29.测关键数据
古人曰:"冬至者,历之本;而求历本者,在验气。"中国古代历法主要是为农业服务的,因而最要紧的是要确定二十四个节气,而冬至时刻的测定则居首位。只 有首先确定了冬至时刻,才能由此确定出其他节气的日子。为了制定授时历,郭守敬带领太史局人员从至元十三年(1276)冬至开始,连续四年用圭表进行日影 观测。他沿用了祖冲之取冬至日前后差数相同日子的晷影进行成对计算的方法,但在时间间隔上,他比祖冲之取得更大更精密。祖冲之分别测量了冬至日前后各二十 三四日的晷影长度,而郭守敬最长取了前后各一百七十八天,即两头都近乎半年之久。从史书记载的数据来看,较之其他著名历法,授时历的冬至时刻最为准确,这 都得归功于郭守敬的反复测量和精密计算。
测定了冬至时刻,接下来需要确定的数据便是回归年长度。我们知道,两个冬至时刻之间的平均时 间间隔,就是一个回归年。郭守敬在制定授时历期间连续测出了四年的冬至时刻,得到了三个回归年长度的数据。但他觉得自己实测年份还太少,不足以作为制历的 充分依据。于是他充分利用我国古代历法中的优秀遗产,从刘宋大明六年(462)到元代至元十五年(1278)这817年的历史资料中,广泛选取,仔细审 核,最终取出六个比较可靠的冬至时刻,得出五个回归年的长度。再结合自己的实测数据,将回归年长度确定为365.2425日。郭守敬采用的这个新的回归年 长度值,同当今世界通用的公历,即格里历所用的回归年长度值完全一样!而格里历是在公元15 82年颁行的,比郭守敬的授时历晚了整整3个世纪呢。
历法中还有一个重要的天文数据——黄赤交角值,即地球绕太阳公转的轨道平面与地球赤道平面的交角值。这个数值在我国古代被称作黄赤大距。它从汉代以来一 直为24古度。到郭守敬制定授时历时还没人改变过它,但郭守敬凭着严谨的科学态度,经过多次实例,推算出黄赤交角应为古度23度90分。这个数值与近代天 体力学理论得出的当时的准确值的误差十分微小,大大精于同时代国外天文历法中的黄赤交角值。由此,近代欧洲天文学家拉普拉斯对我国黄赤交角值的历史资料给 予了高度的评价,并引用我国古代的有关数据作为他的天文理论的证据。