《大明历》,又名《甲子元历》,是由 南北朝 时期数学家、科学家 祖冲之 于公元462年编制成功的一部历法。
《大明历》是 中国 第二次较大的历法改革。 祖冲之申请改用《大明历》的举动,对传统的天地、星月、历法带来冲击,因此引来朝臣一边倒的质疑。于是祖冲之写了有理有据的《驳议》,最终, 刘骏 决定在宋大明九年(公元465年)改行新历。但在大明八年, 司马曜 去世,改历的事也被搁置。一直到祖冲之去世后10年,即梁天监九年(公元510年),《大明历》才以《甲子元历》之名颁行。
在《大明历》中, 祖冲之 首次运用“ 岁差 ”测定每一回归年的天数,结果跟现代科学测定的只相差50秒; 采用了391年加144个闰月的新闰周;首次精密测出交点月日数(27.21223),回归年日数(365.2428)等数据;还发明了用 圭表 测量 冬至 前后若干天的正午 太阳 影长以定冬至时刻的方法,这个方法也为后世长期采用。
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 北宋 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 刘骏 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 河北省 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, 刘骏 听说后,派他到“华林学省”做研究工作。公元461年,他在 镇江市 (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 东北地区 )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 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, 刘骏 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 萧衍 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 赵扩 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 月全食 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。