16.5.5 岁星动态表

16.5.5 岁星动态表

古人以满天星斗为背景,目测日月五星,东升西落,周而复始。

日、月、五星与背景点的视相交判定,是目测条件下最容易也是最可靠的举措。

两个天体越过某背景点,到再次视相交,经历一周天的这个时段,称为恒星周期。

日出时,岁星现于东方地平线,作为视相交。两次相交点界定的时段为岁星会合周期。

岁星与太阳的视相交点处在同一背景点上,构成三交点,所界定的时段称大周。

对地球上的观察者说来,五星在恒星背景上的运动,比太阳月亮的运动更为复杂,是地球与行星绕日运动的合成。以外行星木星为例,表现为晨始见(早晨出现在东方)、顺行(从西向东运动)、留、逆行、留、顺行、伏(没入日光而不可见)、合(与太阳位置相合)、晨始见……周而复始运动。

中国古代历算家将诸行星会合周期内各动态段的运行状态列成表格,称为五星动态表(表16.3)。

由于表中数值是多次观察的平均,加上某一时刻观测到的行星位置,就能求得任一时间行星的平均位置。这是隋代以前的历法中一直采用的方法。

祖冲之《驳议》术文曰:岁星“行天七匝,辄超一位”,说是84年超一辰。元嘉历何承天用86年超一辰法。大衍历用85年超一辰法。

表16.3 三统历岁星动态表

这里的公分母7308711最令人困惑,因7308711分之一天即今0.011821秒,精度惊人。

计时精度是受到科技水平制约的,尽管一天分百刻的计时制在周以前就出现了。《续汉书·律历志》中所描述“孔壶为漏,浮箭为刻,下漏数刻,以考中星”,在汉代有了很大的发展。汉武帝时期(前140—前87)发明的浮箭漏,替代了单壶泄水型沉箭漏。最迟在东汉初(公元1世纪初),出现了二级补偿式浮箭漏。东汉以后,日误差大多在1分钟以内,最好的可达20秒左右[17]

欧洲的机械钟,14世纪时的日误差最大为2小时,最小为5到10分钟,一般为±20分钟。公元1715年英国人格林汉姆(Graham,George)把直进式擒纵机构用到机械摆钟上,计时精确度才达到日误差几秒的数量级。

其实,7308711是岁星见数1583与元数4617的乘积,涉及岁星岁数1728岁。单独一个分母的取值,没有适当的分子值配合,不直接决定分数之值。

各段日数栏,为示其精确,竟有“复留,二十四日三分而旋”一值,三分即今0.035463秒。把数值人为调整得如此严密,正是传统历法整数论的特色。

从原文来看,五步各项相加得总日数,最后约简得日行率度。透过表面现象我们看到,是先算出日行率度,再分出五步的。

五步是刘歆掌握密近简化算法的证据之一!