落下閎[天文學家]

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落下閎(前156年—前87年),字長公,西漢時期天文學家,巴郡閬中(今四川閬中)人。他創製《太初曆》,決定性地影響了中國曆法結構;提出渾天說,創新中國古代“宇宙起源”學說;發明“通其率”,影響中國天文數學2000年。 漢武帝元封年間(公元前110~前104年)為了改革曆法,徵聘天文學家,經同鄉譙隆推薦,落下閎由故鄉到京城長安(今陝西西安)。他和鄧平、唐都等合作創製的曆法,優於同時提出的其他17種曆法。

人物簡介

落下閎[Hóng](前156年—前87年),複姓落下,名閎,字長公,巴郡閬中(今四川閬中)人。中國古代西漢時期的天文學家,太初曆的主要創立者。漢武帝時任待詔太史,渾天說創始人之一。曾製造觀測星象的渾天儀,創製“太初曆”,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台,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”,後來的天文曆法家如賈違、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,承前啟後,對於推動中國天文學的發展,起到了重要作用。

個人經歷

落下閎 落下閎

落下閎醉心於天象觀察,後在家鄉小有名氣,經同鄉、太常令譙隆和太史令司馬遷推薦,被漢武帝徵召入京,與當時的官家天文學家唐都、鄧平一起研製曆法。此歷被漢武帝採用,於“太初元年”頒行,故稱其為“太初曆”。

太初曆是我國歷史上第一部有完整文字記載的曆法,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准,中國科學院國家天文台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恆的閃耀在星空中。

主要貢獻

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。

落下閎 落下閎

《太初曆》的制訂是中國歷史上破天荒的一次曆法大改革,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》一書中盛讚他是世界天文學領域一顆“燦爛的星座”。並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。

編制《太初曆》

第一,就是他編制的曆法《太初曆》。

西漢建立初始,仍沿用秦代曆法,即顓頊曆。至漢武帝元封年間(公元前110—前105年),歷經100餘年,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,合乎曆元要求。於是,太史令司馬遷等人上書建議改歷。漢武帝同意,並下詔廣泛徵聘民間天文學家。

落下閎在同鄉譙隆的推薦下,從四川來到京城長安(今陝西西安)參加改歷工作。

落下閎 落下閎

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,最後形成了18家不同的曆法。經過仔細對照比較,漢武帝認為落下閎與鄧平的曆法優於其他17家,遂予採用,於元封七年頒行,並改元封七年為太初元年,因而新曆又稱為太初曆。太初曆在行用後,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,同時校驗太初曆和古六歷的數據,結果表明,太初曆更為符合天象。從此太初曆便站穩了腳跟,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,漢武帝特授他以侍中之職,落下閎卻堅辭不受,而鄧平則被任命為太史丞。

《太初曆》的優點

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

1、與農業生產結合

太初曆採用夏正,以寅月為歲首,與春種秋收夏忙冬閒的農業節奏合拍。

2、無中氣之月為閏月

渾天儀 渾天儀

太初曆規定以無中氣之月為閏月。在二十四節氣中,位於偶數者,即冬至、大寒、雨水、春分、穀雨、小滿、夏至、大暑、處暑、秋分、霜降、小雪,叫做中氣。凡陰曆月中沒有遇到中氣的,其後應補一閏月。這種方法顯然要比以前的年終置閏法更為合理。

提出渾天學說

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《太初曆》存在缺點:所用回歸年數值(356.2502日)太大,有預見地指出“後八百年,此歷差一日,當有聖人定之。”(事實上,每125年即差一日,到公元85年就實行改歷。)

落下閎 落下閎

落下閎創製的渾儀(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,最終制定出優於其它17種曆法的“太初曆”,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。

發明通其率

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”比採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義大利數學家朋柏里早1600年,它影響中國天文數學2000年。

星宿圖 星宿圖

他發明的“通其率”算法,用輾轉相除法求漸近分數,為曆法計算提供了有力的工具。套用輾轉相除法求漸近分數,與套用連分數法求漸近分數其計算程式是一致的。在《漢書·律曆志》中稱“閎運算轉歷”,可見《太初曆》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的計算是來自於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“是作為一次同餘式求解。呂子方提出”太極上元“的計算落下閎也是套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《〈三統曆〉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世紀後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餘問題的有力工具。“我們可以公正地稱“通其率”算法為“落下閎算法”。“落下閎算法”的主在要程式,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。中國古代曆法計算中的“強弱術”“調日法”“求一術”等等,都?源於“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。

確立正月為歲首

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《太初曆》一年的開始,依照春、夏、秋、冬順序,至冬季陰曆十二月底為歲終,使農事與四季的順序相吻合,有利於農業生產發展。其次改革了置閏方法,使節令、物候與月份安排得更為準確。《太初曆》採用的歲首和科學的置閏法,中國的陰曆一直沿用至今。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,並可校正陰曆朔望。

因此,確立孟春正月為歲首的曆日制度是落下閎又一偉大功績。

落下閎確立正月為歲首後,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節氣納入曆法

落下閎第一次將24節氣納入曆法,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。

落下閎 落下閎

24節氣是中國古代農業學的一大獨特的創造,完整的記載於《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。落下閎的貢獻是將24節氣這個告訴人們太陽移到黃道上24個具有季節意義的位置的日期,首次編入《太初曆》之中,並規定節氣(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、穀雨等,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,所以節氣間隔的字排也應是不均勻的,這稱為定氣。直到清朝才開始在曆法中使用定氣,從而對“落下閎置閏法”作了改進:即在農曆中除11月(冬月)、12月(臘月)和1月(正月)這三個月之外,其外,其餘9個月仍採用落下閎制訂的“以無中氣月置閏”的方法。

落下閎制定11月,以正月為歲首,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。

人物影響

落下閎觀測天象 落下閎觀測天象

《太初曆》頒行之後,漢武帝封落下閎為侍中(顧問),他辭而不受,回到閬中繼續研究天文;並將他的淵博知識傳給後代。在他的巨大影響下,漢唐時期的閬中成為我國古代著名的天文研究中心,人才薈萃,群星燦爛。

西漢末,閬中出現了著名天文學家任文孫、任文公父子。三國時期的周舒、周群、周巨,祖孫三代天文學家。現今周氏祖孫住宅所在街道被命名為“管星街”。唐代天文學家、風水大師袁天罡、李淳風,定居閬中研究天文、數學,後終老於閬。早在唐代就有天宮院、淳風寺的紀念性建築,並有袁天罡墓、李淳風墓,現正成為閬中風水文化旅遊的朝聖和體驗地。

從聯合國教科文組織的紀念會,到國際天文組織以他的名字命名小行星,以及各類辭書、典籍、方誌的記載,各類報刊雜誌和影視作品的宣傳,人們以各種方式緬懷落下閎這位世界傑出科學家。閬中人民更是萬分珍惜他給家鄉帶來的榮譽,不僅以建觀星樓、命名七里新區“長公大道”、復建“星座苑”、創辦“春節老人”網站、發行落下閎紀念章等形式紀念他,把他作為永遠學習的榜樣,我們用這些方式讓這位偉人永遠在我們心中閃光。

春節老人

西方有“聖誕老人”,中國有“春節老人”。

每到春節期間,有“中國春節文化之鄉”美稱的四川閬中,在古城街巷裡,人們常會看到身著紅色吉慶古裝、手持法杖、面容慈祥的白髮白須老人,在忙著給人們送發紅包,恭賀新年快樂、平安吉祥。這就是中國“春節老人”落下閎的化身。

落下閎是誰?他怎么會被稱為“春節老人”?這要從春節習俗說起。

“有錢沒錢,回家過年”。春節是中國最盛大、最熱鬧、最重要的傳統節日,也是歡慶豐收、喜望來年,一年中最放鬆、最歡快的時候,可謂中華民族的“嘉年華”。據記載,中國人過春節已有四千餘年歷史。

自古以來,中國就以農曆紀年,每年第一個月叫元月(或正月)。不同朝代,元月日期不相同。夏朝以孟春元月為正月,商朝以臘月(十二月)為正月,秦始皇統一中國後以十月為正月。可見那時,元月是歲首,春節是迎春,迎新年與迎春天,兩者時間不一定相同。真正把“迎接新年”與“迎接春天”統一起來並沿用至今的人,是閬中人落下閎。

落下閎,姓落下,名閎,字長公,巴郡閬中人(四川閬中)。漢武帝元封年間(公元前110年—公元前105年),曆法由於多年未修以至於非常混亂,與天象嚴重不合而影響農業生產。漢武帝下旨編造新曆,除依靠以司馬遷為首的官方天文學家,還廣泛徵召民間天文學家進京修歷。在同鄉譙隆推薦下,落下閎應徵入京,與唐都等人修制了一部曆書,他擔任主要運算工作。經比較鑑定,漢武帝認為落下閎等制定的曆法優於其他17部曆法,於是在公元前104年將其公布實施。當年改元“太初”,這部曆書就叫《太初曆》。《太初曆》採取了當時先進的計算方法,一直被歷朝歷代沿用,其間只作過幾次小的修改。這也是中國有史記載使用時間最早、歷時最長、最科學完整的曆法。

《太初曆》中,首次將二十四節氣編入,與春種、秋收、夏忙、冬閒的農業節奏合拍,並制定了確定閏年的方法和以“雨水”這個節氣所在的月份為正月、“以孟春正月為歲首”的曆法制度。“孟春”是春季第一個月,以正月初一為一年第一天,稱為“元旦”。二十四節氣中的“立春”常會出現在春節前後。從此,中國人迎接新年與迎接春天真正吻合了。

由於落下閎是在曆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台將一顆國際永久編號為16757的小行星命名為“落下閎星”。

數千年綿延不斷的中國春節,是海內外中國人共同的精神家園。閬中這座古城,因其孕育了天文歷算大家落下閎,又因其春節民俗文化活動既有全國各族各地的共性特徵,又獨具川北民俗特色,故被全國文聯民間藝術家協會命名授予“中國春節文化之鄉”美譽。

又是一年春節到,莫忘先賢落下閎。

落下閎故居

落下閎故居 落下閎故居

落下閎故居,又稱星座苑、落下閎紀念館、中國春節老人的家 ,位於國家歷史文化名城、中國優秀旅遊城市、中國春節文化之鄉——四川省閬中古城核心保護區內,是為紀念世界傑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(農曆丙戌年春節正月初一)正式對外開放,供遊人參觀瞻仰。

據了解,星座苑(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:曆法樣板;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:永恆紀念;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”,盛讚落下閎的功業。該銅像高約1.2米,重約200公斤,材質為青銅。

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