日月食的认识

         成因
        日中则昊,月盈则食,天地盈虚,与时消息。
        

《周易·丰卦》

        【评】这句话表明,我国至迟到公元前八世纪,人们已认识到月食必发生在满月。
        日蚀者,月往蔽之。
        

汉·刘向《五经通义》

        【评】因为合朔正是日、月同度,所以,从日食在朔,人们就会想到日食是月亮相掩太阳的缘故。在迷信谶纬之说很盛行的年代里,古人能有如此正确的见解,是很了不起的。
        月望,日奇其光,阴不可以乘阳也。
        

《淮南子·说山训》

        月十五日与日相望东西,中绳则月食,故夺月光也。差则亏,至晦则尽,故曰:阴不可以乘阳也。
        

《淮南子·说山训》汉·高诱注

        【评】这说明远在汉代,我国已经明白日月隔着地正相对或一直线时,就会发生月食的原理。
        日譬犹火,月譬犹水,火则外光,水则含景,故月光生于日之所照,魄生于日之所蔽。当日则光盈,就日则光尽也。众星被耀,因水转光。当日之冲,光常不合者,蔽于地也,是谓暗虚。在星星微,月过则食。
        

汉·张衡《灵宪》

        【评】张衡对发生朔望时,地球、太阳和月球间的相对位置关系以及对月食的成因即由于月亮经过地球的影子时候就有月食发生的道理,阐述得相当科学。早在一千九百多年前,这位伟大的科学家就能做出如此科学的论断,实在令人惊异!
        月照天下,食于詹诸 ^①。
        

《淮南子·说林训》

        [注]①詹诸:即蟾蜍,亦即蛤蟆。
        【评】把发生的月食现象,说成有个蛤蟆吃了月亮的缘故,是我国远古时期对月食现象的古老认识。
        日、月之行,日一合,一对,而有食。不食,何也?予对曰:黄道 ^①与月道如二环相叠而小差。凡日月同在一度相遇,则日为之食;正一度相对,则月为之亏。虽同一度而月道与黄道不相近,自不相侵。同度而又近黄道月道之交,日月相值,乃相陵掩。正当其交处,则食而既,不全当交道,则随其相犯浅深而食。
        

宋·沈括《梦溪笔谈》

        [注]①黄道:地球围绕太阳公转轨道运动在天空上的投影。
        【评】日食发生在朔,月食发生在望。但是,并不是每次朔(望)都发生日月食,早在宋代,大科学家沈括对此曾精辟地指出了其中的道理。
         考校法
        较日月交食,若一分 ^①二刻 ^②以下为亲,二分四刻以下为近,三分五刻以上为远。以历法有食而天验无食、或天验有食而历注无食者为失。
        

《宋史·律历志》

        [注]①一分:指食分。②二刻:指时刻。
        【评】日月交食的预报,是我国古代历法中的重要内容,对它进行考校验证,可说明该历法的疏密程度。这里是宋代历家周琮提出的校验误差标准。
        前代考占交食,同刻者为密合,相较一刻为亲,二刻为次亲,三刻为疏,四刻为疏远。
        

《元史·历志》引《授时历》

        【评】到了《授时历》时代,校验历法疏密的误差标准比宋代更为严格。
        诸史……所载日食,自汉至隋凡二百九十三,而食于晦日者七十七,晦前一日者三,初二日者三,其疏如此。唐至五代凡一百一十,而食于晦日者一,初二者二,初三者一,稍密矣。宋凡一百四十八,则无晦食,更密矣;犹有推食而不食者十三。元凡四十五,亦无晦食,更密矣,犹有推食而不食者一,食而失推者一,夜食而书昼者一。
        

《徐光启集》卷八

        【评】明末学者徐光启曾对历代史载的交食记录作过一个统计分析。结果表明,从汉到元约一千三四百年,我国历法中对交食的预报经历了一个反复检验、不断改进,逐步完善与精确的发展过程。它代表了我国历法的进步。
         交食周期
        月食始日,五月者六,六月者五,五月复六,六月者一,而五月者五,凡百一十三月而复始,故月食常也,日食为臧也。
        

《史记·天官书》

        【评】有关交食周期的记载首见于《史记》。该书流传二千多年。原文中的一些数据可能发生讹误,而且文中没有具体算法,所以目前尚难以评价它的精密度。但尽管如此,它的意义还是很大的。它对日后的编历工作产生了深远的影响。
        会数四十七,参天九两地十,得会数。朔望之会百三十五;参天数二十五,两地数三十,得朔望之会。会月六千三百四十五;以会数乘朔望之会,得会月。推月食,置会余岁积月,以二十三乘之,盈百三十五,除之,不盈者加二十三,得一月,盈百三十五,数所得,起其正,算外则食月也。加时在望日衡辰。
        

《汉书·律历志》引《三统历》

        【评】西汉三统历首次记载了交食的算法,并且明确地提出了一百三十五个朔望月有二十三次交食周期数。以后许多历法都效仿三统历的作法,列有交食周期这一部分内容。认识交食周期并且逐步精密是我国天文学史上一项重大成就。
         亏起方位法
        日食皆从西,月食皆从东,无上下中央者。
        

《南齐书·天文志上》

        【评】关于日月交食发生的亏起方位,后汉已有记载,这里是代尚书令黄香说的话。这种建立在长期观察基础上的记述是很真实的。
        求日蚀亏起角术曰:其月在外道,先交后会者,亏蚀西南角起;先会后交者,亏蚀东南角起。其月在内道,先交后会者,亏蚀西北角起,先会后交者,亏蚀东北角起。亏蚀分多少,如上以十五为法。会交中者,蚀尽。月蚀在日之冲,亏角与上反也。
        

《晋书·律历志下》

        【评】这是三国魏杨伟编景初历中的内容。杨伟在此历中首创判别日月食亏起方位的方法。
        月食,月在阴历 ^①,初起东南,甚于正南,复于西南。月在阳历 ^②,初起东北,甚于正北,复于西北。其食十二分以上者皆起于正东、复于正西。
        日食,月在阴历,初起西北,甚于正北,复于东北。月在阳历,初起西南,甚于正南,复于东南。其食十二分以上者,皆起正西,复于正东。
        

《新唐书·历志》

        [注]①月在阴历:系指月在黄道北。②月在阳历:系指月在黄道南。
        【评】三国魏杨伟在编《景初历》时,曾首创判别日月食亏起方位法。这里是一行编大衍历时,对这个方法作了更加具体而且也比较简洁的补充。
         食分法
        言日不言朔,食晦日也。其日有食之何也?吐者外壤,食者内壤,阙然不见其壤,有食之者也。有,内辞也,或外辞也。有食之者,内于日也。其不言食之者何也?知其不可知,知也。
        

《谷梁传·隐公三年》

        【评】春秋时代,人们已观察到了日食现象,但因尚未探索到发生的原理,便相信迷信传说,认为是天狗吞吃与吐出的缘故。上文实际讲的是交食食分问题,所谓食分即交食的深浅程度。
         食带
        日月交食,大小相差,而月在日下,自京师斜射而望之,假中国食既,则南方载日之下,所亏才半。
        

《新唐书·历志》

        【评】这里讲的是发生日月食时的食带问题,即对同一时刻,有地方见全食,有地方见偏食;对另一个时刻见全食的地方也已移动了。这说明古人对日月食的认识在逐步深化。
         食时法
        求日食定用及三限辰刻:置日食分秒与二十分相减相乘,平方开之,所得,以五千七百四十乘之,如入定限行度而一,为定用分。以减食甚定分为初亏,加食甚定分为复圆,依发敛求之,为日食三限辰刻。
        置月食分秒与三十分相减相乘,平方开之,所得,以五千七百四十乘之,如入定限行度而一,为定用分。以减食甚定分为初亏,加食甚定分为复圆,依发敛求之,即月食三限辰刻。
        月食既者,以既内[大] ^①分与一十分相减、相乘,平方开之,所得,以五千七百四十乘之,如入定限行度而一,为既内分。用减定用分,为既外分;以定用分减食甚定分,为初亏,加既外,为食既,又加既内,为食甚,再加既内,为生光,复加既外,为复圆;依发敛求之,即月食五限辰刻。
        

《元史·历志四》引《授时历经》

        [注]①此处“大”原文遗漏,今从《金·大明历经》校补。
        【评】这是关于求全部见食时间方法的记载,即求日食三限:初亏、食甚、复圆辰刻;月食五限:初亏、食既、食甚、生光、复圆辰刻。有关这方面内容,宋代历法用代数方法进行计算,但它多以经验数据为据。金大明历则用几何方法,元授时历借鉴了大明历的方法,内容较全面。
         测食法
        日之将蚀,……置盆水庭中,平旦至暮视之。
        

唐·瞿县悉达《开元占经》卷九引汉·京房《日蚀占》

        【评】这里说明了我国早在汉代就用水盆置水法,来观测日食。
        以盆贮油,对日景候之。……约其所欠,殆不及一分。
        

宋·程大昌《演繁露》卷一

        【评】这里记载的是宋代淳熙三年三月丙午朔(1176年4月11日)发生日全食时的观测方法。当时在开封其食分还不到十分之一时,就用油盆测出来了。
        密室中斜开一隙,置窥筒眼镜以测亏复,画日体今数图板,以定食分。
        

《徐光启集》

        【评】徐光启认为,观测日食若只凭眼或水盆照映,则眩耀不定,他便创造了上述的方法来观测。他用这种方法还测定出崇祯四年十月辛丑朔(1631年10月25日)的日食食分约一分半。