167 崇祯历书
历法丛书。明崇祯年间徐光启主编(死后由李天经主持)。为改革历法多方面引进西方古典天文学知识,于1629年始编,成书于1634年。共46种、137卷。汤若望、罗雅谷等参加翻译。该书内容包括天文学基本理论、天文表、必要的数学知识、天文仪器、传统方法与西法度量换算表5个方面。主要特点:采用第谷宇宙体系;引入地球概念、经纬度概念、球面天文学、视差、大气折射等天文概念和计算方法;采用西方通用的度量单位:一周天360°,一昼夜24小时96刻,度和时以下用60进制;历法上采用定朔、定气、无中气节月为闰月等。书成后明亡而未能用于编历。入清后,汤若望将《崇祯历书》删为103卷,改名为《西洋新法历书》,连同历本《时宪历》呈清政府,得以颁行。收入《四库全书》的100卷本因避讳改名《西洋新法算书》。《崇祯历书》是系统介绍西方天文学的重要著作,是中国天文学从传统的代数学体系转入欧洲古典几何体系的标志。
崇祯历书
天文历法丛书。又名《西洋新法历书》、《新法历书》、《西洋新法算书》。一百三十七卷(有的版本为一百二十卷或一百二十六卷)。明徐光启主编。徐光启去世后由李天经(1579—1659)完成。在编撰过程中先后吸收了西方耶稣会传教士邓玉函(瑞士人)、龙华民(意大利人)、汤若望(德国人)、罗雅谷(葡萄牙人)参加了工作。徐光启(1562—1633),字子先,号玄扈。上海徐家汇人。科学家。万历三十二年(1604)中进士,同年任翰林院庶吉士。崇祯五年(1632)任礼部尚书兼东阁大学士,崇祯六年(1633)兼任文渊阁大学士。他研究的范围十分广泛,在天文学、数学、农学方面的贡献最为突出。万历二十八年(1600)在南京结识了意大利耶稣会传教士利玛窦,与其交往十分密切,向其学习西方先进的天文、数学、水利等科学知识,并与其合作译出西方科学名著《几何原本》、《简平仪说》和《泰西水法》等,成为最早将西方先进的科学技术引进我国的代表人物,对我国近代科技事业的发展起了积极的作用。著有《勾股义》一卷、《农政全书》六十卷(遗稿由陈子龙整理补辑,1639年刊印)等。崇祯二年(1629)受命组织历局,从事改历工作。徐光启主张利用西方先进的天文历法知识来编制历法,申请制造了纪限仪、象限仪、望远镜等西式天文观测仪器,并聘请邓玉函、汤若望等西方传教士参与工作,翻译了大量有关的西方天文历法著作,编撰卷帙浩繁的《崇祯历书》。但尚未完成,徐光启就去世了。后由李天经主持编纂,于崇祯七年(1634)十一月完成。
《崇祯历书》共包括四十六种著作,根据内容可分为节次六目:日躔(推算太阳位置)、恒星(恒星位置数据)、月离(推算月亮位置)、日月交会(日月食推算)、五纬星(五大行星运动情况)、五星交会(五大行星的相对位置变化)。按各卷的性质和作用,又可分为基本五目:法原(天文历法的有关理论)、法数(天文数学用表)、法算(天文历法推算中使用的数学方法)、法器(天文仪器)、会通(中国和西方使用的有关单位换算表)。其中法原部分是《崇祯历书》的核心部分,共四十卷,约占全书的三分之一。这体现了徐光启将历法的推算建立在对先进的天文学知识的了解的基础上的指导思想,利用先进的数学方法和精确的天文数据表进行精密的历法推算。《崇祯历书》编成后由于种种原因,直到明末也未能用来编写历书。清初,西方传教士汤若望将其删改为一百零三卷(另有一百零四卷、一百卷、九十七卷、九十卷本),并将其改名为《西洋新法历书》,进呈给清政府,得到了采用。清政府将其称为《时宪历》,颁布施行。
《崇祯历书》是我国最早吸收西方先进天文学知识对中国传统历法进行改革的大型学术著作。它全面系统地介绍了西方天文学知识,形成了对中国已相对落后的传统天文学的冲击,使中国天文学的发展从此走上了一条吸收和融合西方天文学为主的新路,对推动中国天文学向近现代模式发展有相当重要的作用。《崇祯历书》中详细介绍了西方托勒密和第谷的宇宙体系,对哥白尼的日心体系虽也曾提及,但却认为只有第谷体系才是正确的。这是一种介于哥白尼日心体系和托勒密地心体系之间的折衷学说,它虽然仍认为地球是宇宙的中心,太阳和恒星均是绕地球旋转的,但却认为五大行星是绕太阳旋转的,这就比中国传统的地心体系或当时已在中国得到传播的托勒密地心体系要相对进步一些。《崇祯历书》中的天文用表均以第谷体系为基础进行编算。也引用了大量第谷的观测资料,其对日、月、五大行星视运动的描述采用了本轮、均轮一整套小轮系统来解决,在一定程度上解释了日月的迟疾和五星的顺逆留合等现象。在计算中使用了几何学,从而使中国历法从传统的代数学体系向西方经典的几何学体系靠拢。它还在我国历史上第一次引进了明确的地球和有关地理经纬度的概念,这样使日食、月食见食情况的推算前进了一大步。在推算的手段上,引进了当时西方较为成熟的球面三角和平面三角术。《崇祯历书》中专门叙述到球面三角、平面三角、西洋筹算、比例规等西方数学的著作就有约二十卷,构成了其中的法算部分。这就为历法的精确推算提供了可靠的保证。
书中还引进了一些当时相对先进的天文数据,其岁差值和回归年长的数值均根据第谷测定的较精确的数据取定。在天文观测数据的处理中又是最早从西方引进了蒙气差即大气折射的改正。它还正确地指出了太阳的周年视运动最快时并不恰好位于冬至点上,并且明确指出其位置并不是固定不动的,而是每年约移动45″左右。至于角度单位也正式开始采用一周分为360度,每度分为60分,每分60秒的办法,与中国传统取为
度相比,不但因为没有奇零部分而在计算中显得更为简便,而且使数学、天文学的国际交流有了共同语言,为西方先进的知识在中国的传播也提供了便利条件。其时间单位也改传统的昼夜百刻为九十六刻,这就与西方分一天为二十四小时,每小时四刻种的时制相一致。这比传统的百刻制中有八大刻两小刻的做法要方便得多。在坐标制上引入了西方的黄道坐标系,并有了黄极的概念。在赤道坐标系中又引进了赤道经度和赤道纬度的概念,以代替传统上借助于二十八宿体系的入宿度和去极度,这对表示天体在天空中的位置更为方便、客观。尤其是在求两天体的赤经(即赤道经度)之差时显然要比传统的入宿度要简便得多。在二十四节气的推算上正式采用定气来注历,使节气更能真实反映太阳在黄道上的位置变化情况,然而历法依然采取阴阳历的格局,并采用无中气之月为闰月的置闰原则。可见,《崇祯历书》是传统的中国历法与西方先进的天文历法知识融合的产物,基本上遵循了徐光启“鎔彼方之材质,入大统之型模”的思路,是中国古代历法史上的一次具有划时代意义的革命。
由于中国当时的天文学研究水平远远落后于西方,《崇祯历书》不可能反映当时世界上最先进的天文学发展水平。又由于它采用了第谷的宇宙体系,也就存在该体系的一些缺点。例如它将所有的恒星均视为在与地球相距一万四千余倍地球半径的叫做“恒星天”的固体壳层上,这就比中国古代早就流行过的“宣夜说”中的有关内容落后。另外它对中国古代历法系统中的先进的东西也未进一步加以总结研究、发展提高。至于《崇祯历书》中否认天体的自转,甚至不承认地球也有自转、某些数据的误差很大等缺点也是客观存在的,甚至还夹杂有一些封建迷信的糟粕(如将日月食看作是“无形之灾”等),这些都与人们当时的认识水平有关。尽管如此,《崇祯历书》在当时的确代表了中国天文学在吸收了西方先进的知识后所达到的最高水平。
《崇祯历书》及其删改本《西洋新法历书》的版本较为复杂。《崇祯历书》的明刊本有崇祯九年的一百零三卷刊本和崇祯十六年的七十三卷刊本(还有一百二十六卷本、一百卷本、一百三十七卷本等),国内已很少见。北京故宫博物院图书馆藏有明刊残本。《西洋新法历书》有顺治二年一百零四卷刊本,顺治年间还有九十卷本、九十七卷本。康熙十七年又有一百零三卷本、一百二十卷本等。《四库全书》中也收录有《新法算书》一百卷本。