第1章 虞喜发现岁差与制订历法

时间法则——传统历法

历法是指推算年、月、日、时的长度和它们相互之间的关系，制订时间顺序的方法。我国是世界上最早发明历法的国家之一，历法对我国经济、文化的发展有着深远的影响。

农历属于阴阳合历，它集阴、阳两历的特点于一身，也被称为阴阳历。事实上，一本历书，除了反映天文地理自然规律外，上面刻画的是另一张“时间之网”。

这张时间之网，是与我国的传统文化融在一起，是我国古人看天、看地、看万事万物的态度的结晶，反映了古人的自然观。

岁差，在天文学中是指一个天体的自转轴指向因为重力作用导致在空间中缓慢而且连续的变化。晋代天文学家虞喜发现了岁差，并推算出冬至点每50年后退一度，在当时世界上处于领先地位。

岁差的发现并推算出精确数值，对我国历法的制订具有重要意义。后世历法都引进这一成果，使我国历法中的岁差值日趋精确。

在西晋时期的某一个夜晚，会稽郡的天空星光璀璨，一颗颗明亮的星星远在天边，又仿佛近在咫尺。在会稽郡余姚县的一座观星楼上，站着一名宽袍大袖、身形潇洒的男子，神情却是庄严肃穆，正抬头专注地观察着星空。

这个姿势好似亘古不变，眼神里有一种痴迷与执著。日复一日，年复一年，他就这样观察着星空，又不断地在星图上画下新的记号。

他就是东晋天文学家虞喜，我国最早发现岁差的人。虞喜博学好古，一生以做学问为最大乐趣。他治学敢于突破樊篱，不受前人观点束缚，以打破常规的方式发现了岁差，并求出了比较精确的岁差值。

岁差是地轴运动引起春分点向西缓慢运行而使回归年比恒星年短的现象。

岁差分日月岁差和行星岁差两种：前者由月球和太阳的引力产生的地轴运动引起；后者由行星引力产生的黄道面变动引起。

早在公元前2世纪，古希腊天文学家喜帕恰斯通过比较恒星古今位置的差异，发现了春分点每100年西移一度的岁差现象。

随着天文学的逐渐发展，我国古代科学家们也渐渐发现了岁差的现象。

西汉时期的官员邓平，东汉时期的大儒刘歆、天文学家贾逵等人，都曾观测出冬至点后移的现象，不过他们都还没有明确地指出岁差的存在。至东晋初期，天文学家虞喜才开始肯定岁差现象的存在，并且首先主张在历法中引入岁差。

虞喜通过与喜帕恰斯不同的途径独立发现了岁差现象。虞喜把古今对冬至中天星宿的观察记录做了对比，发现唐尧时期冬至黄昏中天星宿为昴宿，而2700年之后的西晋时期，冬至黄昏中天星宿却在东璧。

对于这种变迁的原因，虞喜明确地把它归结为冬至点连续不断地西移，也就是冬至太阳所在的位置逐渐偏西造成的。

从冬至点不断地西移，虞喜进而悟到，今年冬至太阳在某宿度，可是到了明年太阳并没有回归到原来的宿度，这样每隔一年，稍微有差。因此，虞喜把一回归年太阳走过的路程小于一周天的现象称为“岁差”。

天体的引力导致地球潮汐，潮汐导致地球差异旋转，地球差异旋转导致岁差。虞喜当时虽然不知道也不可能了解这些道理，但是他从古代冬至点位置实测数据发生西退现象的分析中，得出了太阳一周天并非冬至一周年结论。这就发现了回归年同恒星年的区别所在。

虞喜不光是我国第一个发现岁差的人，他还经过无数次计算，推算出岁差的具体数值。

虞喜根据《尧典》记载的唐尧时期到他所处的晋代，相隔2700余年，冬至黄昏中星经历了昴、胃、娄、奎4个宿共53度，由此求得岁差值为约50年退一度。

由于虞喜所用的古代观察值取自传说时代，时间区也未必与冬至昴宿中天的时代相合，所以得出的结果与欧洲人沿用1000多年的每100年差一度的数值相比，已经精确了很多。

虞喜发现岁差后，立即得到南朝时期的两位天文学家何承天和祖冲之的承认和应用。祖冲之把岁差应用到《大明历》中，在天文历法史上是一个创举，为我国历法的改进揭开了新的一页。

“岁差”是天文学中比较深一层次的内容，因为这种体现在复杂的地球运动中的现象，以常人不易察觉的方式在表现着，往往一代人甚至几代人都没有感觉到。但对于研究历史进程的人来说，则是必须考虑的问题。

虞喜用的是最原始的肉眼观察法，通过非常仔细的观察、记录和对比，再根据历史记录，将不同年份同一日期中的星空天体位置做比较，发现微小的误差而去做深入的分析，最后得出来更接近于实际的结论。

自从虞喜发现岁差后，遇到了两次大讨论：一次是在南代刘宋大明年间；一次是在唐代初年。这两场关于岁差的辩论，实际上反映了当时科学和反科学、进步和保守两种势力的尖锐斗争。经过两次辩论，使得岁差之说深入人心，为我国古代天文学家公认。

事实上，地球绕日运行时间并非一个稳定的常数，岁差即非常数的偏差。虞喜发现并推算出岁差具体数值后，因为种种原因，以至于以后各朝代所发布资料不一，有认为每45年差一度，也有认为50年差一度，也有认为67年、82年。而在这个过程中，就有关于岁差的学术辩论成分。

我国对岁差的认知，直至明代，西方传教士东来，汤若望及利马窦等天文学，将西方天文知识带入我国，此后，我国的天文历法起了巨大改变。

至清代颁布《时历象考成新编》，就是按西洋天文学的测量及计算方法，重新订定二十八宿位置，故称之为《时宪宿度》。

岁差的发现，是我国天文学史上的一件大事。虞喜对于岁差的研究的精确度，给了后人进行岁差研究相当高的比对价值。这个贡献，在历法编订中体现为岁差值日趋精确。

其实，虞喜发现岁差，是和他在宇宙理论研究方面取得的突破性进展分不开的。他对汉代以来的盖天说、浑天说、宣夜说进行分析比较，最后提出了自己的见解。

盖天说把天比作斗笠，把地比作反盖的盘子。

浑天说则认为，整个宇宙就像个鸡蛋，大地就像是蛋中的黄；天和地都是由气组成的，而且都是飘浮在水上。

在虞喜看来，宇宙是无边无际的，却也相对安定；天和地方圆之理；所有天体都有自己的运动周期，以自己的轨道运行，并不是附着在一个固定的球壳上。

这一认识，既否定了天圆地方的盖天说，又批判了天球具有固体壳层的浑天说。

虞喜信仰主张宇宙无限的宣夜说，并予以继承和发展，这在天文学史上，占据了重要的地位。

正是这些宇宙理论研究成果，使虞喜能够站在一个新的历史高度来看待天体运动，最后取得了发现岁差这一重要成就。

虞喜发现岁差并推算出每50年差一度数值，虽然比古希腊的喜帕恰斯晚，却比喜帕恰斯每100年差一度的数值精确。而当时的欧洲，制历家们还在墨守成规地沿用百年差一度的岁差数据。两相比较，高下立现。

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虞喜博学好古、少年老成，年轻时就有很高声望，受到人们赞扬。他历经西晋数朝，一直为皇帝所看重。但他不愿做官，只喜欢一心研究学问。

东晋皇帝晋明帝司马绍时期，虞喜被征召为博士，虞喜以生病为由推辞不赴任。后来，晋成帝司马衍时，下诏用散骑常侍之职征召，虞喜又不应命。

后来的几任皇帝都召他做官，先后竟达9次，但虞喜皆不应，被世人称为“大隐虞喜”。可见虞喜安贫乐道，一生唯做学问而已。