把岁差引入历法

什么是岁差呢？岁差是指春分点在黄道上的西移。由于日、月、行星的吸引，地球自转轴的方向会发生缓慢而微小的变化，因此从这一年的春分到下一年的春分，从地球上看，太阳并没有回到原来的位置，而是逐渐向西移， 因此春分点也在移动，随着春分点的移动，全部二十四个节气的位置也在动。但是，在公元四世纪以前，我国还没有发现岁差现象，天文观测者和历法制定者都认为太阳（实际是地球）从头一年的冬至日到下一年冬至运行一周天， 正好是一周年。也就是说，那时人们认为每年的冬至，太阳又回到原来出发的位置上了。直到东晋的时候，有一位天文学家虞（音 yú）喜，一生不愿做官求禄，献身天文学，长期坚持天文观测。当他把自己的观测记录和古代记录下来的日月星辰的位置，尤其是冬至日的位置进行了仔细的比较，结果发现了古今的不同。太阳从前一年的冬至到下一年的冬至，并没有回到原来的位置上。岁差被发现了，这是我国天文学史上的一项重要发现。虞喜通过观测和详细计算，求出岁差的值每五十年向西移动一度，这个结果虽然比实际大了一些（现代计算出来的岁差值为每年 50.3 秒，近 72 年移动一度），但这是我国天文学史上的第一个岁差值。

岁差的发现对于历法的改革有巨大意义，可是在发现后的一百多年里研究历法的人都没有注意和重视，何承天制定《元嘉历》时也未引入这项成果， 因而在改革历法上未能取得大的成效。祖冲之是把岁差引入历法的第一人。他根据自己的实际测验和计算的结果，证实了岁差现象的存在。在编制《大明历》时，他把岁差引进到历法中去。这是我国历法最早对岁差的应用，在我国历法史上有划时代的意义。

由于历法中考虑了岁差，回归年和恒星年才有了区别。回归年是太阳连续两次经过春分点所需要的时间，又叫太阳年，也就是我们在日常生活中所说的“年”。恒星年是太阳连续两次经过某一恒星位置时所需要的时间，也就是地球绕太阳公转的一个真正周期。现代计算表明，回归年要比恒星年短二十分二十三秒，祖冲之也注意倒了回归年和恒星年的区别，经过实测和计算，他求出了这两种“年”的日数，并且非常精确地测出一回归年的日数是365.24281481 日。现代天文学所测一回归年为 365.24219879 日，祖冲之的

计算结果和这个数字只差 50 秒，一年之中仅有六十万分之一的误差。这个结果是多么的精确啊！

另外，由于引入了岁差，《大明历》在推算闰年率等方面要比古代历法和《元嘉历》精确。下面，我们就来看看祖冲之在《大明历》中是如何修改闰法的。