅以雅典曆為代表,對它們的特點作一概括性的介紹。

早期的希脾曆法以月亮的圓缺定月,以初見新月之日為初一。並規定單月小,雙月大,大小月相間,以太陽的周年變化來定年,並以夏至後第一個新月為歲首。

早期置閏沒有一定的法則。公元前6世紀以後,希臘天文學家開始為曆法中的置閏尋找合適的周期。上表為古希臘不同時期所使用的閏周,從表中的數值可以看出,自克雷斯或都(約公元前520~500年)開始嚐試尋找閏周時,創用的是8年3閏,這個閏周大約是從巴比倫傳來的。它以閏周中的第3、第5、第8年為閏年。因使用大小月相間,閏月為大月,則8年中應為2922日,實際使用的太陽年為365.2500日,朔望月的值為29.51515日。在當時,回歸年的值是先進的,但朔望月的值誤差太大。隨後歐多克斯又進行了改良,在8年3閏中又規定16年中增加3日,用以調整朔望月周期的不足。但又因為16個太陽年中多加了3日,則160年中就多了30日,所以應在160年中減去一閏。這種方法還是不大理想的。

公元前433年7月16日,希臘天文學家麥冬在雅典的一次祭典大會上發表了他所發現的19個太陽年等於235個太陽月的配置周期,即通稱的19年7閏法。按希臘傳統的大小月配置法所得235個太陽月的日數比19個太陽年少將近4天,因此,又規定大約每隔5年將一個5月改為;大月。這樣所得到的回歸年和朔望月的數值比以往都有了―,而且方法也比較簡明。麥冬的發現得到了參加這次聚會民眾的讚賞,並將這項發現用金色的文字刻在廣場的銅碑上以作紀念。人們並習慣地稱這銅碑上所刻的文字為 “黃金數字”。麥冬的這項改革很快地就在希臘及其殖民地得到應用,而且傳至歐洲其他地方。

公元前334年,遍利潑斯發現麥冬章法的回歸年和朔望月日數還都太大,他將較好的365.25日的回歸年數值與19年的閏周相配合,得76年中有940個朔望月,計27759日的周期,西方稱之為遒利潑斯周期,它與中國的四分曆周期完全一致。

以後人們繼續尋找新的閏周,公元前125年,喜帕恰斯設想以76年法的4倍而減去1日的方法,得到鄉年為3760個朔望月,共111035日的周期。其所得回歸年和朔望月數值都達到了當時最精密的程度。

希臘化時期的天文學

公元前4世紀,馬其頓在希臘北部興起,至腓力浦二世(公無前359~336年)時,勢力日盛,公元前338年,整個希臘被置於馬其頓的統治之下,腓力浦死後,亞曆山大(公元前336~323)繼位,他不斷向外擴張,先後征服埃及、波斯和印度等地區,建立了一個地跨歐亞非三洲的大帝國。但在亞曆山大死後,就很快地分裂為幾個獨立的王國,如埃及的托勒密王國,敘利亞的塞琉古王國,中亞的大夏王國等。在此期間,由於東方各地(埃及、敘利亞、巴比倫、小亞細亞等)都處於希馬其頓人的統治之下,希臘本土和東方的聯係得到加強,希臘人的經濟和文化中心都逐漸轉到東方,希臘本土反而日趨衰落了。從亞曆山大帝國的建立(公元前332年)至羅馬征服希臘(公元前146年)為止,稱為希臘化時期。

亞曆山大帝的國崩潰以後,他的將軍托勒密占領了埃及。托勒密曾是亞裏士多德的學生,較為重視科學研究,他在亞曆山大城曾經建立一個規模宏大的科研和教學機構。學院中有上百個由國家發給薪金的教師,有一個擁有50萬卷圖書的圖書館,還設有動物園、植物園、天文台和解剖室。該學院曾經持續了600年之久,但在開頭的200年中,是科學上的重要時期。它對世界科學文化的發展曾經作出過巨大的貢獻。

亞曆山大學派的第一位著名天文學家是薩摩斯人阿利斯塔克(公元前310~前230年),他是一位很有獨創性的學者,是在那遙遠的時代獨自主張日心說的人。他認為,太陽和恒星都是不動的。而地球和行星則都以太陽為中心作圓周運動。地球每年繞太陽公轉1周,同時又每日自轉1周,所以才產生天體的周日周年變化。

阿利斯塔克也曾發表過這樣的見解,即恒星離開地球比太陽要遠得多。所以地球繞日所劃的圓周比起恒星所在的天球來,實在是小得太多了,地球繞日所劃的圓周在天球上實在隻能算作一個“點子”,所以看不出恒星的視差來。這個見解在阿基米德的著作《沙粒的計算》中曾作了記載。

阿利斯塔克所提出的太陽是宇宙中心的看法,在當時已遠遠走在時代的前麵,因而得不到一般人的承認。雖然公元前2世紀時有一個巴比倫人塞魯克斯也曾滿懷信心地支持這個觀點,極力為它辯護,但由於科學發展水平的限製和認識的局限性,一般人都擺脫不掉天地迥然有別的見解,隻能習慣地承認地球處於宇宙的中心。由於阿利斯塔克提出了這個觀點,他被一個名為克利安西的哲學家控告褻瀆神靈,因而他的理論也就不被人們所接受。這些超越時代的光輝思想,也僅僅由於他同時代的偉大學者阿基米德的記載才得以流傳下來,為1千多年以後哥白尼的日心地動—到了重要的啟發作用。

阿利斯塔克是第一個試圖測量太陽、月亮和地球之間的相對距離的人。他設想,在月亮上弦、下弦時,太陽、月亮和地球應當形成一個直角三角形,通過測量日月和地之間的角距,就可以測算太陽和月亮的相對距離。他量出的角度為87°,根據這個數值,他算得太陽距地球是月亮距地球的18~20倍。由於日食時平均說來月亮剛好遮住太陽,所以阿利斯塔克設想太陽的直徑是月亮的18~20倍。他還利用月食時地影弧線和月麵弧線的不同曲度,大致估計出地球直徑是月球直徑的3倍。於是可得到太陽直徑是地球直徑的6~7倍。阿利斯塔克所得的結果雖然還很不準確,但他開創了人類用科學方法研究天體的大小和距離的曆史,它證明了天體並不是神秘莫測的神靈,而是符合宇宙間普遍規律的物質實體,它是可以用普通的科學規律來對它們進行研究的。從阿利斯塔克所得的太陽直徑比地球大7倍,體積比地球大350倍的結果來看,宇宙中最大的物體就不是地球而是太陽,由此也可推得宇宙的中心不是地球而是太陽了。