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科技方面(第1页)

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科技方面

汉武帝时期颁布的太初历是科技、天文、历法方面的一个突出成就。中国古代到战国时期已流行古六历,即黄帝历、颛顼历、夏历、殷历、周历、鲁历。这古六历都是“四分历”。所谓“四分历”就是一个回归年的时间定为三百六十五又四分之一日。

战国时不同诸侯推行的历法亦不同,大约黄河中游地区夏族后裔居住的区域就实行夏历,以寅月即农历正月为岁首,称夏正。东南方殷族所建诸侯国如宋国以丑月即农历十二月为岁首,称殷正。周王室及同姓诸侯国以子月即农历十一月为岁首,称之为周正。

秦朝奉行战国时制定的颛顼历,统一后颁行全国,以亥月即农历十月为岁首。

汉初沿用颛顼历,年代长了,日月差数得不到校正,出现了“朔(每月初一)晦(农历月终)见不到月亮的时候却见到了月亮,上弦(农历初七、初八,月亮缺上半)、下弦(农历二十二、二十三,月亮缺下半)的时候却见到了圆圆的月亮”。另外,当时社会上要求改制(改正朔)的呼声也很高。

于是,汉武帝命公孙卿、壶遂、司马迁与射姓、邓平、唐都、落下闳等二十余人共造太初历,据说这次造出的太初历“晦朔弦望,皆最密,日月如合璧,五星如连珠”,比颛顼历有明显进步,并于太初元年(前104)颁行。太初历原著失传,西汉末刘歆基本采太初历数据,改名三统历,为《汉书·律历志》收藏,流传至今。其价值是:

太初历采用夏历(今农历)以寅月即正月为岁首,至今两千多年未变。

太初历确定以没有中气(月中没有节气)月份为闰月的原则,把月份与季节的关系调整得很合理,这个办法在农历(夏历)中沿用至今。没有中气(月中没节气)与中国农历的二十四节气有关。二十四节气是将一回归年分为二十四等分,约十五天左右设置一个节气,以反映太阳在黄道上的二十四个特定位置,同时反映出气候变化的情况。

《淮南子·天文训》中说:“日行一度,十五日为一节,以生二十四时之变”。文中所列二十四节气的名称、顺序与今完全相同,即立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。这说明二十四节气的设置在西汉初期已经完善。

这二十四节气中,处在农历的月头,如立春、惊蛰、清明、立夏、芒种、小暑、立秋。白露、寒露、立冬、大雪、小寒,叫十二节气。其余十二个节气在农历月中的就叫中气。这十二个中气有雨水、春分、谷雨、小满、夏至、大暑、处暑、秋分、霜降、小雪、冬至、大寒。

太初历颁布之前,汉初历法“一般都将闰月置于年终或某个固定的月份”。这种置闰法不利于协调二十四节气与气候的变化,不利于协调晦朔、上弦下弦与月亮出没圆缺的关系。太初历确定以没有中气的月份置闰的方法有助于解决上述问题,协调了二十四节气与气候变化的关系,这对古代指导农业生产具有重要意义,并且一直沿用至今,这是中国古代科学史上的一个光辉成就,至今仍流传着这样的农谚:“种田无定例,全靠看天气。立春阳气转,雨水沿河边。惊蛰乌鸦叫,春分滴水干。清明忙种粟,谷雨种大田。”

太初历中五星会合周期的精度也有明显提高,并根据五星在一个会合周期内的运动规律,总结出推算金、木、水、火、土五星位置的方法。这五颗行星在天空运动的路线距黄道很近,且很高,因而极易引起人们注意。五大行星又分别被称为岁星(木星)、荧惑(火星)、太白(金星)、填星或镇星(土星)、辰星(水星)。

五大行星中木星(岁星)最早为人瞩目,大约公元前2000年左右人们就知道它十二年绕天一周,在习惯上称之为岁星。约战国时,人们已知它绕行一周天不是整整十二年。

《太初历》中认为它绕行一周天为十一点九二年,东汉时又认为是十一点八七年,现代的精确值认为是十一点八六年。这说明《太初历》中确定的数值比以前精确了一步。

五大行星和地球都围绕太阳运转,水星、金星这些内行星(比地球离太阳近)仿佛总在太阳两边摆动,当它们离地球最远时,正好和地球分别处于太阳两边,三者成一条直线方向时,就叫上合;当它们离地球最近,正好走到太阳与地球中间而成一直线时,叫下合。在上合或下合时,行星皆为太阳的强烈光芒吞没,肉眼难以分辨。

对火星、木星、土星这些外行星而言,离地球最远时,恰好与地球分处太阳两端,从地球上看与太阳成一直线,就叫合;当离地球最近,地球处于太阳与外行星之间时,叫作冲。内行星从上合到下一次上合,从下合到下一次下合;外行星从合到下次合,从冲到下次冲,就是行星的一个会合周期。

战国时《甘石星经》测得水星的会合周期是一百二十六日,《太初历》说是一百一十五点九一日,现今的测定值是一百一十五点八八日。战国时甘氏测定的木星的会合周期是四百日,《太初历》给的数值是三百九十八点七一日,现代测定值为三百九十八点八八日,二者极为接近。

根据五大行星的会合周期,便能测定出各行星在天上的方位。《太初历》对五大行星会合周期的测定较过去有了进步,测定其在天上的方位就会比较准确。

《太初历》还提出了一百三十五个月是交食周期,这期间发生月食二十三次,还说到了发生月食的月份的算法。《太初历》只提及月食,没谈到日食,但二者是同一道理。月食是地球进入太阳和月亮之间而发生的现象,其时地球挡住太阳光,地球的影子遮住了月亮的全部和一部分。

太初历也有不足之处,但太初历已有造历理论,具备了节气、朔望、五星、交食周期等常数及推算方法,是全世界最早的天文年历刍形,为后世历法树立了范例。所以,其在历法方面的进步作用不可低估。

炼钢技术的出现。春秋中后期中国已出现并逐渐使用了铸铁,春秋后期又出现了钢,战国时又出现了生铁柔化技术,这使中国冶铸钢铁的技术大大领先于世界。

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