李淳風
李淳風岐州雍縣(今陝西鳳翔)人。隋仁壽二年(公元602年)生;唐大曆五年(公元670年)卒。天文學、數學。
李淳風之父李播,曾為隋朝高唐尉,後棄官為道士,頗有文才,也通天文,曾著《天文大象賦》,是一部近似於步天歌的著作。李淳風自幼俊逸豪爽,博覽群書,尤其擅長於天文曆算和陰陽之學。
貞觀初年,當他僅20多歲的時候,就與傅仁均爭論曆法,批評唐代的第一部曆法戊寅曆的疏誤。他的意見得到很多人的支持,從此便被授為將仕郎,進入太史局工作。進入太史局後不久,他就給唐太宗寫了一封奏書,批評當時仍在靈台使用的北魏遺留下來的候儀的缺點,提出要創製一台能夠準確測定七曜行度的渾儀。他的意見受到唐太宗的重視,下詔製做,貞觀七年(公元633年)渾儀造成,時稱其妙。李淳風又寫了一部名為《法象誌》的書,評論曆代渾儀的得失。唐太宗很滿意,加封他為承務郎,並將新製的渾儀放在皇宮的凝暉閣。
貞觀十五年(公元641年),李淳風為太常博士,不久便轉為太史丞。這個時期,他參與編寫前代史誌,《晉書》和《隋書》的“天文誌”、“律曆誌”都是李淳風所作。貞觀二十二年(公元648年)遷為太史令。顯慶元年(公元656年),他因修國史有功,而被封為昌樂縣男的爵位。後又與算學博士梁述等人共注《算經十書》等多部算學經典著作。李淳風從小就擅長星占之學,他將前代各家星占彙編整理成冊,著成了《乙巳占》一書。龍朔年間(公元661—663年),戊寅曆法因行用年久,誤差更加顯著,他便撰麟德曆,並於麟德二年(公元665年)得到行用。
李淳風在研究了《虞書》“舜在璿璣玉衡以齊七政”以後,認為渾儀既然是測定七曜行度的,就必然是以黃道為基準。因此他認為,先秦渾儀是黃道式的,漢以後湮沒了。現在應該恢複黃道渾儀。
在製造渾儀之前,他曾經詳細地研究過古代渾儀的結構以及它的發展曆史。他所著的《法象誌》,就是他從事這一研究的實錄。《法象誌》雖然失傳,但其中的部分內容卻保存在《隋書·天文誌》、《乙巳占》、《舊唐書·天文誌》等書中。
李淳風依據當時所能見到的文獻資料和實物,在其所作的《隋書·天文誌》中,詳細地記述了前趙光初六年(公元323年)孔挺所造銅製渾儀和北魏永興四年(公元412年)由都匠解蘭製造的太史候部鐵儀。這兩架渾儀的結構大致相似,主要是由兩重圓環組成。外麵一重是由地平環、赤道環和子午雙環組合在一起,起骨架作用,同時在赤道環和地平環上刻有度數和方位,通過它可以讀出相應的天體赤經和地平方位。裏麵一重由架在南北極方向上的兩個平行的子午環組成,刻有度數,能沿著軸線方向自由旋轉。兩環之間夾著一個供觀測用的窺管,窺管可以在兩環間沿赤緯方向自由移動。轉動雙環和窺管,可以指向天球的任何一個方向。在赤道環和雙環上便能讀出入宿度和去極度。後世一般都將外層部分稱為六合環,內層部分稱為四遊環。
李淳風造的渾儀分為三重,其中六合儀與四遊儀與前儀大致相似,僅在中間增加一個三辰儀,圓徑八尺,有璿璣規(赤道環)、黃道規(環)、月遊規(白道環)。三規都刻有宿度,相為連接,能沿極軸自由旋轉。由於黃白交點是移動的,所以月遊規和黃道規並不完全固定。因為大致經249個交點月,黃白交點沿黃道退行一周,所以李淳風便設計在黃道環上打249個孔。約每過27天,便將白道環沿黃道環向後移動一個孔,這樣就能保持黃道、白道的相對位置與天相應的狀態。
三辰儀克服了東漢黃道銅儀所不能解決的困難。由於黃道與赤道結合在一起,而赤道環上又刻有二十八宿星分度,觀測時隻需將三辰儀的赤道環與當時二十八宿的實際方位對準,黃道環和白道環也就自然與天球上的黃道和白道對準了。這樣便可同時得到赤道、黃道、白道三種坐標的讀數。
在渾儀中增加三辰儀,是李淳風的創造,它使我國古代的渾儀觀測性能取得了劃時代的進步。利用它,可以隨時定出任何觀測時刻的黃道、白道方位,從而也就可以很方便地確定任何一個天體的赤道、黃道、白道坐標,以及它們之間的相互關係。對渾儀的革新,是李淳風在天文學上的主要貢獻之一。以後一行、梁令瓚等新造渾儀,莫不遵用之。