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落下閎
來源:互聯網

落下[Hóng](前156年—前87年),復姓落下,名閎,字長公,巴郡閬中(今四川閬中)人,世界杰出的民間天文學家和歷算學家。

漢武帝元封年間(公元前110年-公元前105年),漢武帝下旨編造新歷,征召天下學士進京修歷。落下閎經同鄉、太常令譙隆和太史令司馬遷的推薦,被漢武帝征召入京。他和鄧平、唐都等合作創制的歷法,優于同時提出的其他17種歷法。

他創制了《太初歷》,對中國歷法結構產生了決定性影響。他還提出了渾天說,創新了中國古代的“宇宙起源”學說,并發明了“通其率”,這些成就影響了中國的天文數學長達2000年。

人物生平

落下閎(前156年—前87年),復姓落下,名閎,字長公,巴郡閬中(今四川閬中)人。中國古代西漢的天文學家,太初歷的主要創立者。

劉徹時任待詔太史,渾天說創始人之一。曾制造觀測星象的渾天儀,創制“太初歷”,又稱“八十一分律歷”,在天文學上有較大的影響。其在家鄉閬中蟠龍山建立了我國最早的民間觀星臺,改制了觀測儀器渾儀,近代天文學史家朱文鑫說:“自漢落下閎作渾天儀,始立儀象之權輿”,后來的天文歷法家如賈逵、張衡、祖沖之等人,則是在落下閎的基礎上加以改進和發展的。落下閎完善了古代天文學說渾天說,奠定了我國古代先進的宇宙結構理論基礎。他在天文學上的貢獻,承前啟后,對于推動中國天文學的發展,起到了重要作用。

落下閎醉心于天象觀察,后在家鄉小有名氣,經同鄉、太常令譙隆和太史令司馬遷推薦,被漢武帝征召入京,與當時的官家天文學家唐都、鄧平一起研制歷法。此歷被漢武帝采用,于“太初元年”頒行,故稱其為《太初歷》。

《太初歷》是我國歷史上第一部有完整文字記載的歷法,在歷史上有著極其重要的地位。而落下閎在天文學、數學、農學上的一系列開創性的貢獻,也已經被學術界公認,英國科技史學家李約瑟稱他為“中國天文史上最燦爛的星座。”

2004年9月16日,經國家天文學聯合會小天體提名委員會批準,中國科學院國家天文臺已將其發現的國際永久編號為16757的小行星命名為“落下閎星”。從此,落下閎真正成為一顆璀璨星座永恒的閃耀在星空中。

主要成就

中國古代有四大科學門類成果突出,即農學、醫學、天文、數學,簡稱“農、醫、天、算”。落下閎在這些方面均打下好的基礎。他不僅是繼承了中國古代在上述學科領域的成就,而且大大加以了發展。

《太初歷》的制訂是中國歷史上破天荒的一次歷法大改革,是中華民族在世界天文學上的巨大貢獻。英國李約瑟博士在《中國科學技術史》一書中盛贊他是世界天文學領域一顆“燦爛的星座”。并且把落下閎所處的時代的東西方天文成就作了一個比較,共列成了十大成就,其中落下閎的成就有三個。落下閎雖然己經逝世兩千多年了,但“落下閎星”卻永遠閃耀在茫茫太空。

太初歷

第一,就是他編制的歷法《太初歷》。

西漢建立初始,仍沿用秦朝歷法,即顓[zhuān]歷。至劉徹元封年間(公元前110—前105年),歷經100余年,誤差積累已很明顯,出現朔晦月見等實際月象超前歷譜的現象。另外,按當時的推算,元封七年(公元前104年)十一月甲子日的夜半,恰逢合朔和冬至,合乎歷元要求。于是,太史令司馬遷等人上書建議改歷。漢武帝同意,并下詔廣泛征聘民間天文學家。

落下閎在同鄉譙隆的推薦下,從四川省來到京城長安(今陜西西安)參加改歷工作。

在改歷過程中,曾發生激烈的爭論。民間天文學家落下閎與鄧平和唐都等20多人以及官方的公孫卿壺遂和司馬遷都各有方案,相持不下,最后形成了18家不同的歷法。經過仔細對照比較,劉徹認為落下閎與鄧平的歷法優于其他17家,遂予采用,于元封七年頒行,并改元封七年為太初元年,因而新歷又稱為太初歷。太初歷在行用后,受到包括司馬遷、張壽王等人的反對,張壽王甚至提議改回到殷歷。然而孰優孰劣,還要以實測為準。為此朝廷組織了一次為期3年的天文觀測,同時校驗太初歷和古六歷的數據,結果表明,太初歷更為符合天象。從此太初歷便站穩了腳跟,而且一直使用了將近200年(公元前104—84年)。

為了表彰落下閎的功績,劉徹特授他以侍中(顧問)之職,落下閎卻堅辭不受,回到閬中繼續研究天文,并將淵博知識傳給后代,而鄧平則被任命為太史丞。

《太初歷》的優點

太初歷仍用十九年七閏的置閏法,但取29+43/81日為一朔望月,由于分母為81,所以太初歷又稱八十一分法。它在很多方面超越顓頊歷,歸納起來主要有:

1、與農業生產結合

太初歷采用夏正,以寅月為立春,與春種秋收夏忙冬閑的農業節奏合拍。

2、無中氣之月為閏月

太初歷規定以無中氣的農歷月為閏月。在二十四節氣中,位于偶數者,即冬至、大寒、雨水、春分、谷雨、小滿、夏至、大暑、處暑、秋分、霜降、小雪,叫做中氣。凡陰歷月中沒有遇到中氣的,其后應補一閏月。這種方法顯然要比以前的年終置閏法更為合理。

渾天學說

第二個成就,就是提出了“渾天學說”。

落下閎是渾天說的創始人之一,經他改進的赤道式渾天儀,在中國用了兩千年。他測定的二十八宿赤道距度(赤經差),一直用到唐開元十三年(公元725年),才由一行重新測過。

落下閎第一次提出交食周期,以135個月為“朔望之會”,即認為11年應發生23次日食。他知道《太初歷》存在缺點:所用回歸年數值(356.2502日)太大,有預見地指出“后八百年,此歷差一日,當有圣人定之。”(事實上,每125年即差一日,到公元85年就實行改歷。)

落下閎創制的渾儀(包括渾天儀和渾天象),形象地展示了宇宙模型。他通過長期觀測和科學運算,用事實論證了渾天說理論和天體運行規律,最終制定出優于其它17種歷法的“太初歷”,是渾天說對蓋天說的有力的否定。漢代大文學家、天文學家楊雄的論述,《史記》、《舊唐書》等記載,均證明是落下閎創造了渾儀。

通其率

第三大成就就是通其率。

在數學方面,他發明“連分數(輾轉相除)求漸進分數”的方法,定名“通其率”,現代學者稱之為“落下閎算法”。“落下閎算法”比采用類似方法的印度數學家愛雅哈塔早600年,比提出連分數理論的意大利數學家朋柏里早1600年,它影響中國天文數學2000年。

他發明的“通其率”算法,用輾轉相除法求漸近分數,為歷法計算提供了有力的工具。應用輾轉相除法求漸近分數,與應用連分數法求漸近分數其計算程序是一致的。在《漢書·律歷志》中稱“閎運算轉歷”,可見《太初歷》的數學運算是由落下閎承擔的,包括日法81的計算、“上元積年”的計算、太極上元“的計算,等等。呂子方研究得出,日法81的計算是來自于連分數求出漸近分數。日本學者新城新藏在《東洋天文學史》第八編第六節”三統上元與超辰法“中,提出落下閎是通過求解不定方程,計算”上元積年“。李文林、袁向東提出,有可能”上元積年“是作為一次同余式求解。呂子方提出”太極上元“的計算落下閎也是應用的連分數求出漸近分數。這種算法落下閎本人稱之為”通其率“。數學家何魯為呂子方《〈三統歷〉歷意及其數源》一文作序時寫道:“‘通其率’三字即有求連分數意。率者,比率。通,謂可通用者,其數甚多,取其適者或密近者,可也。”中國數學史界經過20世紀后半葉約半個世紀的探索討論,已認定:“通其率算法不僅是天算家簡化分數數據的重要方法,亦是處理周期現象中一次同余問題的有力工具。“我們可以公正地稱“通其率”算法為“落下閎算法”。“落下閎算法”的主要程序,即通過輾轉相除求出一系列漸近分數,用以解決多種數學問題。中國古代歷法計算中的“強弱術”“調日法”“求一術”等等,都源于“落下閎算法”。從現代數學和觀點看,“落下閎算法”可以實現用“有理數逼近實數”,以及“最佳逼近”等,是具有普通意義的數學方法。

落下閎在實測的基礎上,考訂歷代重大的天文數據,改革了不合理的歲首制度,改定為從孟春正月為歲首,即《太初歷》一年的開始,依照春、夏、秋、冬順序,至冬季陰歷十二月底為歲終,使農事與四季的順序相吻合,有利于農業生產發展。其次改革了置閏方法,使節令、物候與月份安排得更為準確。《太初歷》采用的立春和科學的置閏法,中國的陰歷一直沿用至今。他通過巨大天文數據測定,在天文學史上首次準確推算出135月的日、月食周期,即“朔望之會”,認為135個朔望月中,至少有23次日食,根據這個周期,人類可以對日、月食進行預報,并可校正陰歷朔望。

因此,確立孟春正月為歲首的歷日制度是落下閎又一偉大功績。

落下閎確立正月為歲首后,人們將正月初一稱為“元旦”、“新年”,民間習稱“過年”,民間也就有了“春節”的說法一直沿用至今。所以,今天,我們也就尊稱落下閎為“春節老人”。

24節氣

落下閎第一次將24節氣納入歷法,此一作法,奠定了春節的基礎,同時也是遺惠千秋萬代的創舉。

24節氣是中國古代農業學的一大獨特的創造,完整的記載于《淮南子·天文訓》(公元前140年左右),幾千年來對中國的農牧業生產和人民生活起了極為重要的作用。落下閎的貢獻是告訴人們將24節氣中太陽移到黃道上24個具有季節意義的位置的日期,首次編入《太初歷》之中,并規定節氣(即立春驚蟄、24節氣中是奇數項的氣)可以在上月的下半月或本月的上半月出現;而中氣(即雨水、春分谷雨等,24節氣中是偶數項的氣)一定要在本月出現,如果遇到沒有中氣的月份,可以定為上月的閏月。

這種置閏原則一直沿用一千多年。北齊(公元550--577年)張子信發現太陽視運動不均勻現象。現在知道因為地球公轉軌道是橢圓,所以節氣的間隔也應是不均勻的,這稱為定氣。直到清朝才開始在歷法中使用定氣,從而對“落下閎置閏法”作了改進:即在農歷中仍采用落下閎制訂的“以無中氣月置閏”的方法,但如果在同一年(或相鄰兩年)當中出現兩個或兩個以上的無中氣月,要首先把冬至定在農歷十一月,再對閏月作出取舍。

落下閎制定農歷十一月為子月,以寅月即正月為歲首,以沒有中氣的月份為閏月,以135個月為交食周期。這些特點都是開創性的。有些已成為傳統,至今仍在發揮功能,例如,中國人的春節、過大年。落下閎的貢獻在農業中、生活中發揮直接的指導作用。

后世紀念

春節老人

由于落下閎是在歷法上確定春節的天文學家,老百姓親切地稱他為“春節老人”。英國科技史學家李約瑟在《中國科學技術史》中,稱落下閎是世界天文領域中“燦爛的星座”。2004年9月16日,中國科學院國家天文臺將一顆國際永久編號為16757的小行星命名為“落下閎星”。

故居

落下閎故居,又稱星座苑、落下閎紀念館、中國春節老人的家,位于國家歷史文化名城、中國優秀旅游城市、中國春節文化之鄉——四川省閬中古城核心保護區內,是為紀念世界杰出的古天文歷算學家、中國“春節老人”——落下閎而復建的一座串珠式二進民居院落。

落下閎故居坐北朝南,占地面積約400平方米,房屋21間,為木質穿斗結構,雕花門窗,青瓦屋面。2006年1月29日(農歷丙戌年春節正月初一)正式對外開放,供游人參觀瞻仰。

據了解,落下閎故居(落下閎故居)由民間人士投資改建和經營,坐落在古代天文學研究中心、落下閎故里——閬中市馬王廟街14號,其東側是管星街。

紀念館著重展示落下閎生平事跡、主要成就和偉大精神。其主要展室共12間,第一展館(主展館):落下閎塑像,第二展館:生平業績;第三展館:歷法樣板;第四展館:渾天始祖;第五展館:天數在蜀;第六展館:春節老人;第七展館:益民創舉;第八展館:群星朗聚;第九展館:永恒紀念;第十展館:書房;第十一展館:起居室;第十二展館:生活用房。

據悉,第一展館的落下閎坐像是閬中古城籍著名雕塑家伍明萬教授親自完成。坐像上方懸掛一方匾額,上面是宋代大書法家米芾的集字“炳曜千秋”,盛贊落下閎的功業。該銅像高約1.2米,重約200公斤,材質為青銅。

參考資料 >

四川歷史名人系列│世界杰出的古天文歷算學家——落下閎.四川省情網.2024-02-18

落下閎:創制歷法 恒定春節.騰訊網.2024-02-18

落下閎|人物百科.中國人物網.2024-02-18

中國古代天文儀器系列:渾儀.玉溪師范學院.2024-02-18

南充行(5):落下閎.blog.sina.com.cn.2019-02-13

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