目尽毫厘,心穷筹策——祖冲之及其科学成就

来源:百科故事网 时间:2020-11-22 属于:祖冲之
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    祖冲之
      天监元年(501)以来,梁武帝萧衍的美德懿行不断传到祖暅的耳中。梁武帝天监八年(509),祖冲之的儿子祖暅经过缜密的考虑,多次与朋友磋商,决 定上书梁武帝萧衍,乘他高兴,请他颁用父亲祖冲之于50年前创制的"大明历"。天监九年(510),梁武帝萧衍大会群臣,祭天祖,宣布颁用祖冲之的"大明 历"。

      当跪在朝堂下的祖暅听到梁武帝的诏书时,他激动得泪流满面,不停地叩头,连呼:"吾皇万岁!万岁!万万岁!"这使祖暅想起了50年前父亲在朝堂上和权臣戴法兴的一场争论……

      改革与守旧的一场大辩论

      北朝时期的宋孝武帝大明六年(462),祖冲之向宋孝武帝刘骏呈送了"大明历"表文。

       他在表文中说:"臣博访前坟(指古代典籍),远稽昔典,五帝次,三王交分,《春秋》朔气,《纶年》薄蚀……魏世注历,晋代《起居》,探异今古,观要 华……专功耽思,咸可得而言也。"说明他对从远古到魏晋的天文、历法进行了各种研究与考证,对各种问题都已洞察明白,阐释清楚。他又说:"加以亲量圭尺, 躬察仪漏,目尽毫厘,心穷筹策,考课推移,又曲备其详矣。"向皇帝说明"大明历"中的一切数据都是他亲自测量,亲自观察,亲自推算出来的,是准确而又详尽 的,请皇帝立即颁布全国,加以实行。

      宋孝武帝刘骏在收到祖冲之的表文之前,已经有戴法兴等重臣多次向他报告祖冲之的制历情况,多是诬陷攻击的不实之词。所以,刘骏并没有立即颁布"大明历",而是在朝堂组织了一次大辩论,让戴法兴等人向祖冲之提出各种问题,请祖冲之一一答辩,然后,再决定是否颁行。

      辩论开始后,戴法兴等人攻击的矛头,主要指向祖冲之对历法的两项重大改革。

      第一是制历是否要引"岁差"问题。祖冲之是一个勇于吸收新发现,敢于革新,追求真理的科学家。所以,他坚持引进"岁差",对各种数据交食,加以新的测算。

       "岁差"现象是由东晋文学家虞喜发现的。所谓"岁差",就是指春分点在黄道上的西移。由于日、月和行星的吸引,地球自转轴的方向发生缓慢而微弱的变 化。因此,从第一年春分到第二年的春分,从地球上看,太阳并没有回到原来的位置,而是岁岁后移(向西)。由于春分点移动,全年的二十四个节气的位置也在移 动。

      祖冲之认真研究了虞喜的见解,又通过亲身长期观测,证实了"岁差"的存在,并引入了"大明历"的计算之中。

       由于历法计算中考虑了"岁差",回归年(周岁)和恒星年(天)才有了区别。回归年是太阳连续两次经过春分点所需要的时间,又叫太阳年,也就是我们日常生活 中所说的年。恒星年是太阳连续两次经过某一恒星所需要的时间,也就是地球绕太阳公转的一个真正周期。回归年比恒星年短20分23秒。

      虞喜认为"岁差"每50年后移一度,祖冲之测算岁差每45年11个月后移一度。尽管这两个数据都不十分精确。但祖冲之确认存在"岁差",并把它引入历法的推算,确实是重视科学发展,坚持真理的行动。

      戴法兴等人反对"岁差"的存在,更反对将"岁差"引入编制历法,他们不肯承认新的科学发现,崇古疑今,死守古人的章法。

       祖冲之据理力争,从两个方面进行答辩。他解释说:"唐()世冬至日,在今宿之左五十许度。汉代之初,即用秦历,冬至日在牵六度……后汉四分法,冬至 在斗二十二。晋世姜以月蚀检日,冬至在斗十七。""通而计之,未盈百载,所差二度。"他说唐尧的时代、西汉初年、东汉、晋代冬至点在不停地变化,平均计 算,不到100年,就差了两度。"岁差"的存在是明摆着的事实,我们为什么不承认呢?

      由于与天体的运数有差别,那么日、月与五大行星的位置也推算不准,错误明显了,不得不改变历法。

      接着,他阐述了"大明历"承认"岁差"将它引入历法测算的好处。"今令冬至所在,岁岁微差。却检汉注,并皆审密,将来久用,无烦屡改。"现在承认这一科学发现,使冬至日每年有微小的差别,用来检验汉代的历法,都是精密的,将来的"大明历"可以久用,不必再改历。

       对天文历法有深刻研究的祖冲之,答辩得清清楚楚,把戴法兴等人说得哑口无言。祖冲之为了使皇帝与百官信服,又提出与戴法兴等人,当众推算。请戴法兴使用 旧法,不考虑"岁差";自己引用"岁差",推算日、月在天空中的位置。皇帝与百官都拍手叫好,让他们两军对垒,一比高低。

      双方推算了从元嘉十三年(436)到大明三年(459),这23年间发生的4次月食时间。祖冲之推算的完全准确,戴法兴等人推算的却大谬不然,竟然与实际天象相差10度之多。

      在铁的事实面前,戴法兴等人依然不肯认输。蛮横地宣称,尽管古代历法有错误,他们推算得与实际不符,但也不能引入"岁差"。因为承认了"岁差",就是承认了天道的变化。而自古以来,统治阶级都是强调"天变道亦变"的信条。

      戴法兴等人攻击的第二点是祖冲之对闰法的改革。自古以来,我国的历法,就是一种阴阳合历。通过设置闰月来调和阴、阳历,使历法能兼顾四季变化和月亮圆缺,以适应农业生产和日常生活的需要。

       自春秋时代起,开始采用19年中设置7个闰月的方法。但19年七闰的方法并不完善,经过200多年就要多出1天,将要影响历法中其他数据的计算。由于这 个置闰方法并不科学,东晋义熙八年(412),北朝北凉赵在制作"元始历"时,第一次改革了置闰方法,采用了600年设置221个闰月的方法。但是,没有 被人们接受。

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