“二十四节气”定型(1 / 1)

中国通史 陈淑兰 720 字 5天前

我国古代历法,一直使用阴历月。由于季节寒暑的交替主要取决于太阳位置的变化,而这种变化在阴历中又得不到确切的反映,所以用阴历月指导农业生产很不方便。为了弥补这个缺陷,把握农时脉搏,我们的祖先很早就在历法中引进了节气的概念。

节气标志着太阳在一周年运动中的某一个固定位置,各种物候现象以节气为准,它们的发生、活动时间也就得相对固定。早在西周、春秋时期,人们就学会星圭了日影的办法确定春分、秋分、春至、冬至四个节气,而夏至冬至、春分秋分以外节气名,在先秦文献中也屡见不鲜。至迟到战国末期,已经完整地确定了太阳移动的黄道上24个具有季节意义位置的日期,这就是24节气,汉初的《淮南子·天文训》中有详细记载。作为24节气的补充,又有72候,这在《逸周书·时训篇》中可以见到。

数学著作《周髀算经》成书 西汉时期,约在公元前一世纪时,出现了一本有关天文学和数学的著作,名叫《周髀》。由于它最先记载许多高水平的数学成果,被后人当作数学经典,称为《周髀算经》。

在天文学方面,《周髀》主要阐述盖天说和四分历法。中国古代天文学按照提出的宇宙模式不同可分为三家学说,《周髀》是其中盖天说的代表。

在数学方面,《周髀》代表了当时的最高水平,记载了汉代最新数学成就,在许多领域具有创新。

先秦典籍中广泛出现的分数都较简单,《周髀》中则出现了许多复杂的分数运算。

《周髀》中出现了严格的等差数列。卷上的“七衡图”是“盖天图”上以北极为心的七个等距同心圆,由内而外分别称为“内一衡”、“次一衡”……“次七衡”,其衡间距、衡直径、周长都是等差数列。

《周髀》还率先提出了几何学上重要的勾股定理,并在测量太阳高度的方法中给出了勾股定理的一般公式。对几何学中其他图形的比例,《周髀》也进行了一些探讨,在推测臼地距离时,虽然由于假设大地是平面而导致计算错误,但运用的原理是完全正确的。

重差术是盖天说中推求太阳高度的一种方法,《周髀》中出现了运用重差术绘出的日高图,但未详述方法,三国时赵爽、刘徽进一步研究,使之成为中国古代测望理论的核心内容。

另外,《周髀》还给出了平行线的做法,全过程即使按欧几里得几何的严格要求也正确。

《周髀算经》的作者不详。从它的成书时间来看,它并非一人一时之作,而是对先秦数学成就的总结,是集体智慧的结晶。《周髀算经》是中国流传至今的最早的数学著作,是后世数学的源头,其算术化倾向决定了中国数学的性质,被历代数学家奉为经典。

中国古代计时器发展成熟中国古代计时器的创始时间不晚于战国时代。应用机械原理设计的计时器主要有两大类,一类利用流体力学计时,有漏刻和后来出现的沙漏;一类采用机械传动结构计时,有浑天仪、水运仪象台等。此外,还有应用天文原理(大都根据日影方向测定时间)计时的日晷,它也是中国最古老的计时器之一。

漏刻是我国古代最主要的计时器,其原理是利用滴水多寡来计算时间,所以后人又称它为“水钟”。漏刻的基本装置是漏壶,多为铜制,因而习称“铜壶滴漏”。

漏壶种类很多。古代埃及和巴比伦等国家也使用过。中国历史上用得最多、流传最广的是各种各样的箭壶,元代还出现过以沙代水的沙漏。多少个世纪中,漏壶由简到繁,由粗到精。我们的祖先创制出五花八门的多级漏壶,发明了使水位保持恒定的“莲花漏”,留下了数之不尽的古钟佳话。英国的中国科技史专家李约瑟在赞誉中国的水钟时写道:“这种计时器,在他们的文化中已发展到登峰造极的地步。”