落下闳

落下闳人物简介

落下闳[Hóng]（前156年—前87年），复姓落下，名闳，字长公，巴郡阆中(今四川阆中)人。西汉时期的天文学家，太初历的主要创立者。汉武帝时任待诏太史，浑天说创始人之一。曾制造观测星象的浑天仪，创制“太初历”，又称“八十一分律历”，在天文学上有较大的影响。其在家乡阆中蟠龙山建立了中国最早的民间观星台，改制了观测仪器浑仪，近代天文学史家朱文鑫说：“自汉落下闳作浑天仪，始立仪象之权舆”，后来的天文历法家如贾违、张衡、祖冲之等人，则是在落下闳的基础上加以改进和发展的。落下闳完善了古代天文学说浑天说，奠定了中国古代先进的宇宙结构理论基础。他在天文学上的贡献，承前启后，对于推动中国天文学的发展，起到了重要作用。

落下闳个人经历

落下闳醉心于天象观察，后在家乡小有名气，经同乡、太常令谯隆和太史令司马迁推荐，被汉武帝征召入京，与当时的官家天文学家唐都、邓平一起研制历法。此历被汉武帝采用，于“太初元年”颁行，故称其为“太初历”。

太初历是中国历史上第一部有完整文字记载的历法，在历史上有着极其重要的地位。而落下闳在天文学、数学、农学上的一系列开创性的贡献，也已经被学术界公认，英国科技史学家李约瑟称他为“中国天文史上最灿烂的星座。”

2004年9月16日，经国家天文学联合会小天体提名委员会批准，中国科学院国家天文台已将其发现的国际永久编号为16757的小行星命名为“落下闳星”。从此，落下闳真正成为一颗璀璨星座永恒的闪耀在星空中。

落下闳主要贡献

中国古代有四大科学门类成果突出，即农学、医学、天文、数学，简称“农、医、天、算”。落下闳在这些方面均打下好的基础。他不仅是继承了中国古代在上述学科领域的成就，而且大大加以了发展。

《太初历》的制订是中国历史上破天荒的一次历法大改革，是中华民族在世界天文学上的巨大贡献。英国李约瑟博士在《中国科学技术史》一书中盛赞他是世界天文学领域一颗“灿烂的星座”。并且把落下闳所处的时代的东西方天文成就作了一个比较，共列成了十大成就，其中落下闳的成就有三个。落下闳虽然己经逝世两千多年了，但“落下闳星”却永远闪耀在茫茫太空。

第一，编制《太初历》。

西汉建立初始，仍沿用秦代历法，即颛顼历。至汉武帝元封年间(公元前110—前105年)，历经100余年，误差积累已很明显，出现朔晦月见等实际月象超前历谱的现象。另外，按当时的推算，元封七年(公元前104年)十一月甲子日的夜半，恰逢合朔和冬至，合乎历元要求。于是，太史令司马迁等人上书建议改历。汉武帝同意，并下诏广泛征聘民间天文学家。

落下闳在同乡谯隆的推荐下，从四川来到京城长安（今陕西西安）参加改历工作。

在改历过程中，曾发生激烈的争论。民间天文学家落下闳与邓平和唐都等20多人以及官方的公孙卿、壶遂和司马迁都各有方案，相持不下，最后形成了18家不同的历法。经过仔细对照比较，汉武帝认为落下闳与邓平的历法优于其他17家，遂予采用，于元封七年颁行，并改元封七年为太初元年，因而新历又称为太初历。太初历在行用后，受到包括司马迁、张寿王等人的反对，张寿王甚至提议改回到殷历。然而孰优孰劣，还要以实测为准。为此朝廷组织了一次为期3年的天文观测，同时校验太初历和古六历的数据，结果表明，太初历更为符合天象。从此太初历便站稳了脚跟，而且一直使用了将近200年(公元前104—84年)。

为了表彰落下闳的功绩，汉武帝特授他以侍中之职，落下闳却坚辞不受，而邓平则被任命为太史丞。

《太初历》的优点

太初历仍用十九年七闰的置闰法，但取29+43/81日为一朔望月，由于分母为81，所以太初历又称八十一分法。它在很多方面超越颛顼历，归纳起来主要有：

1、与农业生产结合

太初历采用夏正，以寅月为岁首，与春种秋收夏忙冬闲的农业节奏合拍。

2、无中气之月为闰月

太初历规定以无中气之月为闰月。在二十四节气中，位于偶数者，即冬至、大寒、雨水、春分、谷雨、小满、夏至、大暑、处暑、秋分、霜降、小雪，叫做中气。凡阴历月中没有遇到中气的，其后应补一闰月。这种方法显然要比以前的年终置闰法更为合理。

第二，提出“浑天学说”。

落下闳是浑天说的创始人之一，经他改进的赤道式浑天仪，在中国用了两千年。他测定的二十八宿赤道距度（赤经差），一直用到唐开元十三年（公元725年），才由一行重新测过。

落下闳第一次提出交食周期，以135个月为“朔望之会”，即认为11年应发生23次日食。他知道《太初历》存在缺点：所用回归年数值（356.2502日）太大，有预见地指出“后八百年，此历差一日，当有圣人定之。”（事实上，每125年即差一日，到公元85年就实行改历。）

落下闳创制的浑仪（包括浑天仪和浑天象），形象地展示了宇宙模型。他通过长期观测和科学运算，用事实论证了浑天说理论和天体运行规律，最终制定出优于其它17种历法的“太初历”，是浑天说对盖天说的有力的否定。汉代大文学家、天文学家杨雄的论述，《史记》《旧唐书》等记载，均证明是落下闳创造了浑仪。

第三，发明通其率算法。

在数学方面，他发明“连分数（辗转相除）求渐进分数”的方法，定名“通其率”，现代学者称之为“落下闳算法”。“落下闳算法”比采用类似方法的印度数学家爱雅哈塔早600年，比提出连分数理论的意大利数学家朋柏里早1600年，它影响中国天文数学2000年。

他发明的“通其率”算法，用辗转相除法求渐近分数，为历法计算提供了有力的工具。应用辗转相除法求渐近分数，与应用连分数法求渐近分数其计算程序是一致的。在《汉书·律历志》中称“闳运算转历”，可见《太初历》的数学运算是由落下闳承担的，包括日法81的计算、“上元积年”的计算、太极上元“的计算，等等。吕子方研究得出，日法81的计算是来自于连分数求出渐近分数。日本学者新城新藏在《东洋天文学史》第八编第六节”三统上元与超辰法“中，提出落下闳是通过求解不定方程，计算”上元积年“。李文林、袁向东提出，有可能”上元积年“是作为一次同余式求解。吕子方提出”太极上元“的计算落下闳也是应用的连分数求出渐近分数。这种算法落下闳本人称之为”通其率“。数学家何鲁为吕子方《〈三统历〉历意及其数源》一文作序时写道：“‘通其率’三字即有求连分数意。率者，比率。通，谓可通用者，其数甚多，取其适者或密近者，可也。”中国数学史界经过20世纪后半叶约半个世纪的探索讨论，已认定：“通其率算法不仅是天算家简化分数数据的重要方法，亦是处理周期现象中一次同余问题的有力工具。“我们可以公正地称“通其率”算法为“落下闳算法”。“落下闳算法”的主在要程序，即通过辗转相除求出一系列渐近分数，用以解决多种数学问题。中国古代历法计算中的“强弱术”“调日法”“求一术”等等，都源于“落下闳算法”。从现代数学和观点看，“落下闳算法”可以实现用“有理数逼近实数”，以及“最佳逼近”等，是具有普通意义的数学方法。

落下闳在实测的基础上，考订历代重大的天文数据，改革了不合理的岁首制度，改定为从孟春正月为岁首，即《太初历》一年的开始，依照春、夏、秋、冬顺序，至冬季阴历十二月底为岁终，使农事与四季的顺序相吻合，有利于农业生产发展。其次改革了置闰方法，使节令、物候与月份安排得更为准确。《太初历》采用的岁首和科学的置闰法，中国的阴历一直沿用至今。他通过巨大天文数据测定，在天文学史上首次准确推算出135月的日、月食周期，即“朔望之会”，认为135个朔望月中，至少有23次日食，根据这个周期，人类可以对日、月食进行预报，并可校正阴历朔望。

因此，确立孟春正月为岁首的历日制度是落下闳又一伟大功绩。

落下闳确立正月为岁首后，人们将正月初一称为“元旦”、“新年”，民间习称“过年”，民间也就有了“春节”的说法一直沿用至今。所以，今天，我们也就尊称落下闳为“春节老人”。

落下闳第一次将24节气纳入历法，此一作法，奠定了春节的基础，同时也是遗惠千秋万代的创举。

24节气是中国古代农业学的一大独特的创造，完整的记载于《淮南子·天文训》（公元前140年左右），几千年来对中国的农牧业生产和人民生活起了极为重要的作用。落下闳的贡献是告诉人们将24节气中太阳移到黄道上24个具有季节意义的位置的日期，首次编入《太初历》之中，并规定节气（即立春、惊蛰、24节气中是奇数项的气）可以在上月的下半月或本月的上半月出现；而中气（即雨水、春分、谷雨等，24节气中是偶数项的气）一定要在本月出现，如果遇到没有中气的月份，可以定为上月的闰月。

这种置闰原则一直沿用一千多年。北齐（公元 550--577年）张子信发现太阳视运动不均匀现象。现在知道因为地球公转轨道是椭圆，所以节气的间隔也应该是不均匀的，这称为定气。直到清朝才开始在历法中使用定气，从而对“落下闳置闰法”作了改进：即在农历中，仍采用落下闳制订的“以无中气月置闰”的方法，但如果在同一年（或相邻两年）当中出现两个或两个以上的无中气月，要首先把冬至定在农历十一月，再对闰月作出取舍。

落下闳制定农历十一月为子月，以寅月即正月为岁首，以没有中气的农历月为闰月，以135个月为交食周期。这些特点都是开创性的。有些已成为传统，至今仍在发挥功能，例如，中国人的春节、过大年。落下闳的贡献在农业中、生活中发挥直接的指导作用。