四川历史名人系列│世界杰出的古天文历算学家——落下闳

作者:杨 帆 来源:四川省地方志工作办公室 发布时间:2020-07-23 15:43:05 浏览次数: 【字体:

编者按2017年7月12日,首批四川历史名人名单正式公布, 大禹、李冰、落下闳、扬雄、诸葛亮、武则天、李白、杜甫、苏轼、杨慎10位历史名人入选。 2020年6月8日,第二批四川历史名人名单出炉,文翁、司马相如、陈寿、常璩、陈子昂、薛涛、格萨尔王、张栻、秦九韶、李调元10位历史名人入选。

2020年6月10日起,“四川省情网”及“方志四川”新媒体矩阵(微信公众号、人民号、澎湃号、头条号、搜狐号、企鹅号)陆续推出四川省地方志工作办公室组织撰写的2批20位四川历史名人系列文章,敬请关注,并欢迎在文尾“写留言”处留下您的读后感言!

四川历史名人系列文章之十三

世界杰出的古天文历算学家

——落下闳

杨 帆

生平简介

落下闳(公元前156—公元前87年),复姓落下,名闳。字长公,西汉巴郡阆中(今四川省阆中市)人。世界杰出的民间天文学家和历算学家。

汉武帝元封六年, 落下闳被征召长安制造新历。太初元年(公元前104年),创制成我国历史上第一部完整的有文字记载的新历《太初历》。他改革了不合理的岁首制度,改定为从孟春正月为岁首,从此有了现在的春节,后人尊他为“春节老人”;将24节气纳入中国历法体系之中;改革置闰方法,使节令、物候与月份安排得更为准确,对农牧业生产和人民生活起了极为重要的作用。他创制的浑天仪是世界上第一台比较精密完整的观测仪器。他的浑天说是世界最早以地球为中心的先进宇宙结构理论。为历法计算所需,他还发明了应用辗转相除法求渐进分数的“通其率”算法。其学说与成就对中国后代天文学家如张衡、僧一行、阆中的任文孙、任文公父子及周群祖孙等影响颇大。时巴蜀人称 落下闳为“前圣”;英国近代生物化学家、科学技术史专家李约瑟在《中国科学技术史》中,称他是世界天文领域中“灿烂的星座”。

2004年9月16日,经国际天文学联合会小天体提名委员会批准,中国科学院国家天文台将其发现的国际永久编号为16757的小行星命名为“落下闳星” 。

主要贡献

中国古代有四大科学门类成果突出,即农学、医学、天文、数学,简称“农、医、天、算”。落下闳在这些方面均打下好的基础。他不仅是继承了中国古代在上述学科领域的成就,而且大大加以发展。

1.编制《太初历》

《太初历》的制订是中国历史上破天荒的一次历法大改革,是中华民族在世界天文学上的巨大贡献。

西汉建立初始,仍沿用秦代历法,即颛顼历。至汉武帝元封年间(公元前110年—公元前105年),历经100余年,误差积累已很明显,出现 朔晦月见等实际月象超前历谱的现象。于是,太史令司马迁等人上书建议改历。汉武帝同意,并下诏广泛征聘民间天文学家。

落下闳在同乡谯隆推荐下,从四川来到京城长安(今陕西西安)参加改历工作。

在改历过程中,形成了18家不同的历法。经仔细对照比较,汉武帝认为落下闳与邓平的历法优于其他17家,遂予采用,于元封七年颁行,并改元封七年为太初元年,因而 新历又称为太初历,一直使用了将近200年(公元前104—84年)。

太初历(图片来自网络)

《太初历》的优点

与农业生产结合。太初历采用夏正,以寅月为岁首,与春种秋收夏忙冬闲的农业节奏合拍。

无 中气之月为闰月。太初历规定以无中气之月为闰月。在二十四节气中,位于偶数者,即冬至、大寒、雨水、春分、谷雨、小满、夏至、大暑、处暑、秋分、霜降、小雪,叫做中气。凡阴历月中没有遇到中气的,其后应补一闰月。

2.提出“浑天学说”

落下闳是浑天说的创始人之一,经他改进的赤道式浑天仪,在中国用了两千年。他测定的二十八宿赤道距度(赤经差),一直用到唐开元十三年(公元725年)。落下闳创制的浑仪(包括浑天仪和浑天象),形象地展示了宇宙模型。他通过长期观测和科学运算,用事实论证了浑天说理论和天体运行规律,最终制定出优于其它17种历法的“太初历”。汉代大文学家、天文学家杨雄的论述,《史记》《旧唐书》等记载,均证明是落下闳创造了浑仪。

浑天仪(图片来自网络)

3.发明通其率

在数学方面,落下闳发明“连分数(辗转相除)求渐进分数”的方法,定名“通其率”,现代学者称之为“落下闳算法”。“落下闳算法”比采用类似方法的印度数学家爱雅哈塔早600年,比提出连分数理论的意大利数学家朋柏里早1600年,它影响中国天文数学2000年。

他发明的“通其率”算法,用 辗转相除法求渐近分数,为历法计算提供了有力工具。应用辗转相除法求渐近分数,与应用连分数法求渐近分数其计算程序是一致的。在《汉书·律历志》中称“闳运算转历”,可见《太初历》的数学运算是由落下闳承担的,包括日法81的计算、“上元积年”的计算、太极上元“的计算等。吕子方研究得出,日法81的计算是来自于连分数求出渐近分数。日本学者新城新藏在《东洋天文学史》第八编第六节”三统上元与超辰法“中,提出落下闳是通过求解不定方程,计算”上元积年“。这种算法落下闳本人称之为”通其率“。中国数学史界经过20世纪后半叶约半个世纪的探索讨论,已认定:“通其率算法不仅是天算家简化分数数据的重要方法,亦是处理周期现象中一次同余问题的有力工具”。

4.确立正月为岁首

落下闳在实测基础上,考订历代重大天文数据,改革了不合理的岁首制度,改定为从孟春正月为岁首,即《太初历》一年的开始,依照春、夏、秋、冬顺序,至冬季阴历十二月底为岁终,使农事与四季的顺序相吻合,有利于农业生产发展。其次改革了置闰方法,使节令、物候与月份安排得更为准确。《太初历》采用的岁首和科学的置闰法,中国的阴历一直沿用至今。因此,确立孟春正月为岁首的历日制度,是落下闳又一伟大功绩。

落下闳确立正月为岁首后,人们将正月初一称为“元旦”、“新年”,民间习称“过年”,民间也就有了“春节”这一说法,并且一直沿用至今。所以,今天,我们也就尊称落下闳为“ 春节老人”。

阆中这座古城,因其孕育了天文历算大家落下闳,又因其春节民俗文化活动既有全国各族各地的共性特征,又独具川北民俗特色,故被全国文联民间艺术家协会授予“中国春节文化之乡”美誉。

5.将二十四节气纳入历法

落下闳第一次将二十四节气纳入历法。此一做法,奠定了春节的基础,同时也是遗惠千秋万代的创举。

二十四节气是中国古代农业学一大独特创造,完整的记载于《 淮南子·天文训》(公元前140年左右),几千年来对中国的农牧业生产和人民生活起了极为重要的作用。落下闳的贡献是将 二十四节气这个告诉人们太阳移到黄道上24个具有季节意义的位置的日期,首次编入《太初历》之中,并规定节气(即立春、惊蛰、 二十四节气中是奇数项的气)可以在上月的下半月或本月的上半月出现;而中气(即雨水、春分、谷雨等, 二十四节气中是偶数项的气)一定要在本月出现,如果遇到没有中气的月份,可以定为上月的闰月。这种置闰原则,一直沿用一千多年。

落下闳制定农历十一月为子月,以寅月即正月为岁首,以没有中气的农历月为 闰月,以135个月为交食周期。这些特点都是开创性的。有些已成为传统,至今仍在发挥功能,例如,中国人的春节、过大年。

落下闳的贡献在农业中、生活中发挥直接的指导作用。

人物影响

《太初历》颁行之后,汉武帝封落下闳为侍中(顾问),他辞而不受,回到阆中继续研究天文,将他的渊博知识传给后代。在他的巨大影响下,汉唐时期的阆中成为我国古代著名的天文研究中心,人才荟萃,群星灿烂。

西汉末,阆中出现了著名天文学家任文孙、 任文公父子。三国时期出现了周舒、周群、周巨祖孙三代天文学家。现今周氏祖孙住宅所在街道被命名为“管星街”(位于阆中古城东南的一条狭窄的小巷)。唐代天文学家、风水大师袁天罡、李淳风,定居阆中研究天文、数学,后终老于阆中。早在唐代就有天宫院、淳风寺,并有袁天罡墓、李淳风墓,现正成为阆中风水文化旅游的朝圣和体验地。

从联合国教科文组织的纪念会,到国际天文组织以他的名字命名小行星,以及各类辞书、典籍、方志的记载,各类报刊杂志和影视作品的宣传,人们以各种方式缅怀落下闳这位世界杰出科学家。阆中人民更是万分珍惜他给家乡带来的荣誉,以建观星楼、命名七里新区“长公大道”、复建“星座苑”、创办“春节老人”网站、发行落下闳纪念章等形式纪念他,把他作为永远学习的榜样。

观星楼(图片来自网络)

落下闳故居

落下闳故居,又称星座苑、落下闳纪念馆、中国春节老人的家,位于四川阆中古城核心保护区内,是为纪念落下闳而复建的一座串珠式二进民居院落。

落下闳故居(图片来自网络)

落下闳故居坐北朝南,占地面积约400平方米,房屋21间,为木质穿斗结构,雕花门窗,青瓦屋面。2006年1月正式对外开放,供游人参观瞻仰。

方志四川 篆刻:殷智

来源:四川省地方志工作办公室

作者:杨 帆(四川省地方志工作办公室市县志工作处)

来源: 四川省地方志工作办公室
责任编辑:何晓波
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