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古代学术(3):历法与数学 - lxjyw.net古代学术(3):历法与数学
[字体:  ] [ 发布:其它单位【易寿祥】   评论:0   点击:1442  日期:2013/9/28 22:21:37] 编辑文章

有这么一张画,下面是一只小船,上面是三个太阳。这是什么意思呢?这表示,坐了三天船。太阳升落一次,就是一天,所以一天又叫一日。日,是人们认识时间的基础。向上,将日积累为月、年、世纪;向下,将日分为时、分、秒。为了记载日数,原始人曾经用刀在树上刻记号,过一天刻上一道。
  我国古代很早就发展了畜牧业和农业,因此很重视历法,天文学非常发达。而天文学只有借助于数学才能发展,因此,很早就开始了数学的研究。我国最早的一部数学著作《周髀算经》,是两千多年前成书的。它既是一部数学著作,也是一部天文学著作。它总结了古代劳动人民天文学和数学的成就。
  我国古代曾经用干支记日。十干就是:甲、乙、丙、丁、戍、已、庚、辛、壬、癸。十二支即:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。将十干和十二支依次循环组合,就得甲子、乙丑、丙寅、丁卯……直到任戌、癸亥等六十个数(现在称六十甲子)。一个数代表一天,从甲子到癸亥,一共六十天,再从甲子开始,周而复始。例如公元前632年4月4日,爆发了著名的"城濮大战",在《左传》上记载的是:"夏月己已。"
  干支不仅可以记时和日,也可以用来记月和年。月,是从月亮来的。月亮,每晚有变化。不但月出月落时间上有变化,月亮形状也有变化;圆了又缺,缺了又圆。这是古代人观察得到的。从新月在天上出现,一天天过去了,月亮圆了又缺了,不见了,到下次新月又在天上出现,古代人根据刻的日子计算得到,一个月29天半。(现在知道:一个朔望月有29日12小时44分3秒,或29.53日)为了使一个月的日子是整数,以后又规定大月30天,小月29天。
  《诗经》上说:"十月之交,朔日辛卯,日有食之,亦孔之丑。"根据我国天文学史家推算:公元前776年10月1日早上7-9点发生过日食,这天正是辛卯日。这里的"朔"字是我国第一次使用的,意思是整晚见不到月亮。
  计年的方法比记月的多。如果开始计算的时候是收获季节,过了12个多月,地球绕太阳走了一圈,果子、谷物又成熟了,那就叫做一年。我国古代黄河流域的人和古代斯拉夫人都是这么计算的。埃及的尼罗河每年7月开始泛滥,古代埃及人就将两次泛滥之间的日子称为一年。美洲印第安人计算年以初雪为标志,澳洲人则根据雨季计算。我国黑龙江一带的居民,以吃大马哈鱼作为一年的标准。因为大马哈鱼定年定时由海里进入黑龙江。这些计算年的方法当然都是很原始,很不精确的。我们现在都知道,地球绕太阳一周,也就是一个太阳年,等于365天5小时48分46秒或365.242194天。如果根据月亮来算,一年12个月却只有354天或355天,平均差了10天21小时。一年差10天多,如果过上两三年就不得了,这对游牧民族和农业民族定季节就大大不利。于是每过两三年就增加一个月,叫做闰月,有闰月的年叫闰年。闰年一年就有384或385天。
  我国早在四千年前的夏朝就开始制定历法,所以叫做夏历。在三千年前,就有十三月的名称了。到两千多年前,人们知道了一年等于12又7/19阴历的月,就采用"19年7闰"的方法设置闰月。夏历既是根据月亮(太阳),也根据太阳,所以是阴阳历的一种,两千多年前秦始皇的时候(公元前246年)就测得了一年平均是365又1/4天。它比阴历优越,只是平年和闰年,日数相差太大了。
  现在世界通用的公历(阳历)也经过一个长期演变的过程。我们先看,公历每个月的日数是固定的:"七前单大,八后双大"。也就是说,一、三、五、七、八、十、腊月(十二月)是31天,四、六、九、十一月是30天,只有二月,平年28天,闰年29天。
  二月平年为什么只有28天?原来,我们今天用的公历是从儒略历变来的。在公元前46年,罗马的统帅叫儒略•恺撒。据说他的生日在7月,为了表示他的伟大,于是他决定:将7月叫"儒略月",连同所有单月都定为31天,双日定为30天,只有2月平年29天,闰年30天。因为2月是行刑的月份,所以减少一天。恺撒的继承人叫奥古斯都,他的生日在8月。伟大人物生日的那个月只有30天那怎么行?他决定将8月叫"奥古斯都月",并且将8月、10月、12月都改为31天,9月、11月都改为30天。这一来不就多了一天吗?于是又从2月里拿出一天来。从此2月平年就只有28天,闰年只有29天了。
  闰年为什么要多一天呢?前面我们说过,地球绕太阳一周要365天5小时48分46秒。为了方便,一年算365天。那么,多出的5小时多怎么办呢?人们想,每隔4年,就差不多可以凑上一天了,于是四年一闰,在闰年2月加一天,现在,公历年数,凡是能被4整除的,如1984、1988、1992、1996年都定为闰年的。可是,问题还没有完,因为四年实际上只多了23小时15分4秒,还差44分56秒。这个差数积累400年,又少了3天。也就是说,每隔400年要少设三个闰年才行。于是又规定,整百年的数必须能被400整除才算闰年,否则不算。例如1600、2000、2400才算闰年。1700、1800、1900年都不算闰年。这样,每400年差的三天就扣出来了。当然,还有一点点差距,但是那只要3000年以后再调整就行了。
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