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七评华罗庚的《从祖冲之的圆周率谈起》 ——农历比对公历。 倪则均,2015年5月27日。

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发表于 2015-5-27 06:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
今年(2015)的3月1日,是我七十六周岁的生日,这一天的农历为正月十一,正巧也是我的农历生日,这是我有生以来从未碰到过的妙事,两个生日一起过岂不乐乎!那么,为什么会出现这种奇妙的事情?请看我下面的解释。
1,公历,阳历,阴历。
华罗庚在他的《从祖冲之的圆周率谈起》里,其第六节“为什么四年一闰,而百年又少一闰?”,实际上是讨论的公历的问题,但是却没有解释清楚公历的来历问题。其第七节“农历的月大月小、闰年闰月”,同样没有解释清楚农历的来历问题,更没有介绍公历与农历之间的关系,以及谁优谁劣的问题。
1911年10月10日,在我国发生了辛亥革命。辛亥革命推翻了帝制,建立了民国,开始实行了公历纪年法。1949年9月27日,在中国人民政治协商会议上,通过了在我国继续实行公历纪年法的决定。公历又称为阳历、新历,是当今世界上绝大多数国家的通用历法。这种历法是在公元前46年,由古罗马的恺撒大帝所创立,所以又称为“儒略历”。公元1582年,罗马教皇对“儒略历”作了较大的修订,出现了10天的中断(自10月5日至14日)。
公历是以地球绕太阳公转一周的时间作为一年,所以又叫做一个回归年。现在的历法专家,运用当今最先进的方法,实际所测得的一个回归年为365天5小时48分46秒。由于它不是整数,所以除去尾数,以365天为一年,称为“平年”。这样每年就会余下5小时48分46秒,四年累计共余下23小时15分4秒,约为一天的时间。因此每四年就必须增加一天,加于2月之末,使得原本是28天的平月,变成了29天闰月;原本是365天的平年,变成了366天的闰年。
然而,如果采用四年一闰的方法,那么每四年又会多出44分56秒,这样积累了128年后,又会多出了一天的时间。其实,如果按照我们今天的连分运算方法,来计算公历的闰年,那么我们就不难证明,673年163闰会比128年31闰更为精确;43200年10463闰又比673年163闰更为精确;……。但是,为了方便起见,现行的公历闰年,都是按照每百年24闰,每400年97闰的方法设置的。
公历属于按照时间周期定义的平历,所以其算法简单,天数基本固定,置闰规则。历年和历日的协调很规范,历年只有365日和366日两种。现在的公历,虽然已经成了当今大多数国家的官方通用纪年方法,但是它还是存在着不少的缺点。首先是公历的宗教意义和罗马皇权的烙印,实在过于强烈,不利于不同文化民族之间的交流。特别是岁首的设置,历月的长度都缺乏明显的天文意义,因此人为因素很强,甚至可以被人任意的随便改动。由于公历只管太阳,没有涉及月亮,因此不利于月亮文化的保护。
阴历是以月亮绕地球公转的周期为计算基础的一类历法,也就是以朔望月的长度29日12小时44分2.8秒,即29.530587日为计算基础的一类历法。“希腊历”和“伊斯兰教历”就是属于这类阴历,在我国又把“伊斯兰教历”称为“回”。阴历年同地球绕太阳公转毫无关系,由于它的一年只有354日或355日,比回归年短11日或10日多,所以阴历的新年,有时是冰天雪地的寒冬,有时是烈日炎炎的盛夏。
2,农历、夏历,阴阳合历。
农历以往一直被称为夏历,相传远在我国的夏代,就已经在使用这种历法了,直到1970年才被正式更名为农历。我国的农历则是属于以阳历的回归年为基准,以阴历的朔望月为依据的,这是一种最为科学合理的阴阳合历,充分体现了我们中华民族的天人合一的传统文化观念。根据地球在黄道上的位置,将一年划分为春、夏、秋、冬四个季;立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大署、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒二十四个节气,是我国农历的鲜明特色。
在我国古代的历法之中,除了祖冲之的“大明历”标新立异,提出了391年144闰的方法之外,其它的历法几乎都是19年7闰,即使这样,如何置闰仍然是一个最大的难题。我们几乎无法知道,在一章十九岁之中,其七个闰月到底应该如何分布?他们之中到底有几个是大月?有几个是小月。我们甚至不知道一章19×12+7=235个月之中到底有几个是大月?有几个是小月。
然而,如果我们将问题扩展至一蔀七十六岁的940个月之中,事情就会变得容易一些,因为一蔀七十六岁对于回归年(按照《周髀算经》里的四分历)来说为76×365+19=27759天。若是假设大月的数量为x,小月的数量为y,则有x+y=940,30x+29y=27759,从而解得x= 499,y=441,即一个蔀里大月的数量为499个,小月的数量为441个。下面我们不妨再具体给出一个蔀里的闰月设置,以及大小月的分布规律。
在一个蔀的28个闰年之中,假设具有七个大月和六个小月的大闰年数为x个,那么具有七个小月和六个大月的小闰年数为28-x个;再假设具有七个大月和五个小月的大平年数为y个,那么具有六个小月和六个大月的小平年数为76-28-y个。于是可以将一个蔀里的大月的数量表示为:7x+6(28-x)+7y+5(48-y)=499;同样可以将一个蔀里的小月的数量表示为:6x+7(28-x)+5y+7(48-y)=441。上面两个式子解得的结果都是x+2y=91,这个二元一次不定方程共有以下14组不同的解:(1,45)、(3,44)、(5,43)、(7,42)、(9,41)、(11,40)、(13,39)、(15,38)、(17,37)、(19,36)、(21,35)、(23,34)、(25,33)、(27,32)。这就是说,在一个蔀里其闰月的设置大小月的分布,可以采用多种不同的方式。
其实,只要根据今年(2015)的3月1日,是我七十六周岁的生日,这一天的农历为正月十一,正巧也是我的农历生日,我们就可以知道,从1939年3月1日开始,到2015年2月28日的76张年历,就是对于一个标准蔀的一种排列。对于一个标准蔀来说,我们可以从其中的任意位置将其割断,将前面的部分平移后面去,或将后面的部分平移前面去,这个标准蔀的排列仍然保持不变,这就是说,一个标准的蔀是具有循环性的。
3,关于万年历的问题。
万年原本是我国古代传说中的一个人名,据说是他创立了我国最古老的一部太阳历,为纪念这位历法编撰者的功绩,所以便将这部历法命名为“万年历”。然而,我们现在所使用的万年历,似乎只是一种工具书,主要解决公历与农历之间的换算问题,同时“万年历”也是各个“年历”的母本,每年的“年历”都是从“万年历”里抄来的。当然,现代的万年历仍然包含着黄历相关吉凶宜忌、节假日、提醒等多种功能信息。
现在的万年历,一般都是从1900年到2100年的历书,据说还有从1600年起编的历书。我总觉得如果这套“万年历”真的完美无缺,那么从1900年到1947年出生的人,如果他们都能话到一百五十二岁,都会两次经历到公历生日与农历生日相重合的喜悦。而从1947年到2024年出生的人,他们都只能经历一次公历生日与农历生日相重合的喜悦,因为1900和2100尽管都能被4整除,但是却都是公历的闰年。
然而,“万年历”的实际情况却并非如此,其1900年出生的人到了1976年,虽然他们的公历生日与农历生日是相重合的,但是到了2052年,他们的公历生日与农历生日却相差了一天;其1901年出生的人到了1977年,他们的公历生日与农历生日相差了一天,但是到了2053年,他们的公历生日与农历生日却又重合了。上述这种情况,在“万年历”里可谓屡见不鲜,其实我们只要将1901年的年历,覆盖掉1977年的年历,即可使得1900和1901年出生的人,只要他们都能话到一百五十二岁,都能两次经历到公历生日与农历生日相重合的喜悦。
“往者不可谏,来者犹可追。”对于我们大家正在使用的“万年历”,要不要设法予以完善,这是历法专家们的事情。对于历法来说,我毕竟是一个外行,我的一些想法未必正确,我在这篇文章里,大谈历法问题,实在属于班门弄斧。我想我已经成功的证明了,我们今天所使用的农历,仍然是按照十九年七闰的方法所编制的。
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