第十六章 南北朝最伟大科学家祖冲之
说,做人要做成一个纯粹的人。小时候学习毛主席的《纪念张思德》,文中也有一句名言:“做一个纯粹的人,一个高尚的人。”“纯粹的人”是许多人的人生追求,可是谁又能真正实践这一信条?无论是艺术领域还是科学领域,我们总能找到这样的代表,他们不理外界世事的变化无常,只埋头于倾心追求的理想中。程蝶衣用昙花一样的灿烂留给了影迷无数的感动,而祖冲之则是用几十年寂寞的工作,为中国的科技历史留下了永恒的传奇。
如果说张衡还可以算做是一个政治人物的话,那么祖冲之则可以被看作是最纯粹的学者。家族的地位和先天的条件使他虽然身为一个官吏,却对于政治生活分外的淡漠。这使他远离开了南北朝众多的政治旋涡,却也使他有时候会无意中卷入政治的洪流中,这是许多科学家都不可避免的命运。离开华林园以后,祖冲之做过多任官职,从南徐州的从事史到篓县的县令,史书上对祖冲之的为官经历记录甚少,而事实上,这位大学问家对于仕途的升迁也始终不是太用心。权力的斗争并非是属于他的舞台,科学的探索才是真正属于他的战场。从南徐州到篓县,官职变了又变,在外人看来是祖冲之官场之路的开始,而对他自己而言,却是他科技道路的开始。从华林园毕业到走上茫茫的为官路,年轻的祖冲之开始为他人生的第一个理想而努力,并非是加官晋爵,而是要编写《大明历》,对于中国天文的发展和农业的发展而言,这是一件举足轻重的大事。在之后为官的道路上,他把大部分的精力都用到了这部历法的推算与测量之中,甚至他利用做县令的便利,对旧历法中的种种数据进行了亲身的测量,从做官的角度说,祖冲之这样做有些“不务正业”,而这恰恰是他身为一个学者的纯粹之处。张衡是以钻研科学的方式,为实现自己的政治理想而努力,他需要借助先进的发明来取得当权者的信任,既而推广自己的政治主张。祖冲之则不然,他人生全部的理想或许只在于一个科学成就的诞生和一种科学理论的完成,从这个意义上说,也许他不是一个全面发展的人物,但是他比许多儒生出身的学者要生活得更单纯,比起南朝那些沉迷于你争我夺的官僚们,也生活得更潇洒。
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说到《大明历》,我们不得不把南朝的历法情况作一下简单的介绍。
在祖冲之以前的中国天文理论中,一直存在着一个错误:即太阳自今年冬至点环行天空一周到明年冬至点永远地吻合。天周(即地球绕太阳真正公转一周的周期)和岁周(回归年,即太阳正射今年冬至点到明年再回到冬至点的周期)不分。东晋的虞喜测出了太阳从今年冬至点到明年冬至点有一些差距,太阳并不能回到它前一年的起点。这个差距,天文学上叫做岁差,而在南朝“元嘉历”制定的时候,凉洲的学者已经提出了“闰年”的概念,认为600年中有221个闰年的比较精确的意见。但是作为修订者的何承天并没有采纳这一成果。在当时的南朝,国家通用的历法依然是何承天所用的《元嘉历》,祖冲之敏锐地发现了这一问题,并且写出了《大明历》。
在《大明历》中,祖冲之区分了回归年和恒星年,首次把岁差引进历法,测得岁差为45年11月差1度(今测约为70.7年差1度)。定一个回归年为365.24281481日(今测为365.24219878日),直到南宋宁宗庆元五年(公元1199年)杨忠辅制统天历以前,它一直是最精确的数据。采用391年置144闰的新闰周,比以往历法采用的19年置7闰的闰周更加精密。定交点月日数为27.21223日(今测为27.21222日)。交点月日数的精确测得使得准确的日月食预报成为可能,祖冲之曾用大明历推算了从元嘉十三年(公元436年)到大明三年(公元459年),23年