落下閎

落下閎（前156年—前87年），複姓落下，名閎，字長公，巴郡閬中(今四川閬中)人。中國古代西漢時期的天文學家，太初曆的主要創立者。

漢武帝時任待詔太史，渾天說創始人之一。曾製造觀測星象的渾天儀，創製“太初曆”，又稱“八十一分律歷”，在天文學上有較大的影響。其在家鄉閬中蟠龍山建立了我國最早的民間觀星台，改制了觀測儀器渾儀，近代天文學史家朱文鑫說:“自漢落下閎作渾天儀，始立儀象之權輿”，後來的天文曆法家如賈違、張衡、祖沖之等人，則是在落下閎的基礎上加以改進和發展的。落下閎完善了古代天文學說渾天說，奠定了我國古代先進的宇宙結構理論基礎。他在天文學上的貢獻，承前啟後，對於推動中國天文學的發展，起到了重要作用。

落下閎醉心於天象觀察，后在家鄉小有名氣，經同鄉、太常令譙隆和太史令司馬遷推薦，被漢武帝徵召入京，與當時的官家天文學家唐都、鄧平一起研製曆法。此歷被漢武帝採用，於“太初元年”頒行，故稱其為《太初曆》。

《太初曆》是我國歷史上第一部有完整文字記載的曆法，在歷史上有著極其重要的地位。而落下閎在天文學、數學、農學上的一系列開創性的貢獻，也已經被學術界公認，英國科技史學家李約瑟稱他為“中國天文史上最燦爛的星座。”

2004年9月16日，經國家天文學聯合會小天體提名委員會批准，中國科學院國家天文台已將其發現的國際永久編號為16757的小行星命名為“落下閎星”。從此，落下閎真正成為一顆璀璨星座永恆的閃耀在星空中。

中國古代有四大科學門類成果突出，即農學、醫學、天文、數學，簡稱“農、醫、天、算”。落下閎在這些方面均打下好的基礎。他不僅是繼承了中國古代在上述學科領域的成就，而且大大加以了發展。

《太初曆》的制訂是中國歷史上破天荒的一次曆法大改革，是中華民族在世界天文學上的巨大貢獻。英國李約瑟博士在《中國科學技術史》一書中盛讚他是世界天文學領域一顆“燦爛的星座”。並且把落下閎所處的時代的東西方天文成就作了一個比較，共列成了十大成就，其中落下閎的成就有三個。落下閎雖然己經逝世兩千多年了，但“落下閎星”卻永遠閃耀在茫茫太空。

第一，就是他編製的曆法《太初曆》。

西漢建立初始，仍沿用秦代曆法，即顓頊歷。至漢武帝元封年間(公元前110—前105年)，歷經100餘年，誤差積累已很明顯，出現朔晦月見等實際月象超前歷譜的現象。另外，按當時的推算，元封七年(公元前104年)十一月甲子日的夜半，恰逢合朔和冬至，合乎曆元要求。於是，太史令司馬遷等人上書建議改歷。漢武帝同意，並下詔廣泛徵聘民間天文學家。

落下閎在同鄉譙隆的推薦下，從四川來到京城長安（今陝西西安）參加改歷工作。

在改歷過程中，曾發生激烈的爭論。民間天文學家落下閎與鄧平和唐都等20多人以及官方的公孫卿、壺遂和司馬遷都各有方案，相持不下，最後形成了18家不同的曆法。經過仔細對照比較，漢武帝認為落下閎與鄧平的曆法優於其他17家，遂予採用，於元封七年頒行，並改元封七年為太初元年，因而新曆又稱為太初曆。太初曆在行用后，受到包括司馬遷、張壽王等人的反對，張壽王甚至提議改回到殷歷。然而孰優孰劣，還要以實測為準。為此朝廷組織了一次為期3年的天文觀測，同時校驗太初曆和古六歷的數據，結果表明，太初曆更為符合天象。從此太初曆便站穩了腳跟，而且一直使用了將近200年(公元前104—84年)。

為了表彰落下閎的功績，漢武帝特授他以侍中之職，落下閎卻堅辭不受，而鄧平則被任命為太史丞。

《太初曆》的優點

太初曆仍用十九年七閏的置閏法，但取29+43/81日為一朔望月，由於分母為81，所以太初曆又稱八十一分法。它在很多方面超越顓頊歷，歸納起來主要有：

1、與農業生產結合

太初曆採用夏正，以寅月為歲首，與春種秋收夏忙冬閑的農業節奏合拍。

2、無中氣之月為閏月

太初曆規定以無中氣之月為閏月。在二十四節氣中，位於偶數者，即冬至、大寒、雨水、春分、穀雨、小滿、夏至、大暑、處暑、秋分、霜降、小雪，叫做中氣。凡陰曆月中沒有遇到中氣的，其後應補一閏月。這種方法顯然要比以前的年終置閏法更為合理。

第二個成就，就是提出了“渾天學說”。

落下閎是渾天說的創始人之一，經他改進的赤道式渾天儀，在中國用了兩千年。他測定的二十八宿赤道距度（赤經差），一直用到唐開元十三年（公元725年），才由一行重新測過。

落下閎第一次提出交食周期，以135個月為“朔望之會”，即認為11年應發生23次日食。他知道《太初曆》存在缺點：所用回歸年數值（356.2502日)太大，有預見地指出“后八百年，此歷差一日，當有聖人定之。”（事實上，每125年即差一日，到公元85年就實行改歷。）

落下閎創製的渾儀（包括渾天儀和渾天象），形象地展示了宇宙模型。他通過長期觀測和科學運算，用事實論證了渾天說理論和天體運行規律，最終制定出優於其它17種曆法的“太初曆”，是渾天說對蓋天說的有力的否定。漢代大文學家、天文學家楊雄的論述，《史記》、《舊唐書》等記載，均證明是落下閎創造了渾儀。

第三大成就就是通其率。

在數學方面，他發明“連分數（輾轉相除）求漸進分數”的方法，定名“通其率”，現代學者稱之為“落下閎演演算法”。“落下閎演演算法”比採用類似方法的印度數學家愛雅哈塔早600年，比提出連分數理論的義大利數學家朋柏里早1600年，它影響中國天文數學2000年。

他發明的“通其率”演演算法，用輾轉相除法求漸近分數，為曆法計算提供了有力的工具。應用輾轉相除法求漸近分數，與應用連分數法求漸近分數其計算程序是一致的。在《漢書·律曆志》中稱“閎運算轉歷”，可見《太初曆》的數學運算是由落下閎承擔的，包括日法81的計算、“上元積年”的計算、太極上元“的計算，等等。呂子方研究得出，日法81的計算是來自於連分數求出漸近分數。日本學者新城新藏在《東洋天文學史》第八編第六節”三統上元與超辰法“中，提出落下閎是通過求解不定方程，計算”上元積年“。李文林、袁向東提出，有可能”上元積年“是作為一次同餘式求解。呂子方提出”太極上元“的計算落下閎也是應用的連分數求出漸近分數。這種演演算法落下閎本人稱之為”通其率“。數學家何魯為呂子方《〈三統曆〉歷意及其數源》一文作序時寫道：“‘通其率’三字即有求連分數意。率者，比率。通，謂可通用者，其數甚多，取其適者或密近者，可也。”中國數學史界經過20世紀後半葉約半個世紀的探索討論，已認定：“通其率演演算法不僅是天算家簡化分數數據的重要方法，亦是處理周期現象中一次同餘問題的有力工具。“我們可以公正地稱“通其率”演演算法為“落下閎演演算法”。“落下閎演演算法”的主在要程序，即通過輾轉相除求出一系列漸近分數，用以解決多種數學問題。中國古代曆法計算中的“強弱術”“調日法”“求一術”等等，都？源於“落下閎演演算法”。從現代數學和觀點看，“落下閎演演算法”可以實現用“有理數逼近實數”，以及“最佳逼近”等，是具有普通意義的數學方法。

落下閎在實測的基礎上，考訂歷代重大的天文數據，改革了不合理的歲首制度，改定為從孟春正月為歲首，即《太初曆》一年的開始，依照春、夏、秋、冬順序，至冬季陰曆十二月底為歲終，使農事與四季的順序相吻合，有利於農業生產發展。其次改革了置閏方法，使節令、物候與月份安排得更為準確。《太初曆》採用的歲首和科學的置閏法，中國的陰曆一直沿用至今。他通過巨大天文數據測定，在天文學史上首次準確推算出135月的日、月食周期，即“朔望之會”，認為135個朔望月中，至少有23次日食，根據這個周期，人類可以對日、月食進行預報，並可校正陰曆朔望。

因此，確立孟春正月為歲首的曆日制度是落下閎又一偉大功績。

落下閎確立正月為歲首后，人們將正月初一稱為“元旦”、“新年”，民間習稱“過年”，民間也就有了“春節”的說法一直沿用至今。所以，今天，我們也就尊稱落下閎為“春節老人”。

落下閎第一次將24節氣納入曆法，此一作法，奠定了春節的基礎，同時也是遺惠千秋萬代的創舉。

24節氣是中國古代農業學的一大獨特的創造，完整的記載於《淮南子·天文訓》（公元前140年左右），幾千年來對中國的農牧業生產和人民生活起了極為重要的作用。落下閎的貢獻是將24節氣這個告訴人們太陽移到黃道上24個具有季節意義的位置的日期，首次編入《太初曆》之中，並規定節氣（即立春、驚蟄、24節氣中是奇數項的氣）可以在上月的下半月或本月的上半月出現；而中氣（即雨水、春分、穀雨等，24節氣中是偶數項的氣）一定要在本月出現，如果遇到沒有中氣的月份，可以定為上月的閏月。

這種置閏原則一直沿用一千多年。北齊（公元550--577年）張子信發現太陽視運動不均勻現象。現在知道因為地球公轉軌道是橢圓，所以節氣間隔的字排也應是不均勻的，這稱為定氣。直到清朝才開始在曆法中使用定氣，從而對“落下閎置閏法”作了改進：即在農曆中除11月（冬月）、12月（臘月）和1月（正月）這三個月之外，其外，其餘9個月仍採用落下閎制訂的“以無中氣月置閏”的方法。

落下閎制定11月，以正月為歲首，以沒有中氣的月份為閏月，以135個月為交食周期。這些特點都是開創性的。有些已成為傳統，至今仍在發揮功能，例如，中國人的春節、過大年。落下閎的貢獻在農業中、生活中發揮直接的指導作用。

由於落下閎是在曆法上確定春節的天文學家，老百姓親切地稱他為“春節老人”。英國科技史學家李約瑟在《中國科學技術史》中，稱落下閎是世界天文領域中“燦爛的星座”。2004年9月16日，中國科學院國家天文台將一顆國際永久編號為16757的小行星命名為“落下閎星”。

落下閎故居，又稱星座苑、落下閎紀念館、中國春節老人的家，位於國家歷史文化名城、中國優秀旅遊城市、中國春節文化之鄉——四川省閬中古城核心保護區內，是為紀念世界傑出的古天文歷算學家、中國“春節老人”——落下閎而復建的一座串珠式二進民居院落。

落下閎故居坐北朝南，佔地面積約400平方米，房屋21間，為木質穿斗結構，雕花門窗，青瓦屋面。2006年1月29日（農曆丙戌年春節正月初一）正式對外開放，供遊人參觀瞻仰。

據了解，星座苑（落下閎故居）由民間人士投資改建和經營，坐落在古代天文學研究中心、落下閎故里——閬中市馬王廟街14號，其東側是管星街。

紀念館著重展示落下閎生平事迹、主要成就和偉大精神。其主要展室共12間，第一展館（主展館）：落下閎塑像，第二展館：生平業績；第三展館：曆法樣板；第四展館：渾天始祖；第五展館：天數在蜀；第六展館：春節老人；第七展館：益民創舉；第八展館：群星朗聚；第九展館：永恆紀念；第十展館：書房；第十一展館：起居室；第十二展館：生活用房。

據悉，第一展館的落下閎坐像是閬中籍著名雕塑家伍明萬教授親自完成。坐像上方懸掛一方匾額，上面是宋代大書法家米芾的集字“炳曜千秋”，盛讚落下閎的功業。該銅像高約1.2米，重約200公斤，材質為青銅。