祖衝之測算回歸年與曆法
回歸年是指太陽在空中的周年視運動,表現為從南至北,又從北至南的回歸性。在不同的季節,每天正午仰視太陽在正南方位的高度,會發現它是不一樣的。
在我國古代曆法中,回歸年長度值和朔望月長度值是否準確,直接決定了曆法的精度。因此古代天文曆法家十分重視對這兩個數值的測定,尤其是對回歸年長度值的精確測定,在這方麵取得了突出成就。
462年,祖衝之把精心編成的《大明曆》送給朝廷,請求宋孝武帝公布實行。宋孝武帝命令懂得曆法的官員對這部曆法的優劣進行討論。
在討論過程中,祖衝之遭到了以戴法興為代表的守舊勢力的反對。戴法興是宋孝武帝的親信大臣,很有權勢。由於他帶頭反對新曆,朝廷大小官員也隨聲附和,大家不讚成改變曆法。
祖衝之為了堅持自己的正確主張,理直氣壯地同戴法興展開了一場關於新曆法優劣的激烈的辯論。
戴法興首先上書皇帝,從古書中抬出古聖先賢的招牌來壓製祖衝之。他說:“冬至時的太陽總在一定的位置上,這是古聖先賢測定的,是萬世不能改變的。”他還說:“祖衝之以為冬至點每年有稍微移動,是誣蔑了天,違背了聖人的經典,是一種大逆不道的行為。”
戴法興又把當時通行的19年7閏的曆法,也說是古聖先賢所製訂,永遠不能更改。他甚至攻擊祖衝之是淺陋的凡夫俗子,沒有資格談改革曆法。
祖衝之對權貴勢力的攻擊絲毫沒有懼色。他寫了一篇有名的駁議。他根據古代的文獻記載和當時觀測太陽的記錄,證明冬至點是有變動的。他指出:事實十分明白,怎麼可以信古而疑今?!
祖衝之又詳細地舉出多年來親自觀測冬至前後各天正午日影長短的變化,精確地推算出冬至的日期和時刻,從此說明19年7閏是很不精密的。
他責問說:“舊的曆法不精確,難道還應當永遠用下去,永遠不許改革?誰要說《大明曆》不好,應當拿出確鑿的證據來。如果有證據,我願受過。”
當時戴法興指不出新曆到底有哪些缺點,於是就爭論到日行快慢、日影長短、月行快慢等問題上去。祖衝之一項一項據理力爭,都駁倒了他。
在祖衝之理直氣壯地駁斥下,戴法興沒話可以答辯了,竟蠻不講理地說:“新曆法再好也不能用。”
祖衝之並沒有被戴法興這種蠻橫態度嚇倒,卻堅決地表示:“絕不應該盲目迷信古人。既然發現了舊曆法的缺點,又確定了新曆法有許多優點,就應當改用新的。”
在這場大辯論中,許多大臣被祖衝之精辟透徹的理論說服了,但是他們因為畏懼戴法興的權勢,不敢替祖衝之說話。
最後,有一個叫巢尚之的大臣出來對祖衝之表示支持。他說:“《大明曆》是祖衝之多年研究的成果,根據《大明曆》來推算元嘉十三年、十四年、二十八年、大明三年的4次月食都很準確,用舊曆法推算的結果誤差就很大,《大明曆》既然由事實證明比較好,就應當采用。”
巢尚之所說的元嘉十三年、十四年、二十八年、大明三年,分別是436年、437年、451年和459年。
由於巢尚之言之鑿鑿,戴法興徹底啞口無言了,祖衝之取得了最後勝利。宋孝武帝決定在大明九年,即465年改行新曆。
誰知在新曆頒行之前孝武帝去世了,接著政局發生動蕩,改曆這件事就被擱置起來。直至51O年,新曆才被正式采用,可是那時祖衝之已去世10年了。
《大明曆》測定的每一回歸年的天數,跟現代科學測定的相差隻有50秒;測定月亮環行一周的天數,跟現代科學測定的相差不到一秒。可見它的精確程度了。
測定回歸年的長度是曆法的基礎,它是直接決定曆法精粗的重要因素之一。因此,我國古代天文曆法家十分重視對回歸年長度值的精確測定,而祖衝之在這方麵作出了突出貢獻。
回歸年在曆法中具有極其重要的特殊地位。任何一部曆法,都得拿出自己的回歸年數值,古人把它叫“歲實”。