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中外科学家发明家丛书_多人【完结】(1246)

  第二,以某地实测得到的夏至和冬至的影长值为引数,由Z—L表依一次 差内插法反推出相应的Z值,它就是某地夏至和冬至时太阳午中天顶距的 度值(Z )

  1

  第三,在大衍历的晷漏表中还载有阳城在二十四节气时太阳去极度的数 值,任意节气与夏至、冬至太阳去极度的差,也就是夏至、冬至两节气时太

  阳午中天顶距的差(Z0 ),它不但适用于阳城,而且也适用于其他任意地

  点。于是,某地二十四节气时午中天顶距的度值Zh = Z 1

  六、日月食、五星运动的计算

  一行还创立了九服食差的计算法。所谓食差是由月亮视差引起的月亮视 位置、真位置同黄白交点之间的度距差。月亮视差的大小因为月亮天顶距的 不同而异,而天顶距的大小与地理纬度有关。也就是说食差的大小与地理纬 度有关,九服食差计算法就是因为这个原因而提出来的。对于这个问题,大 衍历的算法,是分别以某地夏至、冬至及定春分、秋分午中影长的实测值为 引数,由晷漏表依一次差内插法反推出与它相应的日期和时刻;又以这些日 期和时刻为引数,由阳城二十四节气食差表也依一次差内插法求出相应的食 差值;以此分别作为某地夏至、冬至及定春分、秋分时的食差值;在这个基 础上,再依近似方法求得该地任意时日的食差值。这个算法在大的原则上并 没有错误,但是由于在某地和阳城测影以及阳城二十四节气食差表本身存在 误差,而且一次差内插法的应用和由某地夏至、冬至食差等推演出来的食差 值都是近似值,所以一行的九服食差的计算方法也还是一种近似算法。

  在我国古代的传统历法中,关于晷长、漏刻和日食等的推算一般仅限于 某一地点有效,例如在京师地区等。一行大衍历中创造的九服晷长、昼夜漏 刻和食差计算法,就是力图打破这种局面,使历法适用于全国各地,这种大 胆的尝试大大扩展了历法的普适性,这在我国古代历法史上是一个划时代的 创举。

  关于阳城二十四节气食差,大衍历是用表格的形式分别给出各定气的二 十四个食差值,这种食差表也是一行首创的,它实质上是反映太阳处于黄道 不同位置时对月亮天顶距大小的影响,而造成的食差各异的状况。这个食差 表的误差是2°左右。阳城二十四节气食差和九服食差与各地日食食时、食 分等的预报有关,它们对于日食预报质量的提高是大有裨益的。

  一行对于月食的研究,也取得了很大的进展。他在大衍历中,给出了一 个十分简捷的月食食分 (g)的计算公式:

  3523.9339 且对后世的一些历法产生了重大影响。大衍历的月食食分计算公式成为以后 绝大多数历法所承用的基本形式。

  一行对于五星运动也有独到的研究。

  第一:一行最早提出了五星运动的轨道与黄道并不重合,五星运动的轨 道与黄道之间存在着一定的夹角,而且给出了计算五星位置在黄道南或北的 具体方法。

  第二:他最早提出了五星近日点进动的概念,并给出了五星近日点每年 的讲动值(△2),见表1

  2

  星名 进动值 (△ )      与理论值之差

  木星    39.9 ″       18.1 ″

  火星    37.4 ″       28.9 ″

  土星    26.8 ″       43.7 ″

  金星    35.6 ″       15.1 ″

  水星    159.7 ″       103.7 ″

  表1

  在此基础上,一行建立了计算五星近日点黄经的方法:已知某年五星近 日点黄经为2,N年后五星近日点黄经则为2+△2·N。据此推算一行得到了 728年五星近日点黄经,见表2

  星名   近日点黄经        误差

  木星    345.1 °        8.9 °

  火星    300.2 °       12.5 °

  土星     69.9 °        16 °

  金星    260.1 °       146.3 °

  水星    286.6 °       228.9 °

  表2

  第三,他最先编制了以五星近日点为起算点,每经15°给出一个五星实 际行度与平均行度之差的数值表格。

  北齐张子信曾发现五星运动的不均匀性,但是自张子信以来,人们采用 的都是每经一个节气给出一个相应数值的初始方法。一行的数值表格取代了 这种方法,并对五星运动的不均匀性的描绘给出了更加明晰的天文意义。经 对这个数值表格的分析可以知道五星盈缩的最大值,见表3

  星名   盈缩最大值        误差

  木星    239.5 ′       79.6 ′

  火星    377.5 ′      256.7 ′

  土星    507.6 ′       95.3 ′

  金星     77.0 ′       26.3 ′

  水星    192.0 ′       1220.1 ′

  表3

  其中木、土二星数值表格的总体误差分别为70.6′和59.4′。上面各数 值的误差都是比较大的,只有土星近日点黄经值等少数数值精度较高,这说 明一行只是初步认识了五星运动的规律。但是,他的3项创新为以后历家的 进一步探索开拓了正确的方向,标志着我国古代对于五星运动的研究进入了 一个崭新的时期。


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