《中国通史》

第五卷 中古时代·三国两晋南北朝时期(下册)·第三节 岁差的发现

  
第三节 岁差的发现

  冬至时刻太阳在黄道上的位置叫冬至点。我国早在战国时期,历法家们就把冬至点确定在牵牛初度②,意思是冬至点离牛宿距星的赤道宿度不到一度(古1°相当于今0.986°)。公元前104年制定太初历时,认为元封七年十一月甲子朔旦冬至“日月在建星”。《汉书·律历志》记载刘歆《三统历》认为经过一元后,日月五星“进退于牵牛前四度五分”。这说明汉代的实测证明冬至已经不在牵牛初度,而是在牛宿以西靠近斗宿的建六星附近。对于这一观察事实,思想保守的刘歆并没有在计算中使用,三统历中日月起算点仍采用牵牛初度。东汉贾逵测出冬至点既不在牵牛初度,也不在建星,而是在斗二十一度③,明确肯定了冬至点的改变。但他只是想到冬至点位置应予改正,而没有深究其中的规律。东晋天文学家虞喜(281—356),字仲宁,会稽余姚(今浙江余姚)人,“博闻强识,钻坚研微,有弗及之勤”,毕生专门从事学术研究。虞喜是一位相信天体运动遵从某种规律的天文学家。他注意到冬至点的改变,并且想到仅仅改正冬至点的位置,不能彻底解决问题。

  在中国上古时代,天文学家利用夜半、黄昏或拂晓时处于正南方的恒星来推算太阳在恒星间的位置,这就是历史上的昏旦中星方法。虞喜考察了历史上的观测记录并发现,唐尧时冬至日黄昏是昴星在正南方①,而他那个时代(约公元330年),却移到了壁宿。两宿之间相距很远,不可能用观测误差来解释,因此,他领悟到经过一个回归年之后,太阳并未在天上走一周天而回到原处,应该“每岁渐差”。所以他提出“天自为天,岁自为岁”的新概念。由此他估算从尧到东晋已历2700多年,从昴到壁有53度,并得出结论,天周与岁终岁岁微差,每50年会差一度,名为岁差。岁差现象是这一历史时期最重要的天文新发现之一,它使太阳在黄道上运行一周的恒星年和四季变化的周期——回归年(即太阳在黄道上从冬至点运行至下一个冬至点的时间间隔)这两个概念区分开来,对于历法推算和恒星位置的测定都有重大的作用。

  

  ②例如战国时期使用的一种历法《颛顼历》,定立春时刻太阳在营室五度。按古度太阳每日移动一度,立春前四十五日是冬至,可知立春太阳距冬至点45°,又根据阜阳出土式盘可知古度营室与牵牛宿度相差50°,可见太阳距牵牛初度为50°-5°=45°,即冬至太阳在牵牛初度。

  ③《后汉书·律历志》:“于赤道,斗二十一度也”。

  ①《尚书·尧典》:“日短星昴,以正仲冬”。

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