平气和定气

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平气(又名恒气常气)和定气东亚文化圈所用的夏曆中推算节气的两种方法。平气将太阳周年视运动(相当于地球绕日公转)视为匀速,节气之间的时间相等;定气根据太阳的实际位置确定,节气之间的黄道经度相等。夏曆最初采用平气,隋朝刘焯已提出定气,但中国直到初《時憲曆》、日本直到《天保曆》才正式改用定气註曆。平气改定气是夏曆曆法史上最重大的改革之一,對置閏規則影响深远。

定义[编辑]

将岁实(回归年)长度平均分割,根据时间来确定节气,称为平气。若回归年取日,则两分两至之间各相差日,八节之间各相差日,二十四节气之间各相差日。将太阳周年视运动轨迹平均分割,根据日躔行度(黄经)来确定节气,称为定气。两分两至之间各相差90度,八节之间各相差45度,二十四节气之间各相差15度。[1][2][3]

地日运动的速度变化方式

若太阳在黄道匀速运动,则平气和定气是一致的。但实际上,根据开普勒第二定律,太阳运动的角速度不断变化,在近日点时移动最快,在远日点时移动最慢。在各个平气之间,太阳运动经过的角度是不相等的。在各个定气之间,天数是不相等的:冬至前后,地球处于近日点附近,两个节气相距只有14天多;夏至前后,地球处于远日点附近,两个节气之间最多超过16天。[4]:992[2]

与平气相比,定气的日期计算不便,但可以准确反映太阳的实际位置,尤其是春分和秋分:按照定气算,定春分和定秋分确实为昼夜平分之日;按照平气算,平春分前两天、平秋分后两天才是昼夜平分之日。[4]:992[2][3]

历史[编辑]

中国古代曆法最初采用平气。北齐张子信发现日行有盈缩(太阳运动有快慢),从平春分至平秋分较慢,从平秋分到平春分较快。隋朝刘焯受到张子信及其弟子刘孝孙学说的影响,在太阳运动不匀速的基础上,提出定气的概念:例如,定春分为冬至后88天多,夏至前93天多,这一天昼夜真正平分。但刘焯没能正确认识太阳运动速度的变化规律[a],因此其《皇極曆》对定气的推算有较大偏差。唐朝僧一行对日行盈缩规律的认识较为准确,指出日行速度连续变化,在冬至时运行最快,夏至时运行最慢。其《大衍曆》已具备较为准确的計算日行轨迹的方法,用以推算日食月食时刻,但曆書中的二十四节气仍采用平气。此后的曆法都清楚定气的概念,但註曆均用平气。[4]:991-992,514-515,1048-1051

初,西学东渐,使用平气还是定气註曆成為中西曆爭中的焦点。[3]顺治二年(1645)《時憲曆》正式改用定气,是为中国曆法史上最重大的改革之一。[4]:1004现行農曆使用定气,严格按照太阳黄经确定。[1]

日本舊曆在《寬政曆日语寛政暦》及之前都使用平氣,直到《天保曆》(1844)正式改用定气。[2]

置闰[编辑]

夏曆属陰陽曆,置有闰月。夏曆置闰与节气有关,采用无中气置闰法:若一个朔望月中没有中气(双数节气),即为前一个月的闰月。采用平气时,置闰规则简洁。采用定气时,两个中气相距天数不固定,可能短于朔望月,导致一月之内有两个中气,而前一个月或后一个月没有中气,但不予置闰,使得无中气置闰法产生附加规则。置闰规则在改用定气后大为繁复,是清初曆爭中反对用定气註曆的关键原因。[5][3]

平气和定气还会影响闰月的分布。采用平气平朔时,闰月间相隔32-33个月,较为规律。采用平气定朔时,闰月间相隔31-35个月,多为32-33个月。采用定气时,闰月间相隔27-35个月,多为27-29个月或34-35个月;由于各个中气之间的天数不固定,冬季中气相距时间短,一月之中无中气的情况较罕见,夏季反之,故闰月较少出现在冬季,而以夏季为多。[5][4]:996

参见[编辑]

注释[编辑]

  1. ^ 刘焯认为,太阳运行速度在春分后最慢,逐渐加速到夏至,再逐渐减速到秋分前又恢复为最慢;在秋分后最快,逐渐减速到冬至,再逐渐加速到春分前又恢复为最快;冬至和夏至的速度相同。在此模型中,日行速度的变化是不连续的,在春分前后瞬间从最快变为最慢,在秋分前后瞬间从最慢变为最快。[4]:1050

参考文献[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 中国科学院自然科学史研究所 (编). 中国古代重要科技发明创造. 北京: 科学普及出版社. 2016: 18-19. ISBN 978-7-5046-7090-8. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 二十四節気の定め方. 国立天文台. [2021-07-24]. (原始内容存档于2021-02-25) (日语). 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 王广超. 明清之际定气注历之转变 (PDF). 自然科学史研究. 2012, 31 (01): 26-36. (原始内容存档 (PDF)于2021-07-26). 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 陈遵妫. 中国天文学史. 上海: 上海人民出版社. 2016 [1984]. ISBN 978-7-208-12806-4. 
  5. ^ 5.0 5.1 陈展云. 旧历改用定气后在置闰上出现的问题. 自然科学史研究. 1986, (1): 22-28.