上元積年
古代歷法中一般都設有歷元，作為推算的起點。這個起點，習慣上是取一個理想時刻。通常取一個甲子日的夜半，而且它又是朔，又是鼕至節氣。從歷元更往上推,求一個出現“日月合璧，五星聯珠”天象的時刻,即日月的經緯度正好相同，五大行星又聚集在同一個方位的時刻。這個時刻稱為上元。從上元到編歷年份的年數叫作積年，通稱上元積年。上元實際就是若幹天文周期的共同起點。有了上元和上元積年，歷法傢計算日、月、五星的運動和位置時就比較方便。中國推算上元積年的工作，首先是從西漢末年的劉歆開始的。劉歆的《三統歷》以 19年為1章，81章為 1統，3統為1元。經過 1統即1,539年，朔旦、鼕至又在同一天的夜半,但未回覆到甲子日。經 3統即 4,617年才能回到原來的甲子日，這時年的幹支仍不能復原。《三統歷》又以 135個朔望月(見月)為交食周期，稱為“朔望之會”。1統正好有141個朔望之會。所以交食也以 1統為循環的大周期。這些都是以太初元年十一月甲子朔旦夜半為起點的。劉歆為了求得日月合璧、五星聯珠的條件，又設 5,120個元、23,639,040年的大周期，這個大周期的起點稱作太極上元。太極上元到太初元年為 143,127年。在劉歆之後,隨着交點月、近點月等周期的發現，歷法傢又把這些因素也加入到理想的上元中去。
日、月、五星各有各的運動周期，並且有各自理想的起點，例如，太陽運動的鼕至點，月亮運動的朔、近地點、黃白交點等等。從某一時刻測得的日、月、五星的位置離各自的起點都有一個差數。以各種周期和各相應的差數來推算上元積年，是一個整數論上的一次同餘式問題。隨着觀測越來越精密，一次同餘式的解也越來越睏難，數學運算工作相當繁重，所得上元積年的數字也非常龐大。這樣,對於歷法工作就很少有實際意義,反而成了纍贅。後經曹士、楊忠輔等作嘗試性的改革以後，元代郭守敬在創製《授時歷》中廢除了上元積年。 |
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