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大明历

分类:历史事件 2021-03-06

大明历,是由南北朝时期中国著名数学家、科学家祖冲之创制的一部历法,也称“甲子元历”。在历法中,祖冲之首次引入了“岁差”的概念,从而使得历法更加精确,是中国第二次较大的历法改革。

概要

亦称“甲子元历 ”。南北朝一部先进的历法。祖冲之创制。《大明历》采用的朔望月长度为29.5309日,这和利用现代天文手段测得的朔望月长度相差不到一秒钟。在《大明历》中,祖冲之提出了在391年插入144个闰月的新闰周。根据新的闰周和朔望月长度,可以求出《大明历》的回归年长度是365.24281481日,与现代测得回归年长度仅差万分之六日左右,也就是说一年只差50多秒,这是非常精确的资料。冬至点是制订历法的起算点,因此测定它在天空中的位置对于编算历法来说非常重要。可是在祖冲之之前,历算家们一直认为冬至点的位置是固定不变的,这就使得历法制订从一开始就产生了误差。为此祖冲之把岁差概念引进历法中之后,大大提高了历法计算的精度。

引来历

成历于刘宋大明六年(公元462年)祖冲之时年33岁。规定一回归年为365.2428日,是中国赵宋统天历(公元1199年)以前最理想的一个数据。在制历时首先考虑岁差。所谓“岁差”就是由于地球在运行过程中受到其他天体的吸引作用,地球自转轴的方向发生缓慢而微小的变化。因此从这一年的冬至到下一年的冬至,从地球上看,太阳并没有回到原来的位置,而是岁岁后移,这也就引起了24节气位置的变动祖冲之确定每45年11月差1°,这个“岁差值”虽很不精确,但引进“岁差”编制历法,是历法有了更科学的基础,而且在天文学中“回归年”和“恒星年”2个概念被区分开来。

意义

这是我国历法史上第二次大改革。一是改进闰法,把天文学家何承天提出的旧历中每19年7闰改为每391年144闰,使之更符合天象的实际。在我国首次求出历法中通常称为“交点月”的日数为27.212223日,与近代测得的数据(27.212220)极其相近。二是在制历时考虑岁差,一百年差一度。所谓“交点月”就是月亮在天体上运行的路线有2个交点(也叫黄白交点),月亮2次经过同一交点的时间叫交月点。历成后上表给宋孝武帝刘骏,却遭到宠臣戴法兴之流的压制和反对。祖著《历议》一文予以驳斥。祖死后十年即天监九年(公元510年)得以施行,达八十年之久。《南齐书.文学传》:“宋元嘉中,用何承天所制历,比古十一家为密,冲之以为尚疏,乃更造新法(大明历)。”《隋书.律历志中》:“至九年正月用祖冲之所造甲子元历颁朔......陈氏历梁,亦用祖冲之历,更无所创改。”

祖冲之简介

概述

祖冲之(429年—500年),字文远,南北朝时期著名数学家、天文学家。

祖冲之祖籍范阳郡遒县(今河北涞水),为避战乱,祖冲之的祖父祖昌由河北迁至江南。祖昌曾任刘宋的“大匠卿”,掌管土木工程;祖冲之的父亲也在朝中做官,学识渊博,受人敬重。

祖冲之公元429年生于建康(今江苏南京)。祖家历代都对天文历法素有研究,祖冲之从小就有机会接触天文、数学知识。在青年时代祖冲之就博得了博学多才的名声,宋孝武帝听说后,派他到“华林学省”做研究工作。公元461年,他在南徐州(今江苏镇江)刺史府里从事,先后任南徐州从事史、公府参军。公元464年他调至娄县(今江苏昆山东北)任县令。在此期间他编制了《大明历》,计算了圆周率。宋朝末年,祖冲之回到建康任谒者仆射,此后直到宋灭亡一段时间后,他花了较大精力来研究机械制造。公元494年到498年之间,他在南齐朝廷担任长水校尉一职,受四品俸禄。鉴于当时战火连绵,他写有《安边论》一文,建议朝廷开垦荒地,发展农业,安定民生,巩固国防。公元500年祖冲之在他72岁时去世。

成就

祖冲之的主要成就在数学、天文历法和机械制造三个领域。此外祖冲之精通音律,擅长下棋,还写有小说《述异记》。祖冲之著述很多,但大多都已失传。祖冲之是一位少有的博学多才的人物。

祖冲之的儿子祖暅也是中国古代著名数学家。

为纪念这位伟大的古代科学家,人们将月球背面的一座环形山命名为“祖冲之环形山”,将小行星1888命名为“祖冲之小行星”。

祖冲之在天文历法方面的贡献

祖冲之在天文历法方面的成就,大都包含在他所编制的《大明历》及为《大明历》所写的《驳议》中。

在祖冲之之前,人们使用的历法是天文学家何承天编制的《元嘉历》。祖冲之经过多年的观测和推算,发现《元嘉历》存在很大的差误。于是祖冲之着手制定新的历法,宋孝武帝大明六年(公元462年)他编制成了《大明历》。大明历在祖冲之生前始终没能采用,直到梁武帝天监九年(公元510年)才正式颁布施行。《大明历》的主要成就如下:

区分了回归年和恒星年,首次把岁差引进历法,测得岁差为45年11月差一度(今测约为70.7年差一度)。岁差的引入是中国历法史上的重大进步。

定一个回归年为365.24281481日(今测为365.24219878日),直到南宋宁宗庆元五年(公元1199年)杨忠辅制统天历以前,它一直是最精确的数据。

采用391年置144闰的新闰周,比以往历法采用的19年置7闰的闰周更加精密。

定交点月日数为27.21223日(今测为27.21222日)。交点月日数的精确测得使得准确的日月食预报成为可能,祖冲之曾用大明历推算了从元嘉十三年(公元436年)到大明三年(公元459年),23年间发生的4次月食时间,结果与实际完全符合。

得出木星每84年超辰一次的结论,即定木星公转周期为11.858年(今测为11.862年)。

给出了更精确的五星会合周期,其中水星和木星的会合周期也接近现代的数值。

提出了用圭表测量正午太阳影长以定冬至时刻的方法。

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