16.4.1 四分元
司马迁的《史记·历书》对汉代历家编制历法的基本条件、数学逻辑、历谱计算及古代历法原则作过有益探索,属于四分历的范畴。
1996年3月,刘次沅[14]依据成书于西汉中期的《史记·历书》,对汉代历家编制历法的基本条件、数学逻辑、历谱计算及古代历法原则,作过有益探索。
东汉编欣、李梵等人编成的东汉四分历,于汉章帝元和二年(85年)颁行,并在百余年间不断改进。它纠正了太初历(三统历)回归年和朔望月长度均偏大的弊病,恢复到古四分历的水平,并作出了不少新的探索。
东汉四分历基本构思与古六历相差不大,后世一般认定其历术为古六历的延续。
《续汉书·律历志下》记述的四分术,选用岁实、朔望月、日名干支周期和岁名干支周期四项,用周期齐同算法,逐步构建章、蔀、纪、元。
岁首至也,月首朔也。至朔同日谓之章,同在日首谓之蔀,蔀终六旬谓之纪,岁朔又复谓之元。是故日以实之,月以闰之,时以分之,岁以周之,章以明之,蔀以部之,纪以记之,元以原之。然后虽有变化万殊,赢朒无方,莫不结繋于此而禀正焉。
约定第一岁岁首冬至与第一个朔望月月首同处起始点。
岁实日与朔望月
日齐同成章
,冬至朔旦一会“至朔同日”,并非夜半。
寻求日的完整,齐同成蔀,冬至合朔“同在日首”夜半。
寻求日名干支周期完整而齐同成纪1520岁(=76岁×20=555180日=60日×9253日名干支周期),甲子日零时冬至朔旦一会,称“蔀终六旬”,60日周而复始。
寻求岁名干支周期完整而齐同成元4560岁(=1520岁×3=60岁×76岁名干支周期),甲子岁甲子日零时冬至朔旦一会。称“岁朔又复”,60岁周而复始。
如果周期不止一个,有两方面的考虑:一是约定相关周期的总起点,二是需要综合成反映这些相关周期的更大周期,当作单个周期进行度量。
齐同处理法最早可见于《续汉书·律历志下·历法》[15]:“察日月俱发度端,日行十九周,月行二百五十四周,复会于端,是则月行之终也。”约定的“俱发度端”,与“复会”的“端”,构成日和恒星月两个周期所综合成较大周期的首尾。
约定基本周期回归年、朔望月、干支纪日、干支纪岁的总“度端”上元,并把4个基本周期逐级齐同成适当大周期,四分历就可把周期度量基本公式各种可能变化,或过剩或不足的数据,统统归算到齐同后的大周期。
齐同,等量齐观,在中国古代哲学和传统数学中有着深刻的背景。庄子《齐物论》体现万事万物自然齐同的境界。刘徽在注《九章算术》合分术中,用齐同阐释通分的理论依据:“凡母互乘子谓之齐,群母相乘谓之同。同者,相与通同,共一母也。齐者,子与母齐,势不可失本数也。”“乘以散之,约以聚之,齐同以通之,此其算之纲纪乎。”刘徽又以齐同解释方程术的直除消元法。