中國古代天文學堰氓,最輝煌的成就主要有三個方面:1挤渐、天文觀測與記錄;2双絮、是歷法授時浴麻;3、天文儀表器具掷邦。本篇簡要介紹歷法和授時的發(fā)展歷程白胀。
日出而作,日落而息抚岗。這大概是最古老、最原始的歷法哪怔。無論是原始的采集狩獵宣蔚,還是稍晚出現的農耕畜養(yǎng),春耕夏耘认境,秋收冬藏胚委,表明先民們已經懂得了順應物侯變化來安排生產活動。
有史記載的天文歷法叉信,可以追朔到堯舜時期亩冬。但是根據考古探索,實際的天文探索要更早一些硼身。據《尚書·堯典》記載硅急,當時已經確定了一年是366天,分四時(后來說的四季)佳遂,并有閏月的安排营袜。
關于夏的史料實在太少,不過可以確定丑罪,十日為一旬荚板,以天干來紀日。商代祭祀先祖的時候吩屹,祭祀名稱都是按天干記錄的跪另,也可以佐證夏代已經出現了天干。
《殷歷》中明確記載了商代的紀日法煤搜,為十天干配合十二地支免绿,六十天為一個周期,這些都是“觀日”計時法宅楞。而大月30天针姿,小月29天袱吆,則為“觀月”計時法。并且商代有了“南至日”的認識距淫,即后來的冬至日绞绒。可以說榕暇,這是陰陽合歷的早期運用蓬衡。
周代的材料相對豐富些,青銅器中出現了關于月相的描述:初吉彤枢、既望狰晚、生霸、死霸等缴啡”谏梗《詩經》中,第一次出現了“朔”的概念业栅。在“朔”被作為初一的之前秒咐,“朏”是舊歷的初一,這時候的月亮已將顯現出來了碘裕,觀察者是可見的携取。周人通過完整月相的分析,把“朔”定為初一帮孔,把“朏”改為初三雷滋。朔,也稱“新月”文兢,當時的月相是完全看不見的晤斩。這說明當時“觀月”測算已經非常成熟了。
東周的時候禽作,人們把“閏月”進一步精確到了“十九年七潤”尸昧,并起了個名字叫做“章”。古希臘天文學學家默冬也計算出了這個周期旷偿,西方稱之為“默冬周期”烹俗。《四分歷》中萍程,一年為365.14天幢妄,每年歷法誤差0.14天,19年下來陽歷和陰歷就會相差7個月茫负。由于列國爭霸蕉鸳,他們采取的歷法基本上都是《四分歷》,只是“正月”時間不同,魯國分別用過11月和12月潮尝,晉國是1月榕吼,秦漢用過10月。
漢武帝歷法改革勉失,《太初歷》正在在歷法領域完成了“大一統(tǒng)”羹蚣。此后的歷法,都是基于這個版本進行改革和精進乱凿。兩千多年出現了近百種歷法顽素,當然也有一些民間學者研究出來的,雖然沒有被官方采用徒蟆,但是對后世影響很大胁出。歷法的改革和發(fā)展,大致可以分為
第一時期段审,從先秦《古六歷》到后漢《四分歷》全蝶。這一時期的歷法表現為“固定周期內的均速運動”,基于當時觀測條件有限寺枉,認為日月星都是以固定的周期作勻速運動裸诽,并根據這種周期來確立“歷元”,如此循環(huán)疊加型凳。采取皇帝年號紀年法和干支六十年周期紀年法。(哥白尼日心說運行模式)
第二時期嘱函,從三國時候的《乾象歷》到隋朝的《皇極歷》甘畅。這一時期發(fā)現了行星運行速度的不均勻,并且嘗試著通過修正歷法來符合日月星的周期往弓。(開普勒日心說運行模型)
第三時期疏唾,從隋朝的《皇極歷》到元代的《授時歷》。這段時間內函似,唐代完成了子午線的實地測量槐脏,徹底否定了”蓋天說“,確認了東漢張衡的“渾天說”撇寞。并且通過二次顿天、三次內插法和逼近法等數學手段,解決了行星運行速度的不均勻導致計算誤差的問題蔑担。這是古代歷法的成熟期牌废。(無限宇宙論,渾天之外還是天)
第四時期啤握,從是元代的《授時歷》鸟缕,這時候認識到了,回歸年、朔望月懂从、交點月的周期并非固定的授段,而是“古大今小”,也就是說古人的一年番甩,要比我們的一年長那么一點點侵贵。這需要非常精確的天文觀測和非常精密的數學計算才能發(fā)現這種以秒為單位的誤差。在楊忠輔看來:每隔100萬年會偏差一日对室。根據現在天文數據計算模燥,每隔一百萬年實際相差半日左右。