古代杰出天文学家落下闳:至今影响中国人的生活
“天地”落地
演讲者:查友亮演讲:西华师范大学演讲时间:2010年2月
作者:查友亮《光明日报》(2018年2月25日,07)
查友亮1942年生于成都。1963年毕业于西南师范大学物理系,曾任四川省社会科学院学术委员会副主任。他是享受国务院特殊津贴的专家。出版有《系统科学与教育》、《大教育理论》、《牛顿力学横向研究》、《世界杰出天文学家罗·等著作。
罗霞红景观星图
四川省阆中古城“春节老人纪念馆”。明亮的画面/视觉中国
2018年2月9日,四川省阆中古城以其独特的地方表演“卧龙”吸引了众多游客。明亮的画面/视觉中国
2004年9月16日,经国际天文联合会小天体提名委员会批准,中国科学院国家天文台将一颗国际永久编号为16757的小行星命名为“落霞红星”。红螺峡是中国古代杰出的天文学家。他姓,名洪。他姓龙公,是巴郡阆中人(今四川阆中人)。现在认识他的人不多了,但是他对天文学和历法做出了巨大的贡献,迄今为止影响了每个中国人的生活。
公元前104年,罗等人提出的历法经过比较验证,最终被汉武帝采纳并颁布,因为那一年是“太初元年”,新历法被称为“太初历法”,这是我国第一部完整的历法。
《春节老人》
中国古代的夏、商、周、秦统一了各个国家,每年的元月日期各不相同:夏以的元月为第一个月,商以十二月为第一个月,秦皇统一六国后以十月为第一个月,秦以汉初为历法。换句话说,一月和春节不完全一样,也不重合。根据历法,一月是春节,是汉代的皇帝和天文学家罗·把“拜年”和“迎春”直接联系起来,并在法律上统一了它们。
公元前140年,汉武帝刘彻16岁登基。公元前104年,太初元年,汉武帝正式发布了“太初历”供全国使用。活跃于公元前140年至公元前104年的罗·直接参与了秦始皇时代的“颛顼历”向“太初历”的转变,奠定了中国古代历法的基础。
在古代中国,它是“观察图像和时间”。日历非常重要。日历必须与“天文现象”相一致。汉武帝刘彻发现以前的历法过于混乱,与天象不符,于是命令大臣公孙青和司马迁组织编造一个“新历法”。司马迁采取了一种开放的方式,从私营部门招募天文学家。他先后从全国各地招募了20多人,其中就有罗、。
罗从巴郡阆中老家来到长安,与、合作编修历法。“太初日历”优于同时提出的其他17种日历。经过实际的天文观测和鉴定,汉武帝采用,元丰七年(公元前104年)五月正式实施。“太初日历”为未来100多种中国日历提供了一个“模型”。
汉武帝废除了《颛顼历》,改为《太初历》,并对古代历法进行了几项重大改革:十月是一年的开始,但一月是一年的开始。农历第一个月的初春改为农历第一个月的冬至。罗霞红用他自己的“赤道浑仪”实际测量了28个夜晚的“赤经差”。基于“浑天仪理论”,他将“二十四节气”整合到历法中。经过大量的计算,罗霞虹还首次提出了一个食循环,以135个月为“新月会”,即11年内应发生23次月食。这也是使用统计方法的新发现。
以前的“太初日历”并没有完全保留下来。然而,《太初历》中的各种天文观测图和各种推算图,在《韩曙·李露志》中仍然保存完整。这是历史的巧合。罗的合作者,是司马谈的天文学老师,司马谈是汉武帝的伟大历史和主管天文学。司马谈死后,他的儿子司马迁继续在太师任职。罗的另一位合作者是一位善于协调和辩论的天文学家。《太初历》颁布后,邓萍被任命为太史城。因此,《太初历》中的各种天文观测图和各种推算图在《韩曙·李露志》中仍然保存完整。
据的记载,在制作历法的过程中,罗负责各种计算,这是历法中最重要的部分。在制定过程中,罗计算出“上元纪年”(年、月、日、甲子周期的最小公倍数)为143127年,进一步计算出“太极上元”(冬至、朔天、子夜、日月、五星排列的宇宙周期)为23639040年。同时,他意识到这些时期是“近似的”,但不是绝对“确定的”。
《太初历》确立了“以孟春正月为年初”的历法体系,以协调和统一国家历史和政治年与人民生产生活年,改变了秦汉时期“冬十月至次年九月”的历法体系。在中国,“孟春”是春天的第一个月和第三个月。他们分别被称为孟春、中春和季春。夏天、秋天和冬天有相同的名称。“以孟春的第一个月为一年的开始”意味着春天的第一个月是新年的第一个月,一年的第一天是“元旦”。根据中国的习俗,从新年的第一天到第十五天,是“新年”。
由于“太初日历”的出现,中国人开始正式“合法”地将迎接新年和迎接春天结合起来。民间天文学家罗深知“春节”在民间的重要性。从那以后,中国农历一直沿用“孟春的第一个农历月作为一年的开始”直到今天。“春节”是中国人生活中最重要的节日。这是“中华民族的第一个大节日”。罗霞红也被称为“春节老人”。
对“24节气”的贡献
2016年,联合国教科文组织非物质文化遗产保护*间委员会第十一届常会正式通过决议,将中国宣布的“24个节气——中国人通过观察每年的太阳运动形成的时间知识体系及其实践”列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表性名录。中国宣布的“二十四节气”属于第四类非物质文化遗产,即“关于自然和宇宙的知识和实践”。
事实上,中华民族的祖先在公元前1300年左右的商朝就已经在甲骨和龟甲上刻字了。甲骨文记录并理解了一些关于日月运行和天文历法的知识。商周时期,有一种按天干地支顺序排列的60个分支名称的日历表,这是我国最早的历法。
在秦以前的古代历法中,人们已经知道冬至、夏至、春分和秋分的节气。直到大约公元前150年,才有了“二十四节气”的系统而完整的记录。《周壁suan经》第三部分已经测出了“二十四节气”阴影的长度。根据钱葆聪和刘朝阳的考证,应该不会晚于公元前100年。然而,《周易sun经》中记载的“日月历”是以“盖天论”为基础的。这与汉武帝颁布的以《浑天说》为基础的《太初历》大相径庭。
“盖天论”认为太阳和月亮总是在地球上方运行,而“亨廷理论”中的天体可以在地球下方运行。罗霞虹于公元前110年至公元前104年制作了“浑天仪”,用以观测二十八夜的赤道距离(赤纬之差),并将二十八夜与《太初历》中的“二十四节气”相结合。自汉武帝以来,“浑天说”的宇宙学知识就出现了,并逐渐占据了中国天文历法的主导地位。
今天在中国仍然使用的“汉历”(也称为阴阳历)保留了“二十四节气”:立春、下雨、螫、春分、清明节和谷雨。长夏、小满、谷穗、夏至、小暑和大暑;立秋,热处理,白露,秋分,寒露,初霜;初冬,小雪,大雪,冬至,微寒和严寒。在太初历中,“二十四节气”中的奇数项称为“节气”,偶数项称为“中气”。例如,“立春”是“节气”,“雨”是“中气”,等等。农历的月份是由“中气”决定的。例如,包含“雨”的月份称为第一个月。“闰月是没有中气的月份”将“二十四节气”周期的变化与四季(春、夏、秋、冬)的变化相协调,这种变化从汉朝的第一年一直持续到明朝末年,在明朝末年之后只有微小的变化。
《太初历》规定,11月是冬至所在的月份,第一个月是一年的开始,这是新年问候和春天问候的统一。在第19年,有7个闰月,但没有“中气”的月份被作为闰月,这使中国日历更科学,更符合实际的天文现象。
“亨廷斯理论”宇宙学
中国历法的核心思想来源于《周易》,遵循“阴阳互补”的原则。因此,中国历必须遵守太阳和月亮的规律,所以它必须是“阴阳历”。其基本核心理念还应遵循“五行生灭”的原则,包括“木、火、土、金、水”的运行周期,体现“天人合一”的整体理念。因此,汉代历法首先采用了“天干”、“地支”排列组合的“干枝循环”,将60年、60天等特殊循环纳入历法循环。中国的汉历无论怎样改革,都是一年比一年、一天比一天地与“*支部循环”保持一致,自古没有错误。
先秦时期的“古六历”以“造天论”为基础,基本观点是“天圆地方圆”;罗霞红实际上制造了“浑天仪”和“浑天仪”。这个物理模型就是“浑天仪”的“天圆地圆”模型。基于系统观测、数学算法和逻辑结构的一系列创新,形成了与200多年后古希腊天文学家托勒密所构建的“托勒密系统”相比较有自己特色的“罗夏洪系统”。
用通俗的话说,罗直接根据他多年来对太阳、月亮和五星运行的观察,在“二十八夜”的框架下,为宇宙创造了一个“浑天仪”的物理模型——浑天仪。西汉赋家在《法眼崇礼》中肯定了罗的浑天说:“还是问浑天?操曰:“吾已入燕寨。我是个傻瓜。耿中成是一头大象。我几乎不能打破它。张衡在洪罗霞“浑仪”的基础上,进行了系统的改进和阐释,实现了创造性转化。受罗的影响,张衡只在《浑天珠》中写道:“天盖地还盖着黄壳。"
中国传统历法(汉历)是一个“顺乎自然,分三个阶段创造万物”的复杂系统。“二十四节气”反映了黄道系统(太阳的表观运动),二十八个星座反映了赤道系统(地球的旋转),月亮相位变化反映了白道系统(月亮的运动)。中国传统历法将这三个系统有机地结合在一起。虽然它是一个“三体系统”,但它的周期解在几万年内基本稳定。此外,进一步得到了包括“五星”会合期(太极上元)在内的“八大系统”的全周期解。“太初日历”并不强调太阳、月亮和五星的轨道,而只是给出多体周期解。
“太初日历”使时间系统与空间系统相对应。经过几十年的观察,罗霞已经意识到太阳移动到了什么地方,它应该对应于地球上的哪个节日。因此,他可以在《太初历》中规定,只有当没有“中气”的月份是闰月时,历书中“二十四节气”的排列才能更接近太阳的实际位置。同时,这种放置闰的方法(包括19年中的7次闰)使根据syzygy周期设定的月份所形成的年份(12个月或13个月,1月29日或30日)更接近太阳回归年的平均长度,协调太阳和月亮的运行周期。
罗的贡献已被实际测量所证实。它不太复杂,有着深刻的内涵。用现代物理学的语言来说,它是将时间与空间联系起来,并使太阳运动的周期与月亮的相位变化相协调。“24节气”和“28夜”系统是定性和定量的。这是他对“二十四节气”最大的独特贡献。由此可见,《浑天说》和《太初历》既有系统的观察,又有逻辑的系统。尽管采用了仪器观测法、逐步分式法、系统调和法等方法进行计算,罗·仍然预言“在未来800年里,这一历法将比圣人所定的历法短一天”。他非常清楚他的“算术日历”数据只是“接近”天文现象。
中国的“罗夏体系”不同于古希腊的“托勒密体系”。“罗夏洪系统”是一个“多体周期”的数学系统。“托勒密系统”是“圆形”的几何系统。“罗夏洪系统”比历史上的“托勒密系统”早出现200多年。公元2世纪建立的“托勒密体系”仅在哥白尼的“天体运行论”、伽利略的“托勒密和哥白尼两个世界体系的对话”和“开普勒三定律”之后才发展成为牛顿的“自然哲学的数学原理”。在先前研究的基础上,直到20世纪,爱因斯坦的相对论物理学才突破了牛顿的“绝对时空观”。
此外,在数学方面,罗发明了“逐级计分法(转折法)”即“通过率”,被现代学者称为“罗算法”。“罗夏洪算法”比使用类似方法的印度数学家艾雅塔早600年,比提出连续分数理论的意大利数学家彭伯里早1600年。它在2000年影响了中国的天文学和数学。
在不同时代和科学家的努力下,科学的基本概念和理论不断演变。“时空”融合的物理概念和探索“多体周期”系统“概率解”的数学算法更接近20世纪以来的新物理学概念,而“亨廷顿理论”的宇宙图像已经非常接近现代宇宙学图像。
天文学中的“灿烂之星”
洪洛霞为中国的科学发展做出了巨大贡献。英国的李约瑟博士总结了洪罗霞时代东西方天文学发展的十大成就,其中洪罗霞占第三位。因此,李约瑟博士在他的《中国科学技术史》一书中称赞洪罗霞是世界天文学领域的一颗“灿烂的星”。
公元前141年,蜀郡太守文翁为了改变蜀国封闭落后的局面,设置了学官,设置了官学,修建了校舍。四川学风鼎盛,被称为“文翁兴学”。这时,罗正处于“为十五计划而学习”的年龄。他的家乡阆中直接受到“文翁兴学”的影响,兴办学校发展教育。进入学校后,罗不仅系统地学习了科学文化,而且在天文观测方面也逐渐成名。
在他的求学时期,夏虹能够学习到一些经典著作,如《易经》、《道德经》、《论语》、《孟子》、《庄子》、《列子》、《吕氏春秋》、《田文》、《算书》(写于公元前186年以前)、《周坤算书》和《九章算书》,这些书都写于公元1世纪,但大多数都起源于秦朝以前。罗霞红进入中年,特别是进入京城后,他看到了《淮南子》,其中系统地记载了“二十四节气”。从洪罗霞创立的“亨廷顿理论”和“太初历法”可以看出,他的天文、历法、数学和哲学基础都可以在上述著作中找到。
罗的家乡现在是四川省阆中市桥楼镇的洛阳山。在附近的高阳山上,它非常适合天文观测。在春季、夏季、秋季和冬季,可以清楚地观察到太阳在不同节气下的升降。在太阳升起和落下的地方,我们可以观察和确定不同月份和不同节气的太阳星座。这些星座被古代中国人称为“二十八夜”。罗很小的时候就知道太阳和月亮与天空中的“二十八夜”有关。“实事求是”的学习精神为他未来的创新奠定了坚实的基础。
然而,为了更精确地测量28颗星之间的距离(右子午线的差),我们必须使用测量仪器。他制作了自己的赤道浑仪来测量二十八夜之间的距离,充分体现了罗霞虹的科学精神。然而,仅当太阳升起和落下时,很难测量恒星之间的距离。只有在午夜时分,才能更清楚地观察到星星之间的距离。这时,太阳不在夜空之上,而是在地面之下和夜空之下。经过多年的午夜仔细观察,罗霞红发现夜空中的星星正对着太阳下面的星星,并且位于子午线上观察到的二十八颗星星的圆周的对面。这种现象可以反复验证。
李约瑟在他的《古代和中世纪的中国天文学》一文中指出:“在中国文化中,天极赤道坐标出现得很早。”他画道:“三个天体坐标系。中国式也是现代赤道坐标系。阿拉伯地平线坐标系;希腊黄道坐标系”。然而,第一个直接测量《二十八夜红经》差异的科学家是罗霞虹。
诸如“日食”等天文现象的记录分散在古籍中。太阳和月亮的轨道以及会聚的时期一直是古人关注的焦点。罗夏红首次将日食周期定为135个月,并将其引入中国历法。这来自于过去几年的一系列“日食”大数据记录。《太初日历》还记录了第二天食物的44个数据。可以验证计算的135个月的“日食”周期是否正确。事实上,经过189年的使用,累计误差只有一天多。科学在一定条件下是可以“验证”和“证伪”的,罗的言行反映了科学精神。墨家重视实践实验的科学精神,道家倡导“顺乎自然”的科学精神,儒家倡导“仁爱”的人文精神。这些精神充分体现在罗霞虹的学习过程和创新过程中。
《史记·历代记》记载:“洪子长是一位伟大的大师,他对天文学很了解,但他却藏在天上。梁武帝向皇帝请求诏令,并把诏令送到人间,把亨廷顿的名字从《颛顼历》改为《太初历》。他没有接受服务员的邀请。”为了表彰罗的功绩,汉武帝授予他为人民服务的职位。然而,罗辞去职务,回到阆中躲在罗亭。罗霞虹隐居后,继续观察天空,观察大地。他把法律传给了年轻一代。在罗霞虹的影响下,阆中诞生了,聚集了任、任文公父子、、周群、周举三代以及著名天文学家、气候学家袁天刚、李,使阆中成为古代天文研究中心。真正有价值的不仅仅是洪洛霞的知识创新,还有洪洛霞的科学精神。
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