中外科学家发明家丛书:刘焯 (四) |
发布于:2012/09/25 |
四、皇极历 (二) 皇极历还首创了等差级数的表述和计 算。如在应用O一方法。昼夜漏刻长度表计 算任一时日的昼夜漏刻长度(K)时,刘昼 夜漏刻长度表计算任一时日的昼夜漏刻长 度 (K)时,刘焯给出了二十四节气初日的 初数 (L),又给出相邻两节气间每日增或 减的等差数 (△),如“每日增大”、“每 日增少”等等。已知该日所入节气及入该节 后 的 日 数 (t ) 即 可 求 出 0 t0 t = 0.1,…,15)。由昼夜漏刻表查得该节气初日的夜半漏刻数与相应的赤道度数相减,即得该赤道度数 (或黄道度数)下的黄赤道差。 刘洪将张衡黄赤道差的计算法首次引 人到历法以后,沿用了几百年,到刘焯的皇 极历又有了新的算法。 张衡的黄赤道差的计算法以每经赤道 五度为一限,刘焯以四度为限,在这一点上 没有什么本质区别。但刘焯以为每一限黄赤 道差的数值是以等差级数变化的,如“每限 增一”、“每限损一”等等,这就比张衡以 每一限黄赤道差为一个常数有所改进。 刘焯黄赤道差计算法的误差为0.24°, 与张衡法的水平相当。 刘焯在坐标变换法方面更主要的贡献 是首创了黄白道差 (黄道度与白黄度之差) 计算法。对黄白道差计算法的描述方式与黄 赤道差计算法相同,误差为0.13°。这些新 算法也对以后产生了很大影响。 张子信曾经在一个海岛上,制作了一架 浑仪,专心致志地观测,研究日月交食的发 生时刻,发现了太阳运动的不均匀性、五星 运动的不均匀性和月亮视差对日食的影 响。 张子信的这三大发现,以及给出这三大 发现具体的、定量的描述方法,把我国古代 对于交食等天文现象的认识推进到一个新 的阶段,为一系列历法问题计算的突破性进展开拓了道路。 刘焯在吸取了张子信等前人的研究成 果,并经过自己的长期探索以后,创立了一 整套日月交食的推算法。 刘焯首先是创立了月亮入交定日(p) 和太阳入会定日 (q)的计算法: 交率 P = 入交平日及余±T⊙±交数×T月 交率 q= 入会平日及余±T月±交数×T⊙ 以这两个公式计算月亮、太阳与黄白交 点的时距 (p和q)时,既考虑了太阳、月 亮运动不均匀性的影响,又虑及了黄白交点 退行的影响。它的天文概念十分准确和清 晰。 其次,刘焯扩充了交食食限的概念和改 进了食分的计算法。 皇极历给出的月食食分 (g )的算式 月 为 望差= {去交日分- [3K至 + 2 (10+ S)+ 2K分]} g 月 = 96 式中望差为朔望月长度与交点月长度 之差的一半。去交日分即上述P值。K 为 至 发生在春分(或秋分)前、后的望日所值节 气距夏至的节气数 (0-12);K为发生在 分春分(或秋分)前的望日所值节气距春分(或 秋分)的节气数(0-6),如果望日在春分 (或秋分)后,K=0。s为去交日分所相当 分 的时辰 4205.5 数(0 -14)。因为望差 96 ×15 96 ×15 96 ×15 望差- 去交日分 M g ⊙ = 望差 ×15
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