第二百八十八章 代數天文
大明：秋後問斬，太子是獄友 作者：霸道總裁胖總 投票推薦 加入書簽 留言反饋
中國的天文算法，就突出一個代數強行求解。
雖然沒有“日心說”作為天文模型的理論基礎，依靠代數計算也很難歸納出完整的太陽係軌跡模型，但也因為華夏文明的時間線太長，好歹也是位列四大文明古國。
相比起另外三個“兄弟”，華夏文明算是唯一幸存下來的，並且在長達幾千年的時間長河裏，都始終沒有遺忘撰寫史書這個良好的習慣。
什麽古印度、古巴比倫、古埃及……
三個文明古國滅了一個，名存實亡了兩個，別看埃及、印度還在，但光是明初時空的埃及、印度，都早就不是當年的那個文明了。
林煜接著說道：“因為華夏文明幾千年的傳承下來，有著眾多史書可以作為記錄依據，比如有關日食這種天文現象的記錄，最早的可以追溯到《尚書·胤征》中的夏仲康王，距離我大明都快三千五百多年了……”
嗯，根據後世更確切的推算，應該是公元前2137年10月22日，可以說這是世界上最早的日食記錄。
不僅有日食的記錄，還有著極為古老的觀象台遺址——陶寺古觀象台（距今約4700年）。
這是一組由13根夯土柱組成的半圓形陣列，通過觀測太陽在夯土柱狹縫中的起落，可以確定夏至、冬至、春分、秋分，並以此確定四季（可能和英國的巨石陣功能類似）。
《尚書·堯典》中的記錄“曆象日月星辰，敬授人時”正好可以與陶寺古觀象台相互佐證。
這就是華夏文明傳承了幾千年，所積攢下來的天文學底蘊。
“有著這些天文學的底蘊遺留，再加上曆朝歸納總結的天文數據，哪怕曆朝所製定的曆法實際並沒有以太陽為中心依據，而是以地球為中心，觀測的日月定曆，但依靠著不斷記錄傳承下來的天文觀測數據……那麽時間一長，總能得到近似解。”
“換言之，就好比太陽總會日出日落，月亮總會每年重複性呈現陰、晴、圓、缺四種狀態，而就連日食這種不祥之兆，在曆法中也是能夠被預測到的。”
“隻要我們統計的數據足夠多，再利用代數方程轉化為數學模型，那麽隻要這些代數模型足夠多，就能夠強行進行開平方，取近似解……”
“為什麽宋朝曆法改得那麽頻繁？而包括宋朝在內，曆朝的曆法也都進行過多次重複的修改更正？”
“原因便出在此處！”
林煜盡可能用四人能夠理解的方式，進行了認真解答。
說得再直白通俗一點，就是大數據推測的辦法。
隻要數據足夠多，那總能摸到裏麵的一些規律，再加上這還是自然界的天文現象。
就跟太陽必定是從東邊升起，西邊落下一樣。
這是大自然運行存在的規律，天文學也有這個規律。
收集記錄足夠多的數據，進行歸納總結，轉化為代數方程式，再進行求解取值。
那麽中國古代的曆法也就出來了！
漢武帝時期，落下閎、鄧平始製太初曆，通過實際觀測確定曆法的依據，囊括二十四節氣、五星、交食周期、閏法、朔晦等，並采用19年7閏的置閏法。
又以365.25天為迴歸年（太陽中心連續兩次經過春分點所需的時間）長度，以29又43\/81（29.）天為朔望月周期，這已經和後世的觀測數據非常接近了。
在這之後，劉歆進一步改進的三統曆，完善了日月食和五星運行周期，也正式開創後世曆法的製定標準。
在三統曆中，為了推算日月和五星軌跡，劉歆設置了一個理想起點（曆元）作為運算基準，從曆元往上推，得出一個日月合璧，五星連珠的時刻，而這個時刻就稱為上元。
劉歆將這一年的大周期稱為太極上元，從上元到編曆年份的年數稱為積年，通稱上元積年。
（太極上元：五星在年之內各循環往複若幹周與4617年周期配合起來，在年裏，相當於統，這個周期的起點就是所謂的“太極上元”，所有的周期在這時都統一了，即：年*171=年；4617年*5120=年）
漢代以後，隨著天文計算方法不斷精進，再加上觀測方式的進步，曆法精度也在不斷提高。
兩宋曆法修改頻繁達到曆朝之最，既是他們的曆法在不斷發展進步，也是民間私曆的不禁止，給了民間數學發展極大的發揮空間。
到了南宋時期楊忠輔的統天曆，就已經以365.2425天為迴歸年長度，和後世通行的公曆迴歸年長度相同（早了三百多年）。
統天曆還廢除了繁雜的上元積年計算，提出了迴歸年長度有變化的觀點，不過這些改革，直到元代郭守敬、王恂、許衡等編製的《授時曆》才得以實施。
對了，這段時期最厲害的，當屬《測圓海鏡》（李冶）、《四元玉鑒》（朱世傑）等數學奇書了。
前者講的是天元術，後者說的是四元術。
什麽是天元術和四元術？
通俗點來說，天元術就是代數方程式，即一元二次、三次……高次方程，而四元術便是天元術的進階版本。
怎麽樣？
是不是很驚訝，早在元代時期，我國就已經整出一元高次方程式了，比西方整整早了五百多年。
隻可惜，李冶是金人，而朱世傑則是大都人，所以天元術理所當然很快便失傳了。
天元術重新被解析出來，還是蟎清時期的天文數學家梅瑴成，在參與編纂《明史·天文誌》的時候，發現歐洲同時期的借根方比例與天元術有異曲同工之妙。
這才從中得到啟發，通過不斷演算，終於是把天元術給重新開了出來，並著作《赤水遺珍》進行論述證明。
也不好說到底算是好事，還是壞事。
天元術重見天日，對中國數學發展肯定有好處，但因為政治原因，加上中國數學發展沒有成體係的邏輯基礎，就如同無本之木、無水之萍。
開創者死了，要不了多久就會失傳。
祖衝之用來算出圓周率3.的算法，到如今也就剩個圓周率數值了。
怎麽算的？
不知道。
為什麽要算？
全憑興趣使然。
這怎麽能行……
雖然沒有“日心說”作為天文模型的理論基礎，依靠代數計算也很難歸納出完整的太陽係軌跡模型，但也因為華夏文明的時間線太長，好歹也是位列四大文明古國。
相比起另外三個“兄弟”，華夏文明算是唯一幸存下來的，並且在長達幾千年的時間長河裏，都始終沒有遺忘撰寫史書這個良好的習慣。
什麽古印度、古巴比倫、古埃及……
三個文明古國滅了一個，名存實亡了兩個，別看埃及、印度還在，但光是明初時空的埃及、印度，都早就不是當年的那個文明了。
林煜接著說道：“因為華夏文明幾千年的傳承下來，有著眾多史書可以作為記錄依據，比如有關日食這種天文現象的記錄，最早的可以追溯到《尚書·胤征》中的夏仲康王，距離我大明都快三千五百多年了……”
嗯，根據後世更確切的推算，應該是公元前2137年10月22日，可以說這是世界上最早的日食記錄。
不僅有日食的記錄，還有著極為古老的觀象台遺址——陶寺古觀象台（距今約4700年）。
這是一組由13根夯土柱組成的半圓形陣列，通過觀測太陽在夯土柱狹縫中的起落，可以確定夏至、冬至、春分、秋分，並以此確定四季（可能和英國的巨石陣功能類似）。
《尚書·堯典》中的記錄“曆象日月星辰，敬授人時”正好可以與陶寺古觀象台相互佐證。
這就是華夏文明傳承了幾千年，所積攢下來的天文學底蘊。
“有著這些天文學的底蘊遺留，再加上曆朝歸納總結的天文數據，哪怕曆朝所製定的曆法實際並沒有以太陽為中心依據，而是以地球為中心，觀測的日月定曆，但依靠著不斷記錄傳承下來的天文觀測數據……那麽時間一長，總能得到近似解。”
“換言之，就好比太陽總會日出日落，月亮總會每年重複性呈現陰、晴、圓、缺四種狀態，而就連日食這種不祥之兆，在曆法中也是能夠被預測到的。”
“隻要我們統計的數據足夠多，再利用代數方程轉化為數學模型，那麽隻要這些代數模型足夠多，就能夠強行進行開平方，取近似解……”
“為什麽宋朝曆法改得那麽頻繁？而包括宋朝在內，曆朝的曆法也都進行過多次重複的修改更正？”
“原因便出在此處！”
林煜盡可能用四人能夠理解的方式，進行了認真解答。
說得再直白通俗一點，就是大數據推測的辦法。
隻要數據足夠多，那總能摸到裏麵的一些規律，再加上這還是自然界的天文現象。
就跟太陽必定是從東邊升起，西邊落下一樣。
這是大自然運行存在的規律，天文學也有這個規律。
收集記錄足夠多的數據，進行歸納總結，轉化為代數方程式，再進行求解取值。
那麽中國古代的曆法也就出來了！
漢武帝時期，落下閎、鄧平始製太初曆，通過實際觀測確定曆法的依據，囊括二十四節氣、五星、交食周期、閏法、朔晦等，並采用19年7閏的置閏法。
又以365.25天為迴歸年（太陽中心連續兩次經過春分點所需的時間）長度，以29又43\/81（29.）天為朔望月周期，這已經和後世的觀測數據非常接近了。
在這之後，劉歆進一步改進的三統曆，完善了日月食和五星運行周期，也正式開創後世曆法的製定標準。
在三統曆中，為了推算日月和五星軌跡，劉歆設置了一個理想起點（曆元）作為運算基準，從曆元往上推，得出一個日月合璧，五星連珠的時刻，而這個時刻就稱為上元。
劉歆將這一年的大周期稱為太極上元，從上元到編曆年份的年數稱為積年，通稱上元積年。
（太極上元：五星在年之內各循環往複若幹周與4617年周期配合起來，在年裏，相當於統，這個周期的起點就是所謂的“太極上元”，所有的周期在這時都統一了，即：年*171=年；4617年*5120=年）
漢代以後，隨著天文計算方法不斷精進，再加上觀測方式的進步，曆法精度也在不斷提高。
兩宋曆法修改頻繁達到曆朝之最，既是他們的曆法在不斷發展進步，也是民間私曆的不禁止，給了民間數學發展極大的發揮空間。
到了南宋時期楊忠輔的統天曆，就已經以365.2425天為迴歸年長度，和後世通行的公曆迴歸年長度相同（早了三百多年）。
統天曆還廢除了繁雜的上元積年計算，提出了迴歸年長度有變化的觀點，不過這些改革，直到元代郭守敬、王恂、許衡等編製的《授時曆》才得以實施。
對了，這段時期最厲害的，當屬《測圓海鏡》（李冶）、《四元玉鑒》（朱世傑）等數學奇書了。
前者講的是天元術，後者說的是四元術。
什麽是天元術和四元術？
通俗點來說，天元術就是代數方程式，即一元二次、三次……高次方程，而四元術便是天元術的進階版本。
怎麽樣？
是不是很驚訝，早在元代時期，我國就已經整出一元高次方程式了，比西方整整早了五百多年。
隻可惜，李冶是金人，而朱世傑則是大都人，所以天元術理所當然很快便失傳了。
天元術重新被解析出來，還是蟎清時期的天文數學家梅瑴成，在參與編纂《明史·天文誌》的時候，發現歐洲同時期的借根方比例與天元術有異曲同工之妙。
這才從中得到啟發，通過不斷演算，終於是把天元術給重新開了出來，並著作《赤水遺珍》進行論述證明。
也不好說到底算是好事，還是壞事。
天元術重見天日，對中國數學發展肯定有好處，但因為政治原因，加上中國數學發展沒有成體係的邏輯基礎，就如同無本之木、無水之萍。
開創者死了，要不了多久就會失傳。
祖衝之用來算出圓周率3.的算法，到如今也就剩個圓周率數值了。
怎麽算的？
不知道。
為什麽要算？
全憑興趣使然。
這怎麽能行……