中國古代天文學家-「春節老人」落下閎

寒蕭99 發佈 2020-01-24T16:06:00+00:00

對於現代國人來說,聖誕節和聖誕老人估計很少有人會不知道,出於商業目的和炒作,每年聖誕節前後都會進行各種活動,雖然聖誕節是西方節日,但是在東方的國度中,已經成為了一個相對重要的節日了。

對於現代國人來說,聖誕節和聖誕老人估計很少有人會不知道,出於商業目的和炒作,每年聖誕節前後都會進行各種活動,雖然聖誕節是西方節日,但是在東方的國度中,已經成為了一個相對重要的節日了。

相比之下,我國的傳統節日,春節,應該是我們最重要的傳統節日。不過,估計很多人不知道,我們的春節也有一個"春節老人",而且這個春節老人還是歷史上的一個真實的人物。這個人就是"落下閎",他是我國古代的一位天文學家,而春節的由來正是與落下閎有關,所以才被後人稱為"春節老人"。

落下閎生活在西漢時期,生卒年代不詳,傳說與漢武帝的生卒年代相同,也就是公元前156年到公元前87年。落下閎複姓落下,名閎,字長公,是巴郡閬中人,也就是現在的四川閬中。他自小喜歡天象,在當地小有名氣,可以算是一名誕生於民間的天文學家。

在西漢初年,曆法上沿用的是秦代曆法,叫做顓頊歷,誕生於周代末期,秦統一後在全國實行。顓頊歷以每年十月為歲首,從秦始皇26年開始實施,到了漢武帝太初元年,一共實行了117年。

在實施了100多年後,顓頊歷的累積誤差變得十分明顯,出現了本來在月初應該是看不到月亮的,但實際已經可以看到新月的情況,也就是說曆法與實際已經有了1天以上的誤差了。於是,當時的太史令司馬遷等人上書建議重新制定一套曆法,以代替顓頊歷。

經漢武帝同意後,下詔在全國範圍內廣招賢能,制定新的曆法。

由於落下閎在閬中已經有一定的名氣,因此被他的同鄉,也是當時的太常令譙隆推薦,在公元前110年離開家鄉,來到長安加入到了制定新曆法的人員之中。當時,一共集中了來自全國的20多位官方和民間的天文學家參與了制定新曆法的活動,這些人分了十餘個小組。落下閎與鄧平和唐都分在了一組,鄧平是官方的天文官員,而唐都也是民間的天文學家,主要負責測量周天各星宿的位置。因此,在這個組中,落下閎是制定曆法的主要人員。

經過數年的觀測計算和測量後,這20多人一共提出了18種新的曆法方案,而最終經過辯論、比較和實驗檢測後,落下閎等人提出的曆法方案最終被選用。新的曆法於元封7年頒布,同時改元為太初,因此又叫做"太初曆"。剛開始使用時,有很多人反對,其中也包括司馬遷,但經過3年的觀測檢驗後,結果證明了太初曆比其他曆法更為符合實際的天象,而最終成為了漢代的正統曆法。

太初曆在漢代被使用了188年,直到公元84年後,被四分曆所替代。雖然如此,太初曆卻是中國曆法上的第一次的重大改革,並對後世的曆法產生了重要的影響。一方面是改為正月作為一年的歲首,另一方面是加入了24節氣。

我們今天常說的農曆,有時也會稱為陰曆,但實際上農曆並不是陰曆,而是一種陰陽合曆。陽曆是以太陽的運行規律而制定的曆法,陰曆是以月亮的運行規律而制定的曆法,但是農曆實際上是綜合了太陽和月亮兩者的運行規律而制定的曆法,因此應該屬於陰陽合曆。

農曆中的月份,是以月亮的圓缺變化規律制定的,月亮的一個圓缺變化周期就是一個月。但農曆中又有24節氣的說法,而24節氣卻與月亮無關,而是根據太陽在一年中的運行變化而劃分的。因此,農曆實際上是結合了月亮和太陽的變化規律的曆法。

早在商朝時期,當時只有4個節氣,人們根據圭表來觀測太陽在一年中影子的變化,將影子最長的那天稱為"日至",也叫做冬至;將太陽影子最短的那天稱為"短至",也叫做夏至;而另外有兩天晝夜相等,便定為"春分"和"秋分"。

到了周朝,就發展到8個節氣,到了秦漢時期,24節氣已經全部成形。《漢書 律曆志》記載"時所以記啟閉也,月所以紀分志也,啟閉者,節也。分志者,中也。節不必在其月,故時中必在正數之月。"意思是說萬物生長叫做"啟",秋收冬藏叫做"閉",啟指的是立春、立夏、立秋和立冬四個節氣,這是四季的開始;而閉指的是春分、夏至、秋分和冬至四個中氣。

古人認為"氣"是生養萬物的本源之物,《文子 守弱篇》說"形者,生之舍也。氣者,生之元也"。因此古人以24節氣來分配一年,本質是24個氣不斷接續,使歲月及萬物生生不息而至永遠。24節氣中,包含12個節和12個氣,在月首的成為節氣,在月中的成為中氣。如果遇到閏年,就有13個月,那麼就會有一個月安排不上中氣,這個月就叫做閏月,即"朔不得中是為閏月"。

24節氣是根據太陽在一年中的運行規律而創造出來的,反映了四季的變化和冷熱寒暑的氣候變化,對於我國古代這樣一個農業國家的農耕農事和日常生活具有非常重要的指導意義。

而落下閎就是在太初曆中加入了24節氣的配合,使得太初曆比之前的顓頊歷更為適合應用,由於其採取29+43/81日為一朔望月,分母為81,因此也稱作八十一分法。

太初曆是最早的陰陽合曆,所以是我國曆法的第一次重大改革,對後世曆法產生了重大作用。而落下閎也因此被漢武帝授予侍中之職,但落下閎卻不喜歡在朝為官,所以辭官回到故鄉。

因為落下閎的曆法增加了24節氣,同時確立了正月為一年之首,人們將正月初一稱為"元旦",民間一般叫做"過年",並逐漸有了後世春節的習俗,而落下閎被稱作"春節老人"也是名至實歸的。

不過,落下閎在天文學上的成就不僅僅是創立了太初曆,他的另一個重要成就是提出了"渾天學說",並製造了目前已知最早的渾儀。

渾天說的思想雛形可能出現在戰國時期,公元前4世紀的慎到,就說過"天體如彈丸,其勢斜倚",意思是說天上的星體就像一個個彈丸,天整體呈傾斜狀。在《慎子》一書中,也提到:天不是半球形的,而是一個整球形,但是沒有談到地的形狀。

最早猜測大地是球狀的是宋國人惠施,他指出"南方無窮而有富",意思可以理解為如果一直朝南方走的話,最終可以回到原處,周而復始,無窮無盡。

而落下閎在研究了前人的說法之後,提出了渾天說的概念,並根據渾天理論,製造了最早的赤道式渾儀,對諸星進行觀測。最早的渾儀結構應該比較簡單,但完全是根據渾天學說而製造的,二者是相輔相成的。

我們已知最早記錄這一事件的是西漢末揚雄的《法言 重黎》,其中有"或問渾天。曰:落下閎營之,鮮于妄人度之,耿中丞象之。"這裡的渾天就是指渾儀,是落下閎建造的。

落下閎利用渾儀測定了28宿的赤道距,其數據一直用到唐開元13年(725年),才被重新修訂。落下閎還首次提出了交食周期,也就是日食的周期,以135個月為朔望之會,就是說每11年中應該出現23次日食。

落下閎製造的渾儀,形象的展示了宇宙模型,並通過觀測證據和計算數據證實了渾天說的理論,後世除了揚雄提到了他的渾儀,在《史記》、《舊唐書》中均有記載,證明落下閎建造了渾儀。

除了天文學上的成就,落下閎在數學方面也有建樹,他發明了連分數求漸進分數的方法,定名為"通其率",現代學者稱之為"落下閎算法",同類算法,比印度數學家早了數百年,比歐洲數學家早了1千多年,對我國古代天文學的計算影響了長達2000多年。

由於落下閎在天文曆法上的重要成就,在2004年9月,經我國天文學會提議,經國際天文學聯合會小天體提名委員會批准,將一顆國際永久編號為16757的小行星正式命名為"落下閎星"。

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