三是提出了新的交食周期值。劉洪提出一食年長度為346.6151日。該值比他的前人和同時代人所得值都要準確,其精度在當時世界上也是首屈一指的。
劉洪還提出了食限的概念,指出在合朔或望時,隻有當太陽與黃白交點的度距小於14.33度時,才可能發生日食或月食現象,這14.33度就稱為食限,就是判斷交食是否發生的明確而具體的數值界限。
劉洪創立了具體計算任一時刻月亮距黃白交點的度距和太陽所在位置的方法。這實際上解決了交食食分大小及交食虧起方位等的計算問題,可是《乾象曆》對此並未加闡述。
劉洪發明有“消息術”,這是在計算交食發生時刻,除考慮月亮運動不均勻性的影響外,還慮及交食發生在一年中的不同月份,必須加上不同的改正值的一種特殊方法。這一方法,實際上已經考慮到太陽運動不均勻性對交食影響的問題。
四是在天文數據表的測算編纂方麵的貢獻。劉洪還和東漢末的文學家、書法家蔡邕一起,共同完成了二十四節氣太陽所在位置、黃道去極度、日影長度、晝夜時間長度以及昏旦中星的天文數據表的測算編纂工作。該表載於東漢四分曆中,後來它成為我國古代曆法的傳統內容之一。
劉洪提出了一係列天文新數據、新表格、新概念和新計算方法,把我國古代對太陽、月亮運動以及交食等的研究推向一個嶄新的階段。他的《乾象曆》是我國古代曆法體係趨於成熟的一個裏程碑。
[旁注]
校尉 是我國古代曆史上重要的武官官職。官名。校,軍事編製單位。尉,軍官。校尉為部隊長之意。校尉始置於秦代,為中級軍官。至漢靈帝時,隨著軍權分散各地,諸侯並起,校尉的名號開始多見,而地位則居於越來越多的各中郎將之下。
宿度 天空中標誌星宿位置的度數。周天共三百六十五度又四分之一。二十八宿各占若幹度。宿度由其在天球坐標的位置來確定。我國有宿度的正史日食記錄主要集中在兩漢、唐代、宋代和清代。這些宿度記錄是事先或事後通過計算得到的。
近點月 是指月球繞地球公轉連續兩次經過近地點的時間間隔。是月球運行的一種周期。像所有的軌道一樣,月球的軌道是橢圓而非圓形的,因此軌道的方向不是固定的。由於近地點受鄰近天體攝動,每月東移約3度,所以近點月較恒星月稍長,為27.5546日。
月球運動 月球是離地球最近的天體。古代人用月球的位相變化計量時間,所以非常注意月球的運動。戰國時期的天文學家石申就已經知道月球運動的速率是有變化的,時常偏離到黃道以南或以北。現在我們已經知道,影響月球運動的因素,主要是地球和太陽的引力。
近地點 天文學上近地點是指月球繞地球公轉軌道距地球最近的一點。地球位於假想橢圓的兩個焦點位置中的一個。以橢圓的兩個焦點為橫軸畫一條直線,其與衛星軌道產生兩個交點,其中距離地球最近的稱為“近地點”,距離地球最遠的稱為“遠地點”。
食限 天文學用語。指日、月食發生所必須具備的日、月、地三者的相對位置滿足一定的界限。日食、月食的發生,要求太陽對於黃道麵和白道之間的交點的角的距離不能超出一定的限度,此限度叫“食限”。在此限度上,太陽圓麵同月球圓麵在天球上相互外切。
食分 表示日月被食程度的量。我國古代日食食分算法的核心就是食差算法。先設計相應的算法求出食差,用求得的結果修正實月亮到實黃白交點的度距,求出視月亮到視黃白交點的度距,然後以視月亮到視黃白交點的度距構造日食食分算法。
蔡邕 (133年~192年)。東漢文學家、書法家。權臣董卓當政時拜左中郎將,故後人也稱他“蔡中郎”。後漢三國時期著名才女蔡文姬之父。他在天文曆法方麵對劉洪有舉薦之功。
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三國時期東吳天文學家劉洪是個堅持原則的人。當時有一批天文學家各據自己的方法預報了我國179年可能發生的一次月食,有的說農曆三月,有的說農曆四月,有的說農曆五月當食。
劉洪反對這種推斷,認為這是未經實踐檢驗的。進而,劉洪提出必須以真切可信的交食觀測事實作為判別的權威標準,這一原則為後世曆家所遵循。
用現代月食理論推算,179年的農曆三、四、五月均不曾發生月食,可見當年劉洪的推斷以及他所申述的理由和堅持的原則都是十分正確的。