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 历史上的日食记录和预报

(2009年07月23日 10:16:09)
□作者: 钮卫星   根据希罗多德《历史》的记载,公元前585528日这天吕底亚人(Lydians)和米堤亚人(Medes)正在哈律斯河(现土耳其境内)边鏖战,突然天空一片漆黑,发生了日食。激战双方都认为这日食是上天要他们停止战斗的征兆,于是双方缔结和约,以哈律斯河为界,终止了长达15年的战争。

  据传说,希腊七贤之首的泰勒斯(Thales,约前624—546)预言了这次日全食。现在看来,泰勒斯有没有能力预言这样一次日全食,是有争议的。有人认为他可能利用了古巴比伦星占学家编制的星历表做出的预言。也有人将此仅仅看作是传说。

  上面这个故事发生在古希腊。说日食也要从希腊说起,看来言必称希腊这个毛病犯得还不轻。其实这种罕见、重大的天象,中国从上古时期开始就已经给予强烈关注了。根据《中国古代天象记录总集》的统计,古代文献中记录的日食共计有1600条。如果殷墟卜辞也算文献的话,那么中国古代对日食的记载可以上溯到晚殷时期。在河南省安阳市出土一根长约12厘米的兽骨上刻着有关一次日食的卜问:癸酉贞日夕有食

  有人喜欢提到更早的一次日食记载。那就是所谓的《书经》日食。据《尚书·夏书·胤征》记载,夏王朝(2070BC1600BC)的第四位君主仲康在位时,天文官员羲和酗酒误事,废时乱日,胤往征之,作《胤征》。其中提到:

  惟时羲和颠覆厥德,沈乱于酒,畔官离次,俶扰天纪,遐弃厥司,乃季秋月朔,辰弗集于房,瞽奏鼓,啬夫驰,庶人走,羲和尸厥官罔闻知,昏迷于天象,以干先王之诛,《政典》曰:“先时者杀无赦,不及时者杀无赦。”今予以尔有众,奉将天罚。尔众士同力王室,尚弼予钦承天子威命。

  这段记载中的内容因为涉及到《尚书》真伪问题,是否可靠,尚有争议。譬如对交食预报的先时不及时”——这里的先时不及时似乎只有解释成预报日食先时或不及时在语意上才能通顺——一般来说在夏代是无从谈起的。但是从《春秋左传》昭公十七年日有食之条引《夏书》这条记载并解释为日食以后,古今学者大多认为这是发生了一次日食,这一点大致还是能成立。

  先秦文献中保存的不少交食记录中,大多还是可靠的。譬如《诗经》日食《春秋》日食。《诗经·小雅》中的十月之交篇中同时记载了一次日食和一次月食:

  十月之交,朔月辛卯。日有食之,亦孔之丑。彼月而微,此日而微;今此下民,亦孔之哀。日月告凶,不用其行。四国无政,不用其良。彼月而食,则维其常;此日而食,于何不臧。

  这里月食被认为是,日食被认为是不藏,反映了该诗作者对日食和月食的星占含义是差别对待的。

  《春秋》中记录了37次日食,宣公以前15次,有7次记明发生在朔日;成公(590BC573BC)以后22次,全部记明发生在朔日。经用现代天文学方法推算,这37次日食中实际发生的有33次。这些结果说明成公以后的春秋历法对朔的推求已经达到相当准确的程度。

  以上的书经日食诗经日食还为历史年代学研究提供了线索。因为日食是能够比较精确地回推的天象,所以历代有不少学者试图利用这两次上古的日食记载来确定日食发生时对应的历史事件的年代。但是因为推算过程中还存在一些复杂的不确定性因素,所以这两次日食发生的确切年代还没有定论。

  古代的历法家们就认识到了,最能反映对日月运动规律掌握的精确程度的,那就是对交食的推算和预报了。但在汉以前,中国古代应该还没有能力准确预报交食的发生。《京房·日食占》中说:日之将蚀也,……置盆水庭中,平旦至暮视之。这告诉了我们一种古人观测日食的一种不伤眼的方法,也透露了当时没有能力精确预报日食发生的时刻,所以要从早到晚守候着。

  到了西汉,基本上已经把月食看做是一种周期性发生的天象了,对日食则还没有达到规律性的认识。《史记·天官书》中有了月食始日,五月者六,六月者五,五月复六,六月者一,而五月者五。凡百十三月而复始。故月蚀,常也;日蚀,为不臧也的月食周期记载。虽然这段记载文字有错漏,但可以看出太史令司马迁(约145BC-约87BC)认识到了月食是周期性的天象,而日食却是无规律可循。刘歆(约53BC23AD)在《三统历》中提出以135月有23次月食,首推月食周期,但尚无日食周期的推算。

  到两汉时期,对月亮运行规律的认识取得了很大的进步。《淮南子·天文训》中有了月日行度数的概念,事实上等价于恒星月的概念。刘向(约77BC6BC)在《洪范五行传》中提出月行九道术,学者们认为这是对月行迟疾的正确认识,也即掌握了近点月的概念。东汉贾逵(30AD101AD)在论历时也提出:率一月移故所疾处三度,九岁九道一复。这些认识,是在秦汉以前的大量实际观测和理论摸索基础上获得的,也为后代历法中定朔的推算和日食的预报做好了准备。

  要精确预报日食,除了精确掌握月亮的视运动规律之外,还需要精确掌握太阳的视运动规律。中国古代的历法家在很长一段时间里认为太阳的周年视运动是均匀的,一天走一度。而太阳实际上的运动速度有快有慢,这样就不能准确推算它在黄道上的位置,精确预报日食也就无从谈起。直到北齐张子信发现了太阳周年视运动的不均匀性,然后隋代的历法家才发展出来对太阳周年视运动不均匀的修正表,精确的日食预报才成为可能。

  于是到了初唐时期,李淳风拿日食预报跟唐太宗赌命的故事才有可能编造出来。这个故事出自刘餗的《隋唐嘉话》:

  太史令李淳风校新历成,奏太阳合日蚀当既,于占不吉。太宗不悦,曰:“日或不蚀,卿将何以自处。”曰:“有如不蚀,则臣请死之。”及期,帝候日于庭,谓淳风曰:“吾放汝与妻子别。”对以尚早一刻,指表影曰:“至此蚀矣。”如言而蚀,不差毫发。

  这个故事是否真有如此戏剧性,暂且不论。但它一定程度上说明了当时历法家预报日食的水平已经大大提高了。

  古人相信太阳是天子的象征,发生日食是上天对人间天子的训诫,要求其改正行为方面存在的错误。所以明君如唐太宗者,听说会有日食发生,也会不高兴。那么当日食能够进行精确预报之后,日食预报成了最精密的历法推算项目,日食预报也貌似成了纯粹的对自然规律的探求了,日食所拥用的那种星占含义,是否就失效了呢?答案是:不!

  且看这样一幅天人互动的生动图景:开元十三年十二月庚戌朔(726.1.8),唐玄宗正在东封泰山完毕后返回京师的半路上,按照当时历法推算,这天应当发生日偏食。于是玄宗皇帝这天不吃饭、不听音乐、不打太阳伞、不穿颜色鲜艳的衣服,如此这般一番做作后,日食居然没有发生。当时跟去封泰山的群臣与八荒君长都奉寿称庆,肃然神服

  一代名相张九龄也上了《贺太阳不亏状》这样的马屁奏章:右今月朔,太史奏太阳亏,据诸家历,皆蚀十分以上,乃带蚀出者。今日日出,百司瞻仰,光景无亏。臣伏以日月之行,值交必蚀,算数先定,理无推移。今朔之辰,应蚀不蚀。陛下闻日有变,斋戒精诚,外宽政刑,内广仁惠,圣德日慎,灾祥自弭。若无表应,何谓大明?臣等不胜感庆之至,谨奉状陈贺以闻。仍望宣付史馆,以垂来裔。

  唐代大天文学家僧一行认为这次日食没有发生,一定是皇帝的德行感动了上天。因此大唐天子借这次所谓的日应食不食又进一步确立了他的崇高威望。

  一行在《大衍历议·日蚀议》中说:使日蚀皆不可以常数求,则无以稽历数之疏密。很多现代作者都引用到这里,以说明一行认为的日食是历法疏密的检验标准这种很有现代科学味道的思想,实际上一行还有很重要的后半句:若皆可以常数求,则无以知政教之休咎。(《新唐书》卷二十九)假如日食都可以用规律求出来,那么政治教化的得失就无从知晓了!现在看来,一行的这段话非常典型地表达了他的历学思想,这种思想与现代科学的精神和方法是完全不同的。一行一方面指出可以通过交食预报准确与否来评判一部历法的优劣;另一方面又认为日食是不可能都用规律去求出来的,如果都能用规律把日食求出来,那么上天就失去了对人君的警示或褒奖手段。所以在一行这样的历算大家眼里,对交食的推求显然不是一项纯粹的对自然规律的探索,而是为政治服务的一种手段。

  现在我们知道开元十三年的日食是确实发生的。这是一次最大食分为0.922的日环食,最大食分时本影落在北纬17.9°、东经34.3°,最大食分发生的时刻是北京时间17:13,当时太阳已经下山。因此这次日食只是不能被中国中原地区的观测者观测到而已。由此看来,一行的历法对日食的预报还是非常精确的。