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古代天文历法释证 [:1700880806]
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古代天文历法释证 《中国历法史资料长编》前言
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中国历史悠久，很早就已进入农业社会。农作物的生长，需要充分的阳光和适宜的温度，播种、收获必须在适当的季节，否则就会减产，甚至浪费时间与种子，一无所获。因此，劳动人民很早就注意物候，观察天象，历法因此就被创造出来。
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人类利用天象和自然界的变化，发现它的计算规律，划分季节，使人类的生产活动，农耕、畜牧和日常生活，循序进行，就是历法。
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历法的任务，就是适当地安排年、月、日，具体规定一年的月数和一月的日数，并给每个年、月、日编号。例如：1912年2月18日，壬子年正月元旦甲子。
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根据天象观测，回归年和朔望月都是制定历法的根据，但是回归年的日数，不等于朔望月的日数的倍数，因此，一个回归年里不能简单地划为几个朔望月。由于制订历法采用的根据不同，形成的历法种类也不同。历法一般可以分为三类：阳历、纯粹的阴历和阴阳合历。
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中国今日所用阴历，或称夏历、农历，实质并非纯粹的阴历，而是阴阳历兼顾的，它的月是根据朔望月定出来的，这和纯粹的阴历相同；它的年又是参照回归年的长短来作调整的，是气候变化的周期，这又和阳历相同。所以，实际上采用的是阴阳历。
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中国很早就有历法，秦汉以前，据《汉书·律历志》记载，就有古历六种：黄帝历、颛顼历、夏历、殷历、周历、鲁历。中国的历法从残存的六历算起，到清末太平天国的天历止，共有102种。种类虽多，性质都是阴阳历。这就说明中国人民在三四千年前，就已经将纯粹的阴历和阳历很好地调和起来，这是我们祖先的一项伟大发明。这种历法，传说在夏代就已经被发明和应用了。孔子所谓“行夏之时”，称为夏历。它又为中国广大农民所采用，又称农历。一般民间习惯，称为阴历。
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中国历法，见于文字，传于后世，最为完整的，首推汉刘歆根据汉邓平、落下闳所修订的三统历。三统历历术见于《汉书·律历志》。
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三统历的编纂范围：太阳一岁为三百六十五日有奇，一年分二十四节气。太阳历一年有十二个合朔，并用闰月调整气候变化，讨论日月交食和金、木、水、火、土五星运动的规律，内容广阔，可以称为中国古代的一种天体历，已经具有现代天体历的雏形。
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三统历奠定了中国历法的基础。它的体制，一直沿袭、运用、发展迄于元明。历家对于天象观测、推算，不断发展、加密，编制体裁，逐步改进，大都不能出此范围。
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中国古代历算，有不少惊人的创造、发明，对世界文化有极大贡献，但由于封建统治阶级对于科学研究不予重视，且多压抑、摧残，使天文学知识不能开拓，长足进展，基本上只能局限于应用天文学的历法一部分，不能推广到创造其他更多的新兴学科。历学研究只限于专职人员，民间就很少学习的机会、条件与权利。专职人员对待历法的主导思想，常受封建主义的影响与索缚，“敬授人时”、“天之历数在尔躬”，往往只是看到统治阶级领导的功绩，而看不到劳动人民的作用，总结历史经验是值得深思的。它的不足之处，这里让我们约略地回顾一下：
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一、故作艰深，莫名其妙
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明清之际，西学东渐，瑞士人邓玉函来中国，协修历法。邓玉函撰《测天约说》两卷，书中述及他对中国历学的看法：
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古之造历者，不欲求明，抑将晦之。诸凡名义，故为隐语。诸凡作法，多未及究论其所以来与其所以然之故。墙宇既峻，径途斯狭。后来学者，多不得其门而入矣。
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这评论深中肯綮。中国历家造历，运用文字术语，说明内容，一般不易深入浅出，曲入显出，繁入简出，使人易懂，而是十分矜持，以艰深文浅陋，说得含糊笼统。同一内容，前人已述，往往另创新词，乱人视听。算筹计算，随时拨换，计算过程，难于复述。计算公式，悉借文字表现，不能一目了然。
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例如：《三统历·统母篇》说：“中法十四万五百三十。”意谓：两个中气相距的时日，是三十日又四千六百一十七分日之二千二十，即：，通分纳子，也即：。分母弃之不用，即为中法140530。
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例如：《三统历·统母篇》说：“日法八十一（孟康曰：分一日八十一分，为三统之本母也）。元始黄钟初九，自乘一龠之数，得日法。”刘歆所造的三统历，是继承和修订邓平的太初历而形成的。邓平太初历采用八十一分法。这八十一分法是源于颛顼历或殷历，而稍加修订的。《淮南子·天文训》云：“一月二十九日九百四十分之四百九十九。”朔余大于二分之一。邓平化繁为简，使为则大于；为则小于；使在强弱两率之间，相加成为，则较密近。故太初历与三统历所用朔策实为：29日，也即：29日又0.53086419。这“81”日法为9乘9。三统历就把这个数字附会钟律。黄钟律管之长亦为9×9＝81，因谓：“元始黄钟初九，自乘一龠之数，得日法。”这样把“律”的81和“历”的81混同起来，把这毫无内在逻辑关系的两回事拉在一起，从而附会出一套没有理由的数字神秘主义的道理来。
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例如：大衍历称岁实为策实，月法为揲法。一行喜欢借用《易经》上词汇，用作历法上的术语，让人理解它的内容在思想上多转个弯。如：“气策曰三元”、“月策曰四象”、“候策曰天中，卦策曰地中，半卦曰贞悔，旬周曰爻数”。科学的内容，加上《易经》玄学的词汇，说得玄之又玄，把容易理解的，弄得莫名其妙。大衍历所运用的数值，大多来自实测，有着精确的科学内容，却被有意识地涂上一些数字神秘主义的色彩，这样就使历学成为只有少数专家所能钻研的学问。
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二、不重视原理的阐发
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中国历学一般只是讲求应用，不很重视原理的阐发，习惯于知其然，而不甚追求其所以然。修订历法，重视天象的观测与历史记录的统计，这方法是科学的，但很少从这现象中进而寻求其所以然的原理。关于这点，当中西学术交流之际，有了比较，清人梅文鼎就看出了这问题。梅文鼎说：“中历所著者当然之运，而西历所推者其所以然之源。”
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例如：推算日月合朔，中国在刘洪以前都用日月的平行逆度，称为平朔，也称经朔。实际月行并不平行，而是有着迟疾的。月行迟时，若以平行计算，则月尚未追及日，而朝见东方，历家称之为朒。月行疾时，则月追过日，而夕见西方，称之为朓。刘洪开始发觉月行迟疾这一现象，因作《乾象历》。魏杨伟更定月行迟疾历，作《景初历》。隋刘焯继续发现日有盈缩，改用定气治历，创立躔衰法。麟德历损益日中晷影，用以考察冬夏二至。唐僧一行又损益日行盈缩、月行迟疾，结合起来推算，以为定朔。损益以后，定朔有时在平朔的前一日，有时在后一日。所谓“进退其日”、“舒极之度，乃数使然。躔离相错，偕以损益”。这是历学一大进步，符合天象的客观情况，可见中国古人观测精密。惟日月运行，缘何有着盈缩、迟疾的现象？日月运行不是平行，而是不平行的？它的轨道如何？圆的，还是椭圆的？圆周运动，怎么会见快慢？这样的天体运动现象，在太阳系中日月五星以及其他行星、彗星都是如此。德人刻白尔根据普鲁士表对行星运行进行种种探索，起初采用多禄某的圆形运动的本轮、均轮学说，苦思廿载，不见进展，后读希腊圆锥曲线、圆柱剖面诸说，获得启发，毅然否定古来传统的圆形运动，改用椭圆，再行实测，竟然吻合。嗣后多次试验，发现火星在轨道上运行，联系火星和太阳间的直线，在这空间扫出一个平面。这平面的面积与时间成正比例。换言之，即每日之间，此线扫出的面积总是相等的。因此，火星行动，近日时较速，而远日时较缓。这样，刻氏对火星轨道的形状，及其行动疾徐的定律，得以洞悉，不觉欣喜若狂。刻氏因在证明面积定律的图上，画了一个战胜女神的像。刻氏用椭圆运动解释火星运动，既告成功，进而研究地球及其他行星绕日，亦见成效。于是发明刻氏三律。一曰历时同，则星、日距线所过面积亦同；二曰诸行星所行皆循椭圆道，以日为椭圆的一心；三曰诸行星绕日周期的平方，和行星距日远近立方成正比。刻氏三律成立，但如人或咨询，行星缘何必循椭圆轨道，依着等面积速度绕日而行，其所以然之理，刻氏亦将瞠目无对。英人牛顿于是进而研究之。牛顿见苹果坠地，遂悟这是由于地与苹果间的引力所起。苹果离地愈远，则其所受引力可以渐次依着距离的平方而递减，但不会忽然消灭。联系月亮，离地虽远，它的绕地运行，其由亦因于此，和苹果坠地，理由也许相同。牛顿终于发明万有引力的理论。月亮受引，何以不坠，却是绕地运行，牛顿以为这是由于月球飞驰迅捷之故。牛顿证明苹果下坠，太阴绕地，行星绕日，都受万有引力的支配。这学说奠定了天体力学的基础，今日的火箭、人造卫星、宇宙飞船、第一宇宙速度、第二宇宙速度都符合于这一定律，且是应用这一定律解决问题的结果。中国历家早已发现日、月、五星的盈缩、迟疾现象。如：后魏张子信避乱隐居海岛，积三十余年，用浑仪测候日月五星差变之数，加以推算，理解到日月交道有表里迟疾，五星见伏有感召向背。日行在春分后迟，秋分后速。合朔在日道里则日食，日道外虽交不亏。月望值交则亏，不问表里。月行遇木火土金四星，向之则速，背之则迟。日行则有入气差，二十四节气日行产生不齐一的运动。刘焯作《皇极历》，用以入历，名曰盈缩躔衰术，并将周天分为四象，记载日行升降。可是后世历家，没有从这里推寻原理，讨论宇宙结构何以有这盈缩、迟疾现象，值得深思！阮元在《畴人传》中却说：