邢台市图书馆

我国古代劳动人民很早就明白日月食的发生是有规律的，准确地预推日月食的时刻，是检验历法的关键问题。日月食的发生规律在封建社会人们的观念中联系着社会的发展、皇室的命运、天子的吉凶，所以在历朝历代都极为重视。汉代以来，各种历法都包含有日月交食的推算和预报，但是或多或少都有差错。从天文角度来看，日食发生于朔日，也就是月亮位于太阳和地球之间。月食发生在望日，也就是地球介于太阳和月亮之间。但是由于轨道面的偏斜，并不是每一个朔日和望日都会发生日食和月食。科学的来讲，只有当朔望之时，月亮正好通过升交点或降交点附近，才可能发生日食。具体条件为朔日月亮的黄纬小于13°34′50″，才有可能发生日食，而小于1°24′33″时，才一定会发生日食。望日时月亮的黄纬小于1°03′53″，才有可能产生月食，而小于0°53′28″时，一定会产生月食。所以，要想准确地预推日月食，必须要做大量的精确的计算。
  郭守敬在授时历中所取得的朔望月和交点月的长度都很准确，他又在掌握了较为精确的日月轨道运动的基础上，采取以前历法的优点，做了精密的计算，所以授时历中的对日月食的预报结果更加地符合天象运动。
  为了验证授时历中的日月食时刻预报的准确性，学者选取《尚书》和《诗经》中所记载的两次日食及春秋时期的30次日食，再选取三国以来到元代至元十四年（1277年）的31次日食中35项关于初亏、食甚、复圆的时刻记载，分别用授时历及大明历的方法进行推算，时刻较为准确的，授时历比大明历多8项，准确性较差的，授时历比大明历少8项。将刘宋元嘉十一年（440年）到元代至元十七年（1280年）22次选取的月食记录中，关于初亏、食既、食甚、复圆的45项时刻记录，也分别用授时历和大明历的计算法分别予以计算，结果时刻准确的，授时历比大明历多8项，准确性较差的，授时历比大明历少8项。
  据《元史·天文志》日食的记载中，记录着大德三年（1299年）八月己酉朔及大德六年（1302年）六月癸亥朔两次均有日食。依照授时历的计算，前者日食发生的时间应在日巳时“日食二分有奇”，然而天象到时未见发生，实际情况是的确有日食发生，那次日食经过的路线，在当时国土的北部西伯利亚东部，是日环食，授时历法的计算并没有错，只是食分太小，仅有0.03，不足二分，肉眼没有观测出来。后者日食的时间应于“时加戌”“日食五十秒”，事先大家以为食分太浅，就没有向皇帝报告，结果到了黄昏，天果然渐渐暗淡下来，的确发生日食了。700年后，当1997年我国的漠河发生日全食时，天文学家利用授时历的方法推算出了日食发生的时刻，与现在用现代望远镜观测和最为先进的计算方法得出的结果基本吻合，只差了两小时。可见，授时历推算日月食不但比其它历法要精确先进得多，而且是经得住时间考验的。
  对于授时历，从古到今都给予了高度的评价。清初阮元在《畴人传》郭守敬一节中这样说：“推步之要，测与算二者而已。简仪、仰仪、景符、窥几之制，前此言测候者未之及也。垛叠招差、勾股弧矢之法，前此言算造者弗能用也。先之以精测，继之以密算，上考下求，若应准绳。施行于世，垂四百年。可谓集古法之大成，为将来之典要者矣。自三统以来，为术者七十余家，莫之与伦比也。”。清初的梅文鼎在他的著作《古今历法通考》中说“授时历，集古法之大成。自改正七事，创法五端外，大率多因古术。故不读耶律文正之庚年元历，不知授时之五星。不读统天历，不知授时之岁时消长。不考王朴之钦天历，不知斜升正降之理。不考宣明历，不知气、刻、时三差。非一行之大衍历，无以知岁自为岁，天自为天。非淳风之麟德历，不能用定朔。……”美国现代著名的天文学家席文认为郭守敬的贡献保持着中国传统天文学的高峰，郭守敬的授时历系统是中国古代传统数理天文学的最高成就。
  授时历自至元十八年（1280年）颁发以来，到元末皇帝妥欢帖睦尔至正二十八年（1368年），一共施行了八十八年。当朱元璋称吴王时，也就是1364年十一月冬至日，太史院使刘基等人奏呈戊申年（1368年）的大统历，大统历的实际内容，一切依照授时历，没有任何改动，只不过是更换了朝代，随之更换了名字而已。
  明洪武十七年（1384年）时，钦天监监令元统在郿县人郭伯玉的合作下，将授时历的素材，分门别类，做了“新历”《大统历历法通轨》。他改革了原来授时历的历元，把洪武十七年作为历元，但是他取消了“岁实消长”。回归年长度没有在元代一百年以后进行更改，但是在实际运用历法中，二十四节气出现了误差。洪武二十六年（1393年），钦天监监副李德芳奏请恢复以至元十八年辛巳为历元，还有岁时消长的办法要恢复。朱元璋只是表面上没有同意，但他说要以日月五星的运行为准，实际上还是肯定了郭守敬授时历的正确性。事实上，虽然保存了洪武甲子年为元年，推算时仍用至元辛巳为元，一切均照授时历的方法。后来一直到明末崇祯十七年（1644年），推行了二百七十六年。授时历先后共使用了三百六十四年，是中国也是世界古代历法中行用最久的一种历法。
  不仅如此，授时历还东传到了朝鲜和日本。元朝时期，朝鲜的高丽王朝使用的是授时历。到李氏王朝时，于明景泰二年（1451年）郑麟趾修成著名的《高丽史》，其历志内仍载有《授时历经》全文，可以与《元史·历志》互相参照订正。朝鲜和韩国的学者们在研究中国的天文学时，总要涉及到郭守敬和授时历。著名的学者金容云和金荣局在他们合著的著作中，就较为详细地讲述了《授时历》传入朝鲜的过程以及对朝鲜的影响。在中国开始颁行授时历时，朝鲜正在使用唐代的宣明历，于是国王就派天文历法学家崔诚之到中国学习和研究授时历，并将授时历带回朝鲜。还有一册《授时历捷法立成》一直保存到现在，他们认为是和授时历相关的东方天文学史研究的重要文献。授时历传到日本的时间也非常早。直到德川幕府时代，宽文十二年（1672年）刊行了《改正授时历经》，1673年刊行了《新勘授时历经及立成》，这时中国已步入清代了，早已不用授时历了。1684年，日本天皇下令采用根据授时历原理和方法结合日本观测实际制定的大和历，更掀起了日本研究授时历的高潮。
  其后不到百年间，有专门研究授时历的著作50多种。较为著名的有关孝和撰写的《授时历发明》、建部贤弘撰写的《授时历解议》及林正延作的《授时历图解》。时至今日，日本学者还在热心地研究授时历，20世纪60年代有东京大学中山茂一系列论文，70年代有京都大学山田庆儿的专著《授时历之道》出版。另外在俄罗斯、英国、美国、德国都有专家学者从事郭守敬和授时历的研究工作。他们都对郭守敬在天文仪器制造、编制授时历方面给予了高度评价。