兩漢《五行志》中的日食記錄研究?

李勇

(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)北京100012)

兩漢《五行志》中的日食記錄研究?

李勇?

(中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)北京100012)

研究?jī)?nèi)容如下:(1)考察了朱文鑫先生“兩漢日食考”中的142次日食數(shù)據(jù),比對(duì)西漢(東漢)時(shí)期《中國(guó)古代天象記錄總集》,所得公歷日期與其同者計(jì)38次(61次),占70%(85%),所得結(jié)論與其同者42次(61次),占78%(85%).兩漢《五行志》記日食計(jì)126次,其中無(wú)食21次,首都不見7次,日出前9次,日沒后1次,見食凡88次,占70%,見食地通常為首都.(2)借助筆者建立的中國(guó)歷史時(shí)期的日期轉(zhuǎn)換平臺(tái)考察兩漢《五行志》日食的歷日記錄,由此對(duì)兩漢歷譜精度進(jìn)行了評(píng)估.西漢(東漢)行用歷法中月、日的標(biāo)準(zhǔn)誤差分別為0.31月(0.17月)和0.97日(0.74日).(3)同時(shí)亦研究了兩漢日食位置記錄的精度,得出西漢(東漢)太陽(yáng)位置記錄的標(biāo)準(zhǔn)誤差為11.08?(6.63?),扣除可能的錯(cuò)記則為9.30?(3.59?).指出若兩漢的距星相同,則東漢時(shí)期太陽(yáng)位置的觀測(cè)誤差均值為2.8?,遠(yuǎn)好于西漢時(shí)期的8.2?;若兩者存在差異,則它們多出在誤差偏大的宿中.(4)嘗試通過有食分描述的日食記錄確定?T(ET-UT)取值,同時(shí)得出“既”的食分范圍為0.969～1.0,“幾盡”為0.829～0.985,“不盡如鉤”為0.861～0.926.

天文學(xué)史和哲學(xué),日食

1 引言

中國(guó)古代天象記錄豐富,日食作為一種特殊的天象,歷代帝王極為重視,由此保留下來(lái)的日食數(shù)據(jù)又成為現(xiàn)代天文研究的重要內(nèi)容.比較著名的古代日食資料有:“仲康日食”、“詩(shī)經(jīng)日食”及《春秋經(jīng)》中的37次日食.但有時(shí)對(duì)文獻(xiàn)中的天象記事,也需仔細(xì)甄別,考其真?zhèn)蝃1].《元史》“郭守敬傳”稱在其所定之稿中有《古今交食考》一卷.明末邢云路著72卷《古今律歷考》,其中第20～27卷即為“歷代日食歷”,他自西漢高帝三年(公元前205年)至至正二十七年(公元1367年)用《授時(shí)歷》詳推諸食,稱“余自漢以來(lái)一一推歷代日食,為考其果食與否,以備證驗(yàn)耳,故但推其合朔在晝時(shí),則不復(fù)詳其時(shí)差之分秒,惟疑難者乃詳推焉.”[2]德國(guó)傳教士湯若望(Johann Adam Schall von Bell,1592—1666)在華編著了《古代交食考》.歷史上天文學(xué)者通常還利用古代日食數(shù)據(jù)研究地球自轉(zhuǎn)的長(zhǎng)期變化[3].

朱文鑫先生在1934年出版的《歷代日食考》[4]中考察了歷代日食計(jì)921個(gè).其中:古代(書詩(shī)):2;春秋:37;戰(zhàn)國(guó)及秦:9;兩漢:142;魏晉:83;南北朝:109;唐:103;五代: 26;宋:152;元:61;明:145;清:52.朱先生主要是采用Oppolzer的食典[5]及陳垣朔閏表[6]進(jìn)行日期、合朔時(shí)間、食類和見食地點(diǎn)等考證研究.

歷譜是年代學(xué)研究的重要內(nèi)容.因日食發(fā)生在朔日,月相明確,故通過日食記錄亦可考察當(dāng)時(shí)的歷譜精度.兩漢時(shí)間跨度420余年,朱文鑫列兩漢日食142個(gè);《中國(guó)古代天象記錄總集》[7]列168個(gè)(有個(gè)別重復(fù));陳遵媯列147個(gè),他指出干支不符20次,《日月食典》沒有出現(xiàn)該日期的有3次、出現(xiàn)但相差1天的有19次[8].3者的研究都給出了日食的公歷日期.

兩漢《五行志》系統(tǒng)地載有日食數(shù)據(jù)126個(gè),它應(yīng)為當(dāng)時(shí)的官方天文官所記,數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確,本文以此為準(zhǔn),試圖從天文歷法專業(yè)出發(fā),借助筆者前期建立的“中國(guó)歷史時(shí)期的日期轉(zhuǎn)換平臺(tái)”[9?10]來(lái)處理兩漢日食記錄中的歷日數(shù)據(jù),用以確定其歷法細(xì)節(jié)及公歷日期.此外還對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行研究:(1)考察兩漢時(shí)期的歷譜精度;(2)考察兩漢日食位置記錄的精度以及相應(yīng)的距星問題;(3)通過有食分描述的日食記錄研究地球自轉(zhuǎn)長(zhǎng)期變化.

2 兩漢歷法細(xì)節(jié)的確定

采用日食記錄中的年、月、日(干支)及月相(朔、晦等)數(shù)據(jù)編排或評(píng)估歷譜,這與構(gòu)建4要素俱全的西周金文歷譜相仿,只是此時(shí)的月相詞語(yǔ)是朔和晦(朔前1日).

考慮到兩漢時(shí)期的天文官將日食數(shù)據(jù)系統(tǒng)地記于《五行志》中,別處僅有零星記錄,為保證本文所考兩漢歷譜的準(zhǔn)確性,本文均采用兩漢《五行志》中的日食數(shù)據(jù),并以中華書局出版的《漢書》為準(zhǔn).史載日食資料有詳有略,亦含不少星占事應(yīng)的內(nèi)容,本文對(duì)該部分內(nèi)容不作討論.

“中國(guó)歷史時(shí)期的日期轉(zhuǎn)換平臺(tái)”的實(shí)質(zhì)即干支回推,它由“月齡歷譜法”[11]和“直接求解法”[12?13]積集并拓展而成,理論上可對(duì)一切干支材料定年,結(jié)果的確定性與材料的限定條件有關(guān).“月齡歷譜”系具有月齡特征的歷譜.月齡相同的歷日干支,其干支差與它們間可能的年代間隔存在數(shù)理關(guān)系—“月齡歷譜的數(shù)理結(jié)構(gòu)”[14].據(jù)此構(gòu)建的求解歷日材料的公歷日期的方法稱為“月齡歷譜法”.但它只針對(duì)已知?dú)v日干支的月齡這類特殊材料,如甲骨文中已知月首干支的材料、銅器銘文中月齡基本明確的既望材料等.由解算模型通過多材料、大工作量、程序化的操作,可直接求解出設(shè)定年代范圍內(nèi)的所有可能歷日,再以材料的年代間隔與建正的匹配情況為條件對(duì)其作篩選,這種求解歷日材料的公歷日期的方法稱作“直接求解法”.它只要求已知?dú)v日材料的年代間隔(相對(duì)年代),即可求取絕對(duì)年代.特別是,同王或同年(祀)的材料組,如王世相同且具王年數(shù)的銅器銘文材料、甲骨文中的周祭材料即其典型.2007年筆者又對(duì)干支回推這一理論體系及其細(xì)節(jié)作了完整、系統(tǒng)的闡述和梳理,舉例給出了詳細(xì)的解算過程,包括與傳統(tǒng)方法的比較等[15],本文不另贅述.

“中國(guó)歷史時(shí)期的日期轉(zhuǎn)換平臺(tái)”能實(shí)現(xiàn)將中國(guó)歷史時(shí)期的日期信息恢復(fù)或轉(zhuǎn)換到公歷系統(tǒng),亦能推定其時(shí)采用的歷法細(xì)節(jié).它能最大限度地接受已知信息并加以處理,較為徹底地解決中國(guó)歷史時(shí)期的干支材料或材料組的定年(或歷日確定)問題.西漢(公元前206年至公元23年)都城在長(zhǎng)安,今屬陜西西安西北(108.92?E;34.25?N).東漢(公元25年至220年)都城在洛陽(yáng),今河南洛陽(yáng)東(112.43?E;34.72?N).用“中國(guó)歷史時(shí)期的日期轉(zhuǎn)換平臺(tái)”評(píng)估兩漢歷法細(xì)節(jié)時(shí)設(shè)置:“年”取古史所定年及其次年;陰歷“月”取文獻(xiàn)所給值;“日”即月齡取30日和1日(因發(fā)生日食,并考慮到有時(shí)日食記為發(fā)生在本月晦的情況).西漢日食數(shù)54;東漢日食數(shù)72.對(duì)古代歷法的設(shè)定:取置閏方式為年中和年終兩種,建正取子、丑……亥計(jì)12種,由此將兩漢日食的日期數(shù)據(jù)分別代入,并逐一對(duì)所設(shè)的2種置閏方式和12種建正求解,日期符合率的求解結(jié)果見表1.

表1 由兩漢日食記錄求解歷法細(xì)節(jié)的符合率Table 1 The coincidence rate of the details of calendar in Western and Eastern Han dynasties derived from solar eclipse records

由表1可知,西漢和東漢時(shí)期均以年中置閏和建寅為最佳,記錄的符合率分別為63%和51%,可見東漢的歷法并不好于西漢.但由此可確定兩漢時(shí)的歷法細(xì)節(jié)—年中置閏和正月建寅.

3 兩漢歷譜及太陽(yáng)位置記錄的精度

此時(shí)采用“中國(guó)歷史時(shí)期的日期轉(zhuǎn)換平臺(tái)”重構(gòu)兩漢歷譜時(shí),除取歷法細(xì)節(jié)為年中置閏、建寅外,還需將有些材料的陰歷月和陰歷日條件適當(dāng)放寬(允許其存在誤差),這樣才保證西漢54個(gè)和東漢72個(gè)歷日均有解.否則若同表1的求解設(shè)定,則西漢只有63%的材料有解,東漢只有51%的材料有解.然后可由這些歷日數(shù)據(jù)構(gòu)建歷譜,并確定其精度.

《漢書五行志》載有54次日食數(shù)據(jù)如下:1高帝三年十月甲戌晦,在斗二十度.2十一月癸卯晦,在虛三度.3九年六月乙未晦,既,在張十三度.4惠帝七年正月辛丑朔,在危十三度.5五月丁卯,先晦一日,幾盡在七星初.6高后二年六月丙戌晦.7七年正月己丑晦,既,在營(yíng)室九度,為宮室中.8文帝二年十一月癸卯晦,在婺女一度.9三年十月丁酉晦,在斗二十二度.10十一月丁卯晦,在虛八度.11后四年四月丙辰晦,在東井十三度. 12七年正月辛未朔.13景帝三年二月壬午晦,在胃二度.14七年十一月庚寅晦,在虛九度.15中元年十二月甲寅晦.16中二年九月甲戌晦.17三年九月戊戌晦,幾盡,在尾九度. 18六年七月辛亥晦,在軫七度.19后元年七月乙巳,先晦一日,在翼十七度.20武帝建元二年二月丙戌朔,在奎十四度.21三年九月丙子晦,在尾二度.22五年正月己巳朔.23元光元年二月丙辰晦.24七月癸未,先晦一日,在翼八度.25元朔二年二月乙巳晦,在胃三度.26六年十一月癸丑晦.27元狩元年五月乙巳晦,在柳六度.28元鼎五年四月丁丑晦,在東井二十三度.29元封四年六月己酉朔.30太始元年正月乙巳晦.31四年十月甲寅晦,在斗十九度.32征和四年八月辛酉晦,不盡如鉤,在亢二度,哺時(shí)食從西北,日下晡時(shí)復(fù). 33昭帝始元三年十一月壬辰朔,在斗九度.34元鳳元年七月己亥晦,幾盡,在張(軫)十二度.35宣帝地節(jié)元年十二月癸亥晦,在營(yíng)室十五度.36五鳳元年十二月乙酉朔,在婺女十度.37四年四月辛丑朔,在畢十九度.38元帝永光二年三月壬戌朔,在婁八度.39四年六月戊寅晦,在張七度.40建昭五年六月壬申晦,不盡如鉤因入.41成帝建始三年十二月戊申朔……日食婺女九度……日以戊申食,時(shí)加未.42河平元年四月己亥晦,不盡如鉤,在東井六度,日蚤食時(shí),從西南起.43三年八月乙卯晦,在房.44四年三月癸丑朔,在昴. 45陽(yáng)朔元年二月丁未晦,在胃.46永始元年九月丁巳晦.47二年二月乙酉晦.48三年正月己卯晦.49四年七月辛未晦.50元延元年正月己亥朔.51哀帝元壽元年正月辛丑朔,不盡如鉤,在營(yíng)室十度.52二年三月壬辰晦.53平帝元始元年五月丁巳朔,在東井.54二年九月戊申晦,既.

表2列有與這54次日食數(shù)據(jù)相應(yīng)的公歷歷日、黃經(jīng)、見食情況和誤差等.為節(jié)省篇幅,各條中“日有食之”均略去.朱氏指朱文鑫著《歷代日食考》中數(shù)據(jù),總集指北京天文臺(tái)編《中國(guó)古代天象記錄總集》數(shù)據(jù).

表2 《漢書五行志》所載日食記錄及精度Table 2 The accuracies of solar eclipse records in Wuxingzhi of Hanshu

表2 續(xù)Table 2Continued

表2 續(xù)Table 2Continued

上文日食記錄及表2中相應(yīng)“黃經(jīng)”數(shù)據(jù)中括號(hào)內(nèi)文字或數(shù)字為本文所改定.“見食情況”所列為首都所見食分和食甚時(shí)刻(北京時(shí)間),該欄括號(hào)內(nèi)數(shù)值為日出前或日沒后.“誤差”中“月”、“日”均指換算至古歷所得結(jié)果,各列均指現(xiàn)代計(jì)算值?古代記錄值,計(jì)算時(shí)取閏x月為x.5月.日食位置的“古黃經(jīng)”值由記錄中的二十八宿位置經(jīng)計(jì)算而得(詳見下文),其所涉日食數(shù)據(jù):日期以本文核定的為準(zhǔn)、見食情況采用張培瑜先生《三千五百年歷日天象》[16],表3同此.

《漢書五行志》稱:凡漢著紀(jì)十二世,二百一十二年,日食五十三(實(shí)為54),朔十四,晦三十六(實(shí)為37),先晦一日三.本文查明西漢54次日食中:無(wú)食15次,西安不能見到該食者1次,日出前1次.見食37次,占69%.《總集》確定的歷日與朱氏同者計(jì)38次,占70%,本文確定的歷日與朱氏同者計(jì)42次,占78%.我們研究表明:西漢太陽(yáng)位置記錄的標(biāo)準(zhǔn)誤差為11.08?,扣除可能的錯(cuò)記(表2序34,“軫十二度”誤為“張十二度”)為9.30?.同時(shí)據(jù)日食數(shù)據(jù)可推得:西漢行用歷譜中月、日的標(biāo)準(zhǔn)誤差分別為0.31月和0.97日.

《后漢書五行志》載72次日食數(shù)據(jù)如下(括號(hào)內(nèi)文字為本文擬定):1光武帝建武二年正月甲子朔,在危八度.2三年五月乙卯晦,在柳十四度.3六年九月丙寅晦.史官不見,郡以聞.在尾八度.4七年三月癸亥晦,在畢五度.5十六年三月辛丑晦,在昴七度.6十七年二月乙未晦,在胃九度.7二十二年五月乙未晦,在柳七度.8二十五年三月戊申晦,在畢十五度.9二十九年二月丁巳朔,在東壁五度.10三十一年五月癸酉晦,在柳五度. 11中元元年十一月甲子晦,在斗二十度.12明帝永平三年八月壬申晦,在氐二度.13八年十月壬寅晦,既,在斗十一度.14十三年十月甲辰晦,在尾十七度.15十六年五月戊午晦,在柳十五度.16十八年十一月甲辰晦,在斗二十一度.17章帝建初五年二月庚辰朔,在東壁八度.18六年六月辛未晦,在翼六度.19章和元年八月乙未晦,史官不見,佗官以聞,日在氐四度.20和帝永元二年二月壬午,史官不見,涿郡以聞,日在奎八度.21四年六月戊戌朔,在七星二度.22七年四月辛亥朔,在觜觿.23十二年秋七月辛亥朔,在翼八度. 24十五年四月甲子晦,在東井二十二度.25安帝永初元年三月二日癸酉,在胃二度.26五年正月庚辰朔,在虛八度.27七年四月丙申晦,在東井一度.28元初元年十月戊子朔,在尾十度.29二年九月壬午晦,在心四度.30三年三月二日辛亥,在婁五度,史官不見,遼東以聞.31四年二月乙巳朔,在奎九度,史官不見,七郡以聞.32五年八月丙申朔,在翼十八度,史官不見,張掖以聞.33六年十二月戊午朔,幾盡,地如昏狀,在須女十一度.34永寧元年七月乙酉朔,在張十五度,史官不見,酒泉以聞.35延光三年九月庚申晦,在氐十五度.36四年三月戊午朔,在胃十二度,隴西、酒泉、朔方各以狀上,史官不覺.37順帝永建二年七月甲戌朔,在翼九度.38陽(yáng)嘉四年閏月丁亥朔,在角五度,史官不見,零陵以聞.39永和三年十二月戊戌朔,在須女十一度.史官不見,會(huì)稽以聞.40五年五月己丑晦,在東井三十三度.41六年九月辛亥晦,在尾十一度.42桓帝建和元年正月辛亥朔,在營(yíng)室三度,史官不見,郡國(guó)以聞.43三年四月丁卯晦,在東井二十三度.44元嘉二年七月二日庚辰,在翼四度,史官不見,廣陵以聞.45永興二年九月丁卯朔,在角五度.46永壽三年閏月庚辰晦,在七星二度,史官不見,郡國(guó)以聞.47延熹元年五月甲戌晦,在柳七度. 48八年正月丙申晦,在營(yíng)室十三度.49九年正月辛卯朔,在營(yíng)室三度,史官不見,郡國(guó)以聞.50永康元年五月壬子晦,在輿鬼一度.51靈帝建寧元年五月丁未朔.52冬十月甲辰晦.53二年十月戊戌晦.54三年三月丙寅晦.55四年三月辛酉朔.56熹平二年十二月癸酉晦,在虛(室)二度.57六年十月癸丑朔.58光和元年二月辛亥朔.59十月丙子晦,在箕四度.60二年四月甲戌朔.61四年九月庚寅朔,在角六度.62中平三年五月壬辰晦.63六年四月丙午朔.64獻(xiàn)帝初平四年正月甲寅朔,在營(yíng)室四度.65興平元年六月乙巳晦.66建安五年九月庚午朔.67六年二月丁卯朔.68十三年十月癸未朔,在尾(氐)十二度.69十五年二月乙巳朔.70十七年六月庚寅晦.71二十一年五月己亥朔.72二十四年二月壬子晦.

表3列有與這72次日食數(shù)據(jù)相應(yīng)的公歷歷日、黃經(jīng)、見食情況和誤差等,各條的“日有蝕之”或“日有食之”均仿前略去.

表3 《后漢書五行志》所載日食記錄及精度Table 3 The accuracies of solar eclipse records in Wuxingzhi of Houhanshu

表3 續(xù)Table 3Continued

表3 續(xù)Table 3Continued

說明同表2.《后漢書五行志》稱:凡漢中興十二世,百九十六年,日蝕七十二:朔三十二,晦三十七,月二日三.本文所得東漢72次日食記錄中:無(wú)食6次,洛陽(yáng)不可見6次,日出前8次,日沒后1次.見食51次,占71%.《總集》確定的歷日與朱氏同者計(jì)61次,占85%,本文確定的歷日與朱氏同者亦61次,占85%.我們研究表明:記錄中似有兩次太陽(yáng)所處宿名有誤,可能是傳抄所致.東漢太陽(yáng)位置記錄的標(biāo)準(zhǔn)誤差為6.63?,扣除可能的錯(cuò)記(表3序56和序68,它們分別將“室二度”誤為“虛二度”和“氐十二度”誤為“尾十二度”)則為3.59?.同樣據(jù)東漢日食數(shù)據(jù)可得:東漢行用的歷譜中,月、日的標(biāo)準(zhǔn)誤差分別為0.17月和0.74日.由此可見,東漢太陽(yáng)位置記錄精度明顯好于西漢時(shí)期!

4 二十八宿距星

根據(jù)陳遵媯先生所列1950.0的二十八宿距星赤經(jīng)、赤緯值[17],可推出相應(yīng)黃經(jīng)值(表4).再據(jù)球面天文[18],有:

其中l(wèi)為黃經(jīng)歲差,m為赤經(jīng)歲差,T為從1900.0起算的回歸世紀(jì)數(shù),設(shè)歷史時(shí)期某年x,則:T=(x?1900.0)/100.由此可計(jì)算出古代某年二十八宿的理論值.最后,比較古代日食記錄中的太陽(yáng)位置與其理論值的差即可求出古代太陽(yáng)位置的記錄精度.

若求歷史時(shí)期x年的二十八宿位置,則在表4給定值的基礎(chǔ)上再加上相應(yīng)的黃經(jīng)或赤經(jīng)歲差和L、M.其中L、M表示x年至1950.0的歲差和,實(shí)際是求1950.0年至x年歲差的積分:

同理:L=50.2564′′×(x?1950)+0.5×0.0222′′×[(x?1900)2?(1950?1900)2]÷100,表2和表3中古代記錄的黃經(jīng)值就是通過這種方式求得.

表4具體給出了兩漢時(shí)期二十八宿的觀測(cè)誤差,若兩漢時(shí)期的距星完全相同,則東漢時(shí)期觀測(cè)誤差的均值為2.8?,遠(yuǎn)好于西漢時(shí)期的8.2?,但實(shí)際上可能東漢時(shí)期的距星與陳遵媯先生所提供的相近,而西漢時(shí)期應(yīng)有所差異.從表4可見,東漢時(shí)期最大誤差為尾宿6.7?和張宿6.3?,而西漢時(shí)期誤差超過10?的有尾宿10.9?、危宿14.2?、室宿15.5?和畢宿13.5?.若兩漢距星存在差異,則它們多出在誤差偏大的宿中.

5 地球自轉(zhuǎn)長(zhǎng)期變化

目前國(guó)際上普遍采用英國(guó)學(xué)者Stephenson提供的歷史時(shí)期的地球自轉(zhuǎn)鐘差?T(ETUT)序列,他的典型工作發(fā)表于1984年[3],他采用的計(jì)時(shí)和不計(jì)時(shí)交食資料有Babylon (700—50BC),China(AD400—1300),Europe(AD800—1600),Arab(AD800—1200),合計(jì)約339次[19].盡管中國(guó)古代交食記錄豐富,僅日食約有千次,但由于“紀(jì)之甚簡(jiǎn)”—缺少時(shí)間和地點(diǎn)等關(guān)鍵信息的原因,使得包括著名的37次《春秋經(jīng)》日食在內(nèi)的材料均未被Stephenson采用.

幅度最小,從A到B相應(yīng)的食分為0.969～1.0,如此應(yīng)與“食既”描述相合.此外無(wú)論?t再減小或增加,其食分范圍都會(huì)擴(kuò)大.故?t=?1400 s時(shí)可視為最佳值,此時(shí)“食既”所表示的食分在0.969以上,?T=?T0?1400 s,4次日食的?T0標(biāo)于圖1右側(cè),由此本文

表4 二十八宿距星坐標(biāo)(1950.0)及兩漢時(shí)期的觀測(cè)誤差Table 4 The locations of Juxing in Chinese 28-constellation in 1950.0 and their observing errors in both Han dynasties

目前看來(lái),有精確計(jì)時(shí)滿足?T求解的材料并不多見,故研究工作需開拓思路,在增加可利用材料上下功夫.盡可能多地將具有實(shí)時(shí)記錄的可回推天象用于該項(xiàng)研究,例如筆者曾提出“古代歷法也是實(shí)時(shí)記錄的載體”,并將《授時(shí)歷》給出的交食和定朔數(shù)據(jù)用于地球自轉(zhuǎn)研究[20].另外諸如記錄日出入分的材料亦可用于此研究[21].由于中國(guó)的古天象記錄豐富,實(shí)際上研究的余地還較大,基于此考慮,本文僅根據(jù)兩漢日食記錄中的“既”、“幾盡”和“不盡如鉤”等食分描述,嘗試做類似工作,甚至可判斷出這些描述語(yǔ)所表示的食分范圍.具體方法如下:(1)根據(jù)Stephenson提供的?T序列[22?23],可內(nèi)插出日食發(fā)生時(shí)的?T值,并將其設(shè)為?T0;(2)令?T=?T0+?t,?t∈[?2000,2000]s,表示?T在?T0基礎(chǔ)上修正了?t,取?t變化步長(zhǎng)=400 s,(3)計(jì)算對(duì)于不同?t取值時(shí)日食的食分;(4)比較食分描述的中文含義與其計(jì)算結(jié)果來(lái)確定最佳的食分范圍及相應(yīng)的?T取值.

圖1 兩漢日食記錄的食分計(jì)算值與?t取值的關(guān)系Fig.1 The relations between magnitude of eclipse and?t values as calculated by the solar eclipse records in both Han dynasties

圖1給出了兩漢時(shí)期帶有“既”、“幾盡”和“不盡如鉤”食分描述的日食記錄,其食分大小隨?t變化的關(guān)系圖.圖(a)中含4次食“既”記錄,W3指表2中序3記錄,E13指表3中序13記錄,其他編號(hào)所表示的日食記錄仿此可查.當(dāng)?t=?1400 s時(shí),日食食分變化所得?T值修正了Stephenson所給的該4次日食時(shí)間的?T0結(jié)果.同理圖1(b)中有4次“幾盡”記錄,可得當(dāng)?t=?1600 s時(shí)相應(yīng)的食分范圍(0.829～0.985)最小,也較合理,仿前用A、B兩點(diǎn)即表示該食分范圍.圖1(c)中計(jì)有3次“不盡如鉤”材料,且當(dāng)?t=400 s時(shí),其A、B間所表示的食分范圍最小為0.861～0.926.

至此本文在確定?t(或?T)時(shí),也得出“既”的食分范圍為0.969～1.0,“幾盡”為0.829～0.985,“不盡如鉤”為0.861～0.926.當(dāng)然后續(xù)研究若處理其他朝代的相應(yīng)史料時(shí)還可將其食分范圍進(jìn)一步明確和限定.圖2最終給出了兩漢時(shí)期的?T結(jié)果,其中方塊是Stephenson提供的?T序列(11個(gè)點(diǎn)均由內(nèi)插得到),圓點(diǎn)是本文給定的?T值.本文提供了一個(gè)新的研究思路,即采用含日食食分描述的數(shù)據(jù)而不是計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)同樣有可能得到?T值.

圖2 兩漢日食的食分記錄對(duì)?T取值的改正Fig.2 The corrections of?T values as derived from the records with magnitude of the solar eclipses in both Han dynasties

6 結(jié)論

兩漢《五行志》記日食126次,經(jīng)研究其中無(wú)食21次,首都不見7次,日出前9次,日沒后1次,見食凡88次,占70%,說明日食記錄的觀測(cè)地為首都基本可信.

本文通過兩漢日食記錄中的歷日信息來(lái)考察其時(shí)的歷譜精度時(shí),首先獲得兩漢時(shí)期的歷法細(xì)節(jié),即年中置閏和建寅,其次在此基礎(chǔ)上放寬誤差條件求解各日食記錄相應(yīng)的古代歷譜和公歷日期.計(jì)算結(jié)果表明西漢歷譜中月份誤差為0.31月,日誤差為0.97日;而東漢歷譜的月誤差為0.17月,日誤差為0.74日,說明其時(shí)置閏和月朔的精度確有提高,但兩漢時(shí)期定朔的計(jì)算并不精確,仍有近1日誤差,失朔(日食未發(fā)生在朔日)較為普遍.

東漢時(shí)太陽(yáng)位置觀測(cè)精度達(dá)2.8?,遠(yuǎn)好于西漢的8.2?.由于中國(guó)古代二十八宿的距星并不統(tǒng)一,兩漢時(shí)期的距星是否相同,現(xiàn)并不明確,若兩漢距星存在差異,則它們多出現(xiàn)在誤差偏大的宿中.顯然,日食的位置誤差還與二十八宿距星的選取有關(guān),精細(xì)的研究工作不能不考慮到距星的修正問題.

本文借助日食計(jì)算建立精細(xì)的食分隨?T變化的關(guān)系,同時(shí)通過史料中有食分描述的日食記錄,從而有助于精確求解?T值以及界定該食分描述的準(zhǔn)確含義.本工作表明結(jié)果的可靠性還與數(shù)據(jù)量有關(guān),當(dāng)然食分對(duì)?T變化敏感的日食用該法較為有效.

總之,最大程度地利用中國(guó)天象史料是擺在學(xué)者們面前的任務(wù).實(shí)際上,除了經(jīng)典的考究中心食資料的見食地點(diǎn)和計(jì)時(shí)日食來(lái)確定?T外,開發(fā)利用其它信息亦可在這一方面有所貢獻(xiàn),本文的嘗試就是一例.

[1]張健,張培瑜.天文學(xué)報(bào),2012,53:126

[2]邢云路.古今律歷考.見:文淵閣四庫(kù)全書(第787冊(cè)).臺(tái)北:臺(tái)灣商務(wù)印書館,1986:210-319

[3]Stephenson F R,Morrison L V.RSPTA,1984,313:47

[4]朱文鑫.歷代日食考.北京:商務(wù)印書館,1934:27-42

[5]Oppolzer Th V.Canon of eclipse.New York:Springer Wien,1887

[6]陳垣.二十史朔閏表.北京:中華書局,1962

[7]北京天文臺(tái).中國(guó)古代天象記錄總集.南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,1988:128-143

[8]陳遵媯.中國(guó)天文學(xué)史(第3冊(cè)).上海:上海人民出版社,1984:870

[9]李勇.中國(guó)科學(xué)G輯,2007,37:552

[10]Li Y.ScChG,2008,51:105

[11]李勇.天文學(xué)報(bào),2001,42:215

[12]李勇.中國(guó)科學(xué)A輯,2002,32:380

[13]Li Y.ScChA,2002,45:946

[14]李勇.自然科學(xué)史研究,2001,20:320

[15]李勇.天文學(xué)報(bào),2007,48:256

[16]張培瑜.三千五百年歷日天象.第2版.鄭州:大象出版社,1997:959-1052

[17]陳遵媯.中國(guó)天文學(xué)史(第2冊(cè)).上海:上海人民出版社,1982:325

[18]苗永寬.球面天文學(xué).北京:科學(xué)出版社,1983:154

[19]Stephenson F R,Morrison L V.RSPTA,1995,351:165

[20]Li Y,Zhang C Z.EM&P,1997,76:11

[21]Li Y.ChJAA,2006,6:629

[22]Morrison L V,Stephenson F R.JHA,2004,35:327

[23]Morrison L V,Stephenson F R.JHA,2005,36:339

Research on the Solar Eclipse Records in the Wuxingzhi of Both Han Dynasties

LI Yong
(National Astronomical Observatories,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100012)

In this paper,we investigate the paper Lianghan Rishi Kao(inspect the solar-eclipse records in Both Han dynasties)written by Zhu Wenxin when compared the solar-eclipse records with those in the book Zhongguo Gudai Tianxiang Jilu Zong ji (collection of Chinese ancient astronomical records),and find 38(61)records with the same dates in Western(Eastern)Han dynasty,equal to 70%(85%)of total.Our results have 42(61)with the same dates in Western(Eastern)Han dynasty as just 78%(85%) of the total.There are totally 126 solar-eclipse records in the Wuxingzhi of both Han Dynasties.We confirm that there are 21 no occurred,7 invisible in the capital then, 9 occurred before sunrise,1 after sunset,and the left 88 are seen,occupying 70%as usually occurred in the capital area.With the help of our transformation platform as from Chinese ancient 60-day-cycle style dates to Gregorian calendar dates,we check the date records of solar eclipses in the Wuxingzhi of both Han dynasties,and then review the accuracy of the calendar.The standard errors of month and day are respectively 0.31 month(0.17 month)and 0.97 day(0.74 day)in the Western(Eastern)Han dynasty. At the same time,the standard errors of solar location of the records are determined, they are 11.08?(6.63?)in Western(Eastern)Han dynasty,and after excluding the possible misrecords the accuracy changes to 9.30?(3.59?).If the Juxing(key star of this constellation)was the same in both Han dynasties,the average value of observation error of solar location in Eastern Han dynasty is 2.8?,far better than 8.2?in Western Han dynasty.Otherwise,they most likely appear in some constellations with larger deviation.We try to determine the?T(ET-UT)value of solar-eclipse records with the magnitude descriptions,and at the same time,it is concluded that the magnitude of Ji(total eclipse)is 0.969-1.0,Jijin(the sun is covered almost all)is 0.829-0.985,and Bujinrugou(the sun is not covered all and left like a hook)is 0.861-0.926,respectively.

history and philosophy of astronomy,eclipses

P194

A

10.15940/j.cnki.0001-5245.2015.05.009

2015-03-12收到原稿,2015-04-21收到修改稿

?國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(10973022,11403062)資助

?yli@bao.ac.cn