春分为什么每年都不同,为什么每年春分都是3月21日

首页 > 经验 > 作者:YD1662023-07-06 12:09:32

受岁差影响节气点的漂移示意图。(源于网络)

命名岁差复算值

关于农历节气的标志星宿会不会变的问题,晋朝之前的天文学家已有关注。

研读古籍时,虞喜发现对前人对冬至日的标志星宿记录有所不同。《尚书尧典》所载“日短星昴,以正仲冬”,意思是如果太阳落山后看到昴宿(注3)出现在中天,那表示冬至到了(东周以前把冬至叫叫日短,春秋时始出现“冬至”名字)。后来,他在《史记》、《春秋》等古籍中发现,随着朝代的变迁,人们发现冬至的标志星宿变为胃宿、娄宿、奎宿等星宿。

“难道是古人记错了?”虞喜脑海闪出一个念头,但随即否定了,“每次记的星宿都不一样,似乎这里面有什么规律。”

于是他大胆推测,由于某些原因,冬至的标志星宿在不断西退。细心的他按古籍所载,把天空中这些星宿的所在位置连起来,隐隐发觉是一条自东向西的弧线。

认为此事非常重要的虞喜经过精密推算,确定最近若干年冬至日的标志星宿是壁宿。只有找到壁宿,才能确定冬至到了。当然,找壁宿的同时,他也没忘记寻找标识春分、夏至和秋分的星宿。

在没有天文望远镜,没有宇宙飞船的年代,用肉眼观察星空,并非怪事。汉朝发明地动仪的张衡,刘宋时编制《大明历》的祖冲之等人都观察过。不过像虞喜一样一看就是几十年,还真是罕见!

天道酬勤。公元330年冬至日的黄昏,49岁的虞喜终于在中天发现了若明若暗的壁宿!

春分为什么每年都不同,为什么每年春分都是3月21日(5)

壁宿星示意图。(网络图)

理论加实践出真知。结合观察记录,虞喜联系古籍的记录得出一个结论:“尧时冬至日短星昴,今二千七百余年,乃东壁中,则知每岁渐差之所至。”(《宋史·律历志》)很显然,从上古开始,由于冬至的标志星宿发生变化,所以每岁的冬至都有极细微的差别。

后人根据此话,将太阳两次回到冬至点的周期(即回归年)比地球围绕太阳绕一圈的周期(即恒星年)差一小段的现象命名为岁差。

冬至点有岁差,春分点自然也有。只有找到岁差数值并运用到新历法中,才能彻底解决问题。

于是,虞喜在观星楼里没日没夜地计算岁差数值。不知过了多久,他终于算出了结果。

虞喜最终是这样算的:从上古尧帝到东晋,约二千七百年;从昴宿到东壁九度,西移共五十多度。由此相除,岁差值为五十多年西移一度。(目前科学所测为七十一年八个月西移一度)

虞喜发现岁差并计算数值,可谓中国天文学史上的大事。虽然他发现岁差比古希腊最伟大的天文学家依巴谷(注4)发现岁差晚了两百年,但他比依巴谷所提“每百年差一度”的数值更加精确。因此,后世科学家认为他的成就可以与祖冲之精确计算圆周率相媲美。

春分为什么每年都不同,为什么每年春分都是3月21日(6)

依巴谷画像。(网络图)

不是后记的后记

好事多磨。虞喜穷其一生提出的岁差说,在相当长一段时间备受冷落。南北朝科学家祖冲之虽然把岁差数值作为常量应用到《大明历》的编制中,但此历法受顽固派阻扰,“岁差说”也少受关注。另一方面,晋朝过后是战乱的南北朝和短暂的隋朝,这段时间没人修晋朝史书。唐朝初年朝廷修《晋书》时,任命天文学家李淳风撰写天文、历法模块。李淳风根本不相信有岁差存在,所以在虞喜的传记中不提岁差字样。

历史是公允的。继祖冲之之后,隋代刘焯编撰《皇极历》、元朝郭守敬编撰《授时历》,曾多次演算岁差值,使其日趋精确。而唐代李淳风死后,朝廷组织了几次关于岁差的辩论会,“岁差说”深入人心,为后世天文学家所接受。

而在欧洲,制历家们沿用着依巴谷“每百年差一度”的岁差数值,长达一千年。

时至今日,随着科学的发达,人们用更简洁、直观的语句来解释岁差,即回归年比恒星年短的现象。回归年是指太阳两次回到春分点所用的时间;恒星年是指地球绕太阳一周实际时间。现代科学家给岁差及相关理论作了如下描述:地球岁差是地轴缓慢的周期运动引起的,其周期约25800年;一个岁差周期,地轴将绕出一个圆锥形轨道;岁差方向与地球围绕太阳公转的方向相反,自东向西。

值得一提的是,西洋科学家把岁差周期称为柏拉图年,而占星学家给它还取了个名字,叫大年。

大年?春节?普通国人眼中,大年不就十几天吗?可是在不少天文学家或占星学家眼里,大年约有25800年。我们想不到,一生淡泊名利,只为找到节气西退原因的官N代学者虞喜生前更不会想到!

春分为什么每年都不同,为什么每年春分都是3月21日(7)

岁差周期,地轴旋转出圆锥形轨道。(网络图)

【备注】

1、 天球,为了便于研究的天体位置和运动规律,天文学家把宇宙想象成一个旋转的球,即为天球。理论上,天球的半径无限大,与地球同心。与地球相对应,它有天赤道,天极。

2、 东壁,中国古代神话所称的二十八星宿中有一宿叫壁宿,主星有两颗,分别叫东壁、西壁。两壁四星即著名的飞马座四边形。

3、 昴宿,中国古代神话中二十八星宿之一。西宫白虎七宿的第四宿,由七颗星组成,又称旄头。又叫昴日鸡,《西游记》中的昴日星官即指此星宿。希腊神话称其为“七姐妹”。

4、 依巴谷(约公元前190年-公元前125年),又译作喜帕恰斯,古希腊最伟大的天文学家。他编制出1022颗恒星的位置一览表,首次以“星等”来区分星星,并发现了岁差现象。他视力非常好,第一个发现巨蟹座的M44蜂巢星团。

科普百分百·助力科普中国,让科学知识在网上和生活中流行起来。温馨提示:以上为科普百分百网上阅读所浏览内容,转载分享只为知识传播和学习宣传,本文内容仅代表原作者观点,如有意见建议,请私信留言,我们会及时处理。欢迎关注,谢谢。

上一页12末页

栏目热文

文档排行

本站推荐

Copyright © 2018 - 2021 www.yd166.com., All Rights Reserved.