10中国通史第六卷-中古时代-隋唐时期(下册)-第47章
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① 《旧唐书》卷三三《历志一》。
② 徐振韬:《从帛书“五星占”看先秦浑仪的创制》,载《中国天文学史文集》,科学出版社1978 年版,第34—47 页。
造浑仪,其结构与孔挺的大体相同。这些浑仪都是赤道式装置,仅贾逵的黄道铜仪是在赤道装置上增设黄道环。
唐太宗贞观初年,李淳风指出:现在灵台所用的观测仪器,“疏漏实多”,“推验七曜,并循赤道。今验冬至极南,夏至极北,而赤道当定于中,全无南北之异,以测七曜,岂得其真?”①在历法计算中,要按黄道度推算日月五星的运行,才能既简便又精确地算出朔的时刻、回归年长度等重要数据,于是他在总结历史经验和现实问题的基础上,建议制造按黄道观测日月五星运行的浑仪。
唐太宗采纳了这一建议,下令制造李淳风所设计的浑仪。贞观七年(633),此仪制成。据《新唐书》卷三一记载,该浑仪是铜制的,基本结构是:“表里三重,下据准基,状如十字,末树鳌足,以张四表。”浑仪的十字形“准基”是一种校正仪器平准的装置,它是根据后魏晁崇、斛兰发明的浑仪上的“十字水平”制造的,采用这一装置可以提高仪器的观测精度。浑仪三重中的外重叫六合仪,有天经双规、金浑纬规、金常规,即子午环、地平环、外赤道环,上列二十八宿、十日、十二辰、经纬三百六十五度;内重叫四游仪,“玄枢为轴,以连结玉衡游筒而贯约规矩。又玄极北树北辰,南矩地轴,傍转于内。玉衡在玄枢之间而南北游,仰以观天之辰宿,下以识器之晷度。”可见四游仪包括一个可绕赤极轴旋转的四游环和一个望筒(即玉衡),望筒能随四游环东西旋转,又能南北旋转,可指向天空任一位置,测定星体的赤道坐标。这两重的基本结构在孔挺的浑仪上已经有了。李淳风对浑仪的重大改革在于:在外重六合仪与内重四游仪之间,嵌入了新的一重——三辰仪。三辰仪“圆径八尺,有璿玑规、黄道规、月游规,天宿距度,七曜所行,并备于此,转于六合之内”。北宋沈括说:“所谓璿玑者,黄赤道属焉。”①可见三辰仪中有黄道环、内赤道环,还有白道规,即表示月球轨道的规环。三辰仪也能旋转,它是为了实现按黄道观测“七曜所行”而加上的。李淳风的浑仪仍然是一个赤道式装置,它除了可测得去极度、入宿度(即赤经差)、昏旦夜半中星外,还能测得黄经差和月球的经度差等,只是测得的黄道度不准确,所以它只能部分地解决按黄道观测七曜所行的问题。
李淳风在我国历史上第一次把浑仪分为六合仪、三辰仪、四游仪三重,其影响相当深远。唐开元十一年(721),一行与率府兵曹梁令瓒制作了一科黄道浑仪,也是三重之制。虽然一行说李淳风的浑仪“用法颇杂,其术竟寝”②,但正如沈括所指出的,梁令瓒他们是“因淳风之法而稍附新意”③。北宋周琮、苏易简、于渊制作的“皇祐浑仪”(1050),也基本上是按李淳风的设计制造的。北宋末,苏颂、韩公廉制作了一架包括浑仪、浑象、报时装置三大部分的天文仪器(1096),其浑仪部分也与李淳风的浑仪大体相同。李淳风的浑仪虽有其优点,但过于复杂,其规环达十一个之多,这些规环要保证同心十分困难,因而难免产生中心差;规环太多,观测时常常互相遮蔽视线,很不方便。北宋以后,浑仪就逐步由繁向简发展了。
① 《旧唐书》卷七九《李淳风传》。
① 《宋史》卷四八《天文志》一。
② 《旧唐书》,卷三五《天文志》上。
③ 《宋史》卷四八《天文志》一。
预修《五代史志》贞观十五年(641),李淳风受诏“预撰《晋书》及《五代史》”,“其天文、律历、五行志,皆淳风所作也”①。《五代史》为梁、陈、周、齐、隋五代的历史,后来其中的“十志”并入《隋书》,所以《五代史志》就是《隋书》中的“志”。
李淳风撰写天文、律历志时,对自魏晋至隋朝这段历史时期天文、历法与数学的重要成就,作了较全面的搜集和整理。
《隋书·律历志上·备数》有云:“事物糅见,御之以率,则不乖其本,故幽隐之情,精微之变,可得而综也。”“率”,是中国古算所研究的最基本的数量“关系”,它在算术中有极其广泛的应用,是中算许多理论的基础和算法的源泉。李淳风首次将“率”载入官修正史而赋予其显赫的地位,足见李淳风对中算理论真谛的深刻认识。对此李淳风进一步阐述如下:“夫所谓率者,有九流焉:一曰方田,以御田畴界域;二曰粟米,以御交质变易;三曰衰分,以御贵贱廪税;四曰少广,以御积幂方圆;五曰商功,以御功程积实;六曰均输,以御远近劳费;七曰盈朒,以御隐杂互见;八曰方程,以御错糅正负;九曰勾股,以御高深广远。皆乘以散之,除以聚之,齐同以通之,今有以贯之,则算数之方,尽于斯矣。”①《隋书·律历志上·备数》一节还有如下记述:“古之九数,圆周率三,圆径率一,其术疏舛。自刘歆、张衡、刘徽、王蕃、皮延宗之徒,各设新率,未臻折衷。宋末,南徐州从事史祖冲之更开密法,以圆径一亿为一丈,圆周盈数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽,朒数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽,正数在盈朒二限之间。密率,圆径一百一十三,圆周三百五十五。约率,圆径七,周二十二。”这是我国现在史书中关于祖冲之圆周率的最早记载。用现代数学语言表达,就是祖冲之求出:3。1415926<π<3。1415927,圆周密率为,约率为。祖冲之的圆周率已准确到小数点下第七位,他的335113227“密率”是分子、分母在1000 以内表示圆周率的最佳近似分数,欧洲人在一千一百多年后才得到这一结果。祖冲之所著的《缀术》早已失传,他的这一光辉成就因被李淳风编入史书,才得以流传至今。
在《晋书·律历志》中,李淳风详细地记述了刘洪撰的《乾象历》法。
刘洪实测月行迟疾之率,创立了推算定朔、定望的一次函数的内插公式,测出黄白交角为五度多,测定近点月为27。55336 日,与今测值相近,这些都是我国古代天文学的重要成就。刘洪的《乾象历》是《四分历》以后历法改革的关键性阶段,可是在《晋书》之前撰成的梁朝沈约的《宋书》,却出于偏见,略而不载,对刘洪的科学成就只字未提。李淳风则在《晋书·律历志》中,原原本本地详细记述了刘洪的科学成就。
在《天文志》中,李淳风创立了一种格式,在这一格式下,包罗了古代天文学的各个方面:说明天文学的重要性和历代传统,介绍有关天地结构的理论研究、天文仪器、恒星及其测量、各种天象记事等。在介绍言天各家理论时,简要说明其理论,多引原话而不转述,写出作者简介及与其争论者的① 《旧唐书》卷七九《李淳风传》。
① 《隋书》卷十一《律历志》上。
名字、观点,使后人对当时探讨天地结构的论争得到清晰的概念。
六世纪中叶,北齐张子信积三十余年的天文观测,终于发现了太阳与五星视运动不均匀性现象,李淳风在《隋书·天文志》中记述了这一在中国天文学史上堪称具有划时代意义的重大发现。在《隋书·律历志》里,还记载了隋朝刘焯的《皇极历》法,其中有刘焯创立的二次函数的内插公式,和刘焯最先提出的“黄道岁差”的概念及相当精确的黄道岁差数据。《皇极历》法包含了刘焯首创的定气法、定朔法和躔衰(即日行盈缩之差)法,还有以前历法所没有的推算日月食位置、食的始终、食分多少及应食不食、不应食而食等方法,推算五星也比以前的历法精密。《皇极历》是一部优秀的历法,“术士咸称其妙”,对后世历法有重大影响,可是,由于种种阻挠而未能颁用。李淳风通过比较研究看出《皇极历》实为隋历之冠,将其详细记入《律历志》,成为中国历法史上唯一被正史记载而未颁行的历法。
《隋书·天文志》还记述了前赵孔挺制作的浑仪的结构和用途,这是我国历史上首次出现的关于浑仪具体结构的确切记载。同一卷里还记述了从汉魏至隋朝的浑仪、浑象、刻漏的发展情况,以及姜岌关于大气吸收和消光作用与何承天、张胄玄关于蒙气差的发现。《晋书》、《隋书》天文志对那时期的日月食、流星、陨星、客星(新星)、彗星及其他天象记录,也“搜罗至富,记载甚详”。因此,它们被誉为“天文学知识的宝库”①。
《乙巳占》《乙巳占》10 卷,是李淳风的一部重要的星占学著作。
星占术,作为一种独特的文化现象,与天文学共生同在,可谓英华与糟粕混杂,科学与迷信并存。中国古代许多著名的天文学家都涉猎星占。受其父的影响,李淳风“幼纂斯文,颇经研习”②。他相信“政教兆于人理,祥变应乎天文”③,故于天文、星占情有独钟,《乙巳占》即是李淳风“集其所记,以类相聚,编而次之”④所成。李淳风于书中“采摭英华,删除繁伪”⑤,全面总结了唐贞观以前各派星占学说,经过综合之后,保留各派较一致的星占术,摈弃相互矛盾部分,建立了一个非常系统的星占体系,对唐代和唐代以后的星占学产生了很大的影响。
不过,清代学者陆心源对《乙巳占》另有独到的见解:“夫灾异占候之说,原不足凭。然《易》言天垂象见吉凶,《周礼》保章氏以日月星辰、五云十二风。辨吉凶祲祥丰荒,其所由来者久矣。淳风虽以方技名,修德篇屡引经传,以改过迁善为戒,司天篇深著隋氏之失,淳淳于纳谏远佞,不失为儒者之言,非后世术士所能及也。”⑥作为一部重要的文化史典籍,《乙巳占》中除去星占方法和应验情况外,还保留许多科学史料。如天象的记录,天象的描述,当时分至点的位置,浑仪的部件及结构,岁差的计算值,等等。《乙巳占》卷一以《天象》为第一,① JosephNeedham,ScienceandCivilisationinChina,Vol,Ⅲ,CambridgeUniversityPress, 1959。② 《乙巳占序》。
③ 《晋书》卷一一《天文志上》。
④ 《乙巳占序》。
⑤ 《乙巳占序》。
列举八家言天体象者而独取浑天。在《天数第二》一节中给出了关于天球度数、黄道、赤道位置、地理纬度(北极出地)及其相应的计算公式。李淳风在《麟德历》中没有采用岁差,而被后人叹之为“智者千虑之失”①。但在《乙巳占》中李淳风却明确地论述岁差的存在。如,“淳风按:王蕃所论冬夏二至,春秋二分日度交道所在,并据刘洪乾象所说,今则并差矣!黄道与日相隋而交,据今正(贞)观三年己丑岁,冬至日在斗十二度,夏至在井十五度,春分在奎七度,秋分日在轸十五度,每六十年余差一度矣。”②另有一条:“日行一度,即是日法一千三百四十分、一年行三百六十五度、一千三百四十分度之三百二十八,每岁不周天十三分矣。”③《乙巳占》成于前(约645),《麟德历》撰于后,李淳风为何在《麟德历》中否定岁差的