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 日。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。
闰法的改革
远古时代的人们,由于畜牧业和农业生产的需要,经过长期观察,总结 经验,发现了日月运行的某些基本规律。我国人民早在四千年前就根据这种 规律和月相的变化而制定了阴历和阳历两种历法。阴历是观察月的盈亏变化 规律得到的,古人把由上一次月圆 (或月缺)到下一次月圆(或月缺)的一 段时间规定为一个月,每个月二十九天或三十天,十二个月为一年,共计有 354天。阳历是把地球绕太阳运行一周所需要的时间算做一年,阳历一年也 是十二个月,日数为365。当时人们还不知道地球绕太阳运行这一事实,而 从现象上误以为是太阳绕地球运行,但根据实际观测和计算所得结果和地球 绕日运行情况相符合。阴历年和阳历年的日数不同,前者比后者每年要少大 约十一天,阳历年符合季节的变化,每年情况都差不多;阴历和节气之间却 没什么规律可言,变化很大。因此就有必要调整阴历年的日数,使之和阳历 年的日数一致。
我国古代劳动人民在长期实践中找到了解决这个问题的办法,发现了闰 法,隔两三个阴历年,多加一个阴历月,叫做“闰月”。加了闰月的阴历就 可以补上和阳历的差距,这种历法是阴阳全历,一般称之为“阴阳历”。现 在我们所说的农历,实际上就是阴阳历。当时所使用的闰法是十九年七闰, 即十九个阴历年中加七个闰月,并把这十九个阴历年叫做一“章岁”。这种 闰法在当时是一种创造。