首页|以测推天:汉代天文观测与历法改革

以测推天:汉代天文观测与历法改革

肖尧

以测推天:汉代天文观测与历法改革

肖尧1
扫码查看

作者信息

  • 1. 中国科学院大学
  • 折叠

摘要

中国古代天文学在汉代确立了天文学的“汉范式”。对天文学“汉范式”的建立而言,天文观测至关重要,它是汉代奠定天文学范式的关键。天文观测是天文学发展的基础,汉代对日月五星及恒星的系统观测,为汉代的历法改革铺平了道路;汉代对观测的信任和重视,促使天文学“汉范式”逐渐形成。本文对汉代的天文观测做全方位的考察,在此基础上,讨论汉代历法改革的相关问题,并从天文观测的角度探讨天文学“汉范式”的确立。 按照观测对象的不同,本文将汉代天文观测分为三部分进行研究,分别是太阳观测、月亮和五星观测以及恒星观测,现将这部分研究工作和重要结论列于下: 对汉代太阳观测的研究中,通过分析汉代的日食记录,得出汉代日食宿度记录并非单纯的推算而得的结论,东汉元和二年(公元85年)之后,日食宿度是根据实测冬至点位置,结合“日日行一度”原则而定,同时,东汉中后期,冬至测太阳宿度已成为一种常规化观测,并且其时观测太阳宿度的误差在1度以内;接着本文对汉代日食观测的内容和方法进行研究,其中日食宿度的测定情况较为复杂,而日食食分和日食时刻的观测还比较粗略,日食食分一般只分“尽与不尽”,日食时刻则按十六时制进行记录;在对冬至点的观测中,本文先讨论了汉代以圭表测影定冬至的问题,汉代由于圭表测影精度不高,而且没有专门的推算冬至时刻的方法,其用圭表测影所定的冬至时刻有2~3天的误差是正常的;对冬至点位置的观测,自西汉到东汉,观测精度一直在提高,西汉末的观测误差大概还在1~2度,到东汉中期,观测误差已在1度以内;在对汉代太阳运动观测的研究中,本文认为西汉已经观测到“日行迟疾”现象,之后解释了东汉不用黄道仪“部日月行”的原因;对东汉黄道去极观测的研究中,本文对东汉二十四节气黄道去极进行数据分析,得到当时的观测误差只有0.83度,并对其中0.77度的系统误差进行了分析。 在汉代月亮和五星观测的研究中,本文通过回推的月食数据,分析讨论了《三统历》月食周期的来源,认为“135朔望月23月食”很可能是根据公元前104年1月9日到公元前93年11月27日这个月食周期来制定的,而其后的月食周期都是在此基础上微调以合天;西汉和东汉都知道“月行有迟疾”,而东汉的进步在于使“月行迟疾”成为一种可以推算的“常理”,另外本文还对汉代的“月行九道”提出了两种可能的模型;最后本文分析了《三统历》和“后汉四分历”中的五星动态表,其结论是五星会合周期是根据多次会合周期的平均值而定,而具体运动状态更可能是根据某几次会合周期的情况而定。 本文对汉代恒星观测进行研究,分析了《三统历》二十八宿距度的观测误差,在此基础上讨论了《石氏星经》的观测年代问题;接着讨论了十二次与十二辰的对应关系,并对太初改历中“太岁在何”的问题进行了详细解析,其中的两种矛盾是由不同的原因所造成。 在汉代历法改革的研究部分,本文主要就《太初历》和“后汉四分历”历元如何确定问题进行了研究,其中《太初历》的历元确定不系直接观测,“后汉四分历”的历元确定中合朔时刻由实测所定;同时本文对邓平的借半日法之谜进行了破译,它是为了解决“历不能为算”问题才被提出的;最后本文通过对历法改革过程的梳理,从天文观测的角度论述天文学“汉范式”的确立过程,实际上即讨论以天验历传统的确立过程。

关键词

汉代时期/天文观测/历法改革/圭表测影

引用本文复制引用

授予学位

博士

学科专业

科学技术史

导师

孙小淳

学位年度

2019

学位授予单位

中国科学院大学

语种

中文

中图分类号

P1
段落导航相关论文