哪些书籍推动了中国历法的发展?

2025-01-03 06:56:08
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东汉时期,天文学家刘洪于206年著成《乾象历》,对月亮运动的研究有了新进展,首次提出月亮近地点的移动,从而算出近点月长度,并在一近点月里逐日编出月离表;首次提出黄白交角是6度;首次提出交食计算中推算食限的方法,这些都对后代历法影响很大。

《五星占》是长沙马王堆汉墓中的一份帛书,大约写于汉文帝时期,专讲五大行星运动和一些天文知识,共有9部分,8000字。书中对五大行星运动有详细的描述,成为后代历法中“步五星”工作的先驱。

《五星占》对金星、土星的会合周期定得比较准确,对公元前246年到公元前177年70年间木、土、金三星的动态有逐年的记载,这是研究古代行星问题的一份重要资料。

汉代还有两本重要的天文著作,就是《天官书》和《周髀算经》。《天官书》是司马迁《史记》中的一篇,可算是当时有关天文知识的总结。尤其是恒星部分记录了当时所认识到的全天恒星,共90多组名称,500多颗星,是关于全天恒星的最早一篇完整文献。后来许多恒星的命名都受它影响。

《天官书》内容除恒星外,还有行星、分野、日月占候、奇异天象、云气、岁星纪年、天象记录和占验等,是研究秦汉天文学乃至先秦天文学的一篇权威性文献。《史记•天官书》开创了后代史书中撰写天文志的传统。“二十四史”中有十几篇天文志,为研究我国天文学史提供了系统全面的资料。

《周髀算经》成书于西汉后期,作者不可考,是“算经十书”中的一部,名曰算书,实际上主要是一部天文学著作。书有上下两卷,重点讲述当时的一种宇宙结构学说“盖天说”,详细阐述计算天地结构、太阳视轨道大小、周天里数、北极璇玑的方法,还有圆形盖天式星图的制作等等,是有关“盖天说”的一本系统详尽的典籍。

隋代天文历法也取得了很多成就。隋文帝之子杨广征召全国的历算专家,都集中在东宫,共同商议历法的事情。刘焯也在皇太子这次征召的人员之内,这回他献上了经过几十年研究的《皇极历》。

《皇极历》考虑太阳和月亮视运动不均匀来计算日月合朔的时刻,创立了等间距二次差内插法。为了求得任意时刻的定朔改正值,又创立了任意间隔二次差内插法的公式。这在我国天文学史和数学史上都有重要地位,后代历法计算日月五星运动使用的内插法多继承《皇极历》的方法并有所发展。

唐代天文历法成就比起《皇极历》来又是一个进步。唐玄宗于727年诏天文家僧一行作《大衍历》,后经张说和陈玄景整理成文,729年颁行,使用到751年。733年传入日本,在日本使用近百年。

《大衍历》结构严谨,条理分明,共有历术7篇,讲具体计算方法。另有历议12篇,讲历法的理论问题,是一行为《大衍历》写的论文,通称《大衍历议》。《大衍历》的制定是从制造仪器开始的,经过实际观测确定基本天文数据,这是科学的方法。经过《大衍历》的制定,对太阳月亮运动不均匀现象有了正确全面的了解。通过实际观测,破除了1000年来流传的“寸差千里”的谬说。在计算方法上,《大衍历》创不等间距二次差内插法的公式,比《皇极历》的方法进步了很多。

唐代瞿昙悉达撰的《开元占经》120卷,成书于718年到726年,所以又称《大唐开元占经》。唐以后失传,1616年,安徽歙县人程明善在古佛像腹中偶然发现,始得再次流传至今。《开元占经》是唐以前天文星占著作大全,它把当时能见到的古代70多种天文星占书按内容分别摘录编撰,内容涉及天文星象、气候、奇异现象等各方面。天文方面有名词解释,宇宙理论,日月行星运动,二十八宿距度,甘德、石申、巫咸三家对全天恒星名称、星数、位置的描述和占验,包括有石氏的恒星星表。

由于《开元占经》的辑录,使许多古代失传了的天文星占著作的内容得以完好地保存下来,就凭这一点,《开元占经》也是一本极有价值的书。

唐代还有一本天文星占著作《乙巳占》,是李淳风所著,其中摘编了许多早已失传的古代星占著作的片断,包括天文、气象、星占,内容也很广泛。

到了元代,郭守敬于1280年作成《授时历》,次年颁行。《元史•历志》里的《授时历经》上下篇是郭守敬在王恂初稿基础上重新编定的。当时《授时历》虽已颁行,但各种数据用表、推步算法没有定稿。王恂去世后,由郭守敬一人主持完成。他“比类编次,整齐分秒,裁为二卷”。

《授时历》共有7部分,内容相似于《大衍历》,但采用等间距三次差内插法计算日月五星位置,又用弧矢割圆术和类似球面三角的方法根据太阳黄经求它的赤经赤纬,这两种方法在天文学史和数学史上都具有重要地位。

到了明代,明初刘基进《大统历》。至洪武年间的1384年,于南京鸡鸣山设观象台,令博士元统修历,仍以《大统》为名,而积分全袭元代《授时历》法数,前后共使用360多年,是古历法中行用最久的,也是在天文数据计算方面发展到高峰的一种历法。我国古典系统的历法到此为止,以后就有西方天文知识传入并影响到历法的编算。此外,明代的《观象玩占》和《崇祯历书》颇值得一提。《观象玩占》作者不可考,也是天文星占书中一本有价值的著作。它透过大量的天文现象和奇异天象的记载,可以了解历史上许多有价值的天文事件,如新星超新星的爆发,彗星的出现和分裂,流星雨的变迁,变星的光变,日食景象,黑子日珥日冕在历史年代中的变化,行星运动,地月系的变迁等,这对现代天文学的理论研究有很大的价值。