中国古代科学家传记-第58部分
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研究成果。此志共分六章:第一章为总论(即论潮汐成因);第二章论涛数;
第三章论涛时;第四章论涛期;第五章论朔望体象;第六章论春秋仲涛涨
解。
《海涛志》第一章总论中,继承和坚持了“元气自然论”。首先肯定,
客观存在的“阴阳二气”同时“■蕴鼓荡”于宇宙形质开始形成的那个阶
段(太素)里,而宇宙间的事物变化,不是神秘莫测,它们的规律可以通过
细致的观察、探讨和研究,一一计算出来。用他的话讲:“探而究之,可
得历数而计也。”他还写道:“潮汐作涛,必符于月”,“晦明牵于日,
潮汐系于月,若烟自火,若影随形。”进一步阐明潮汐现象与月亮的密切
关系。文中的“系”字隐隐然道出了两者之间存在着某种必然联系的力量。
而且,在这两者之间的相互作用中又是“月与海相推,海与月相期,苟非
其时,不可强而致也,时至自来,不可抑而已也”。这里十分清楚地说明
了海洋潮汐运动的客观规律。
窦叔蒙在论述潮汐的周月不等现象时,阐明在一个朔望月里有两次大
潮时期,即朔与望(阴历的初一和十五);有两次小潮时期,就是上、下弦(阴
历的初七、初八和二十二、二十三日)。朔望时潮汐最大,而朔望以后第三
日开始减小,其变化如同车轮旋转一般周而复始。他还计算了自唐朝宝应
二年(公元763 年)冬至,上推79379 年冬至日之间的潮汐循环次数,得出
“积日28992664”,“积涛56021944”,即为这期间正规半日潮的循环次
数。我们以潮汐循环次数除以日数,可以得出一个潮汐循环周期所需时间
为12 小时25 分14。02 秒,两次潮汐循环比一个太阳日所推迟的时间为50
分28。04 秒。这个数值与现代一般计算正规半日潮每日推迟50 分钟相差很
小。这里还可以看出,窦叔蒙实际上是根据潮汐和月亮同步的原则,利用
天文方法推算太阴日的长度,即月亮两次到达上中天(或下中天)的时间间
隔,并视为两个潮汐循环所需的时间——24 小时50 分28。04 秒
(24。8411208 小时),它与现在定一个太阴日为24。8412024 小时,相差甚
微。这证明窦叔蒙在天文学方面也具有相当的水平,才使他的计算这样精
确。
在《论涛时》一章中,他对高低潮时的推算方法,建立了一种科学的
独步一时的图表法。他写道:“涛时之法,图而列之。上致月朔、■、上
弦、盈、望、虚、下弦、魄、晦。以潮汐所生,斜而络之,以为定式,循
环周始,乃见其统体焉,亦其纲领也。”这里所说的图表,实际是一个具
有纵横两轴的坐标系统,在上边的横轴上列着月相的变化,代表一个月的
日期。纵轴上标明着时间,即时刻。若将某地实测的高低潮时标入,然后
将这些标点用斜线连接起来,便作成一个朔望月中的高低潮时推算图,从
图中可以看到一个朔望月内高低潮变化的整个情况。我们按这段文字复原
出“高低潮时推算图”(见图1)。这是我国最早的高低潮时预报方法,它
比欧洲最早的“伦敦桥涨潮时间表”(1213)要早450 年。坐标系统的使用
较司马光的“韵表”要早300 多年。
窦叔蒙还论述了海洋潮汐的年度变化,其中特别较详尽地论述“分点
潮”发生的时间,这是在他之前少见的。
总之,窦叔蒙是我国古代在海洋潮汐学研究方面取得突出成就的学者
之一,开创了我国潮汐学研究的新时期。《海涛志》是我国最早的系统论
述海洋潮汐的专著,对我国古代潮汐学的研究工
图1 高低潮时推算图(地点:南宋临安(今杭州),适用时间:春秋季)
注:因缺乏唐代实测每日潮时资料,上表系用南宋《淳■临安志》所载至
和三年(1056)的资料。实线为高潮时线,虚线为低潮时线,虚线系据高潮
时线内插绘出的。
作影响很大,许多研究潮汐的著作,经常引用他的论点,大都给予了很高
的评价。至今他的一些观点仍然是正确的。当然,在《海涛志》第五章中,
他以日月运行比拟君臣将相,属于牵强附会。
不过,由于窦叔蒙地位不显赫,所以,其著作流传不广。在《全唐文》
中只收其第一章,缺其余五章。而宋代欧阳修在《稽古录》中记载六章篇
名,不过还写道:“余向在扬州得此志,甚爱之,张之于座右之壁,冀于
朝夕见也。已而,夜为风雨所坏。其后求之十五年而后得斯本,以示好事
者,皆云未尝见也。”可见宋代此志已难得,但已为人们所重视。清代俞
思谦撰《海潮辑说》中辑录了《海涛志》全文,才为我们留下了这份难得
的宝贵资料。
文献
原始文献
'1'(清)董诰等编:全唐文·卷四百四十,1814。
'2'欧阳文忠集·卷一百四十,《四部备要》本,中华书局,1936。
'3'(清)俞思谦:海潮辑说,见(清)吴省兰辑《艺海珠■》。
研究文献
'4'中国古潮汐史料整理研究组:中国古代潮汐论著选译,科学出版
社,1980。
'5'徐瑜:唐代潮汐学家窦叔蒙及其《海涛志》,历史研究,1978,6,
第63—67 页。
'6'李文渭、徐瑜:我国古代的潮流预报,自然科学史研究,3(1984),
1,第43—51 页。
曹土■
陈久金
曹士■籍贯、生卒年不详,活动于唐建中至元和年间(公元780—820 年)。天文学。
据研究,曹士■的祖先可能是昭武九姓的后裔。昭武九姓为康、安、
曹、石、米、何、火寻、戊地、史。昭武九姓本为月氏人,汉初时定居于
祁连山北的昭武城(今甘肃张掖)一带,后为匈奴所破,迁居于葱岭以西一
带。唐太祖时,昭武九姓与西突厥一起归唐内附,他们便成批地流寓长安。
月氏人曾长期生活于中亚地区,临近印度,受到印度文化的影响。他们信
佛教,善天文,明推步。曹士■生长在这样的家族,对他一生的社会活动
有着重要影响。曹士■曾在唐朝政府中担任大中大夫的官职,是一个有职
无权的文散官员。
长期以来,中国的天文历法一直保持着自己的特色,长于代数而短于
几何,习惯于用分数运算,其历法中所用天文数据的分母称为日法。在推
算日月五星的运动时,喜欢设立上元积年,以冬至为历元,将一岁分为二
十四个节气,以内插法求太阳盈缩运动相对于匀速运动所引起的位置改
变。据《新五代史·司天考》说:“唐建中时,术者曹士■始变古法,以
显庆五年为上元,雨水为岁首,号符天历。然世谓之小历,只行于民间。”
曹士■一生的主要贡献,也就在于变古法方面。
《宋史·艺文志》载曹士■著有《天文秘诀》2 卷、《天文经》3 卷、
《天文录经要诀》1 卷,这些都是天文和星占方面的著作,但都已散失,
仅存书目,无法对其进行研究和评价。受到人们较多注意和重视的则是《新
唐书·艺文志》所载曹士■著《七曜符天历》1 卷、《七曜符天人元历》3
卷,宋代陈振孙《直斋书录解题》载《罗计二隐曜立成书》1 卷和《宋史·艺
文志》载《符天通真立成法》2 卷。在有些引录的文献中所引标题和卷数
略有出入,或省去“七曜”,或加上“人元”二字,这些可能是后人为了
突出其历法的“七曜”或“人元”的特性而加减上的,卷数的多少也为后
入传抄中改定。故唐宋时社会上流传其历法方面的代表性著作仅《七曜符
天历》、《罗计二隐曜立成历》和《符天通真立成法》三种。
虽然,在唐代时符天历被一些历法家贬之为小历,只行于民间。但五
代石晋时的历法家马重绩却以符天历为法,改名调元历,在官方颁行。据
《旧五代史·历志》记载,后周历法家王朴在奏议中说:“臣检讨先代图
籍,今古历书,皆无食神首尾之文,盖天竺胡僧之■说也。只自司天卜祝
小术,不能举其大体,遂为等接之法。盖从假用以求径捷,于是乎交有逆
行之数,后学者不能详知,便言历有九曜,以为注历之恒式,今并削而去
之。”从王朴的奏议可见直至周世宗时,在官方历书中一直都将日月五星
和食神首尾九曜作为注历的恒式,这是符天历所流传下来的传统。王朴把
食神首尾(黄白升降交点)称为天竺胡僧的■术,这个胡僧可能就是指曹士
■。调元历在石晋虽只行用了5 年,却被辽国行用达48 年之久。日本的日
延和尚曾于公元953 年到吴越国司天台学习符天历,并将其传入日本,与
唐代的宣明历长期参照使用。
曹士■符天历的著作在中国虽已散失,但在日本却留下了较多的历史
印记。以往曾有较多学者认为符天历纯粹是中国传统的历法,仅在岁首、
日法、历元方面进行了改革。近年来在日本天理图书馆收藏的《天文秘书》
中发现了符天历的残篇《符天历经日躔差立成》的抄本,它可能是《符天
通真立成法》的一部分。这一发现曾在日本掀起了一个研究符天历的热潮。
这份用于计算太阳位置的立成表证实了它与中国的传统历法不同,它列出
了从近地点0°—远地点180°,每度的盈缩度数和差积度数,有日行最速
到最缓整个半周的数值。只需将差积度分每天加1 度,便为太阳距近地
点的实际行度。审查这份日躔立成表,知其准确地符合公式:l…l =
3300
(18Z …l),其中λ,分别为真黄经和平黄经,二者之差即为差积
ll
度。而此经验公式又很近于λ…l=Asinl,故知其由三角函数计算脱胎而来。
这份立成开头说明文字有“日一时分八分卅三”的记载。一日为十二时,
每时八分卅三,可知符天历将1 日分为100 分,又将1 分分为100 小分,
正合于万分历的日法定义。以万分为日法,实际是将中国历法中的分数运
算简化为小数运算,大大减轻了计算的工作量。
符天历不用上元积年,是认为推算上元积岁弥多,差阔至甚,没有实
际意义。故取唐显庆五年正月甲寅朔日雨水为历元。此日恰为星期日,正
合于气朔星期同元的条件。
在曹士■的历法中明确载有罗计二隐曜的推算方法,而罗■、计都的
概念只有印度系统的历法才有,这表明符天历与印度历法有着较密切的关
系。事实上,南京晁公武《昭德先生郡斋读书志》卷十三就曾指出:符天
历“本天竺历为法,李献臣云”。符天历源于印度历法还有一个可靠的旁
证。中国传统的历书只载吉凶宜忌,而天竺历法则习惯于预推每月九星在
十二宫中的位置,以便于人们推算各自的命运,这种特征至近代仍然如此。
日本《续群书类丛》卷908 载有《宿曜运命勘录》的资料,有一条说:“天
永三年壬辰十二月二十五日戊申时丑诞生男,大寒初日,算勘,自上元庚
申岁距今日,所积日数十六万五千四百二十八日”。以下载九曜行度从略。
天永三年相当于1112 年,以积日数上推,其上元正为唐显庆五年正月朔日
壬寅。由此证实符天历确有以九星位置判断个人命运的方法。
曹士■依据印度系统的历法来改革中国历法,对于推动中国天文学的
进步,促进中印文化交流都有着积极意义。
文献
原始文献
'l'(唐)曹士■:符天历经日躔差立成,见《天文秘书》,日本天理图
书馆藏。
研究文献
'2'桃裕行:符天历■,日本科学史研究,七十一号,1964。
'3'中山茂:符天历■天文学史的位置,日本科学史研究,七十一号,
1964。
'4'薮内清:唐曹士■■符天历■,第七十八号,1982。
'5'陈久金:符天历研究,自然科学史研究,5(1986),1,第34—40
页。
徐昂
陈美东
徐昂唐代人。籍贯、生卒年不详,主要活动于9 世纪初年到20
年代。天文学。
史籍关于徐昂生平的记述极其简略,我们仅仅知道在唐宪宗即位时(公
元806 年),他任司天之官,这时他曾献上一部名叫观象历的新历法,次年,
该历法即被正式颁行全国。这部历法的内容没有流传下来,我们只知道史
家对它的评价并不高。到公元820 年,唐宪宗驾崩,兼之经由测验发现观
象历与天象多不合,新继位的唐穆宗于公元821 年诏令徐昂重新改定历
法,其时,徐昂正任日官之职。公元822 年,徐昂制成新历法上呈,被命
名为宣明历,即被正式颁用。虽然宣明历有不少地方系继承一行大衍历的
数据和方法,但史家对它的评价颇高,以为它具有法制简易、朔望密近的
特点,是大衍历以后出现的一部好历法。这是因为徐昂确实在历法的诸多
方面进行了革新。在宣明历中,他定黄赤交角为23°34'55″,这仅比理
论值小37″,是历代最佳值之一;他所取用的近点月长度、恒星年长度、
交食周期值等均优于大衍历;对于木星和土星运动不均匀性的描述,宣明
历较大衍历有相当大的进步,由对木星运动不均匀改正数值表的分析可
知,木星实际行度与平均行度之差的误差,大衍历为70′,而宣明历则较
之缩小了约一半,为38′。日食三差术的发明是徐昂的最重要贡献。日食
三差是指时差、气差和刻差,徐昂给出了这三差的具体算式,它们均虑及
了定朔所值的节气早晚和定朔时太阳、月亮所处的不同方位,这两个因素
都与月亮天顶距的大小有关,也就是与月亮视差的大小相关。所以,日食
三差是月亮视差对日食食时早晚或食分大小影响的三项改正值,其中,时
差是由定朔时刻到食甚时刻的改正值,气差和刻差则是与食分大小有关的
改正值。徐昂第一次对月亮视差对日食的影响给出了分门别类的明晰算
法,为日食推算精度的提高做出了重大贡献,这一算法为后世历家所继承
与发展,影响十分深远。宣明历行用到公元891 年才为崇玄历所替代,它
不但是在唐代行用时间最长的一部历法,而且日本在公元862 年也开始正
式颁用宣明历,前后施行达823 年之