刘洪,东汉泰山郡蒙阴县人,生卒年不详,是伟大的天文学家、历算学家。临祈市人民政府在人民广场为其塑了雕像,为临沂“十大历史名人”之一。 刘洪,字元卓,他所创建的《乾象历》,是我国第一部传世的引进月球运动不均匀性的历法,为后世历法所尊崇、宗法。 据《后汉书》转引《袁山松书》载:“刘洪……鲁王之宗室也。”这个鲁王是指东汉时期的鲁王。刘秀弟兄3人,是西汉宗室春陵侯刘买之后,其长兄刘縯,字佰升。刘縯有两个儿子,长子刘章,次子刘兴。刘秀在夺取政权、建立东汉王朝的第二年(公元26年),即封其“兄子章为太原王,章弟兴为鲁王”。52年,刘兴又被改封为“北海王”。原因是“以鲁国宜东海”,故徙兴为“北海王”。 历代北海王室一直是“博通书传”,多出文人、学者,大都是“性好学”、“能属文”、“善史书”,擅长词赋,多有专著,很多人被列入《文苑传》。至于刘洪是刘兴的几代孙,或其嫡庶世系,很难考证。但是,刘洪出生于一个学术气氛浓郁的家庭里,并在学术上有杰出的造诣,这是毫无疑义的。 刘洪自幼“笃信好学,观乎六艺群书”,有渊博的知识。由于他曾担任过“上计掾”和“检书东观”等技术性、学术性的官职,于是逐渐“专心锐思于天文、数术”,成为“当世无偶”的天文历算学家和杰出的数学家。 刘洪生活的年代,正值东汉末年的桓灵时期。他于汉桓帝延熹年间(158—167年),“以校尉应太史征,拜郎中”(《后汉书》卷十一)。估计此时30岁左右。汉献帝元年(196年),他还将《乾象历》传授给郑玄。据此,他的生年当在公元130年左右,卒年则在196年以后。 刘洪出身于“鲁王宗室”,有着较优越的学习和仕进的条件。所以,他在年轻时,就担任了“内充侍卫,外从作战”的校尉。后来,又被拜为郎中、常山长史、曲城侯国相、山阳太守等官职。任职期间,“政教清均,吏民畏爱,为州郡所礼异”(《后汉书》卷十一转引自《博物志》)。可见,他有着较高的政治才能。 刘洪杰出的数学才能,是从他担任“上计掾”后开始施展的。“上计”是秦汉时代,年终统计财政收入和考核地方官员政绩的方法,相当于现代的统计、审计。每年年底,各县县令将该县的户口、地亩赋税收入等编为簿计,呈送郡国;郡国再汇总上报丞相。凡入京执行上计的具体工作人员,就称为“上计吏”或“上计掾”。 很明显,“上计”是一项需要进行庞大、复杂数学计算的会计、统计工作。刘洪之所以能任此职,当然是由于他有着杰出的数学才能,而在这一工作中,这一才能则得到了更大的发挥和提高,使他终于成为一个“密于用算”“当世无偶”的数学家。 刘洪的数学才能,在当代和后世都受到学术界的推崇和赞誉。有人认为《九章算术》是刘洪所著(唐释慧琳《大藏经音义》卷六),范文澜在《中国历史简编》中则说:“汉末,……郑玄、刘洪、王粲都精通《九章算术》。”而他在数学上的成就,使世人公认是由他创造了《正负数歌决》:“强正弱负,强弱相并,同名相从,异名相消。其相减也,同名相消,异名相从,无对无之。” 刘洪的杰出才能,引起了当时皇室和学术界的重视,于是他受命担任“检书东观”这一职务。“东观”是汉代皇家藏书之所兼学术研究机关。内设“检书东观”和“校书东观”等官职,从事对书籍的校对、整理等工作,并负责对时人的著作和科研成果进行考核、评价。刘洪主要负责“考验日月”,即对当时科学家的天文历算科研成果进行考查验证。 他参与光和二年(179年)对王汉所著《月食注》的审查,光和四年(181年)对张恂、宗诚等人的“推计行度”方法的课校。复查校验的结果,往往是“遂用洪等”,即“刘洪的意见一般就是结论”。在考查别人研究成果的同时,他自己当然也积累了大量的资料,为其“乾象历”的创制奠定了基础。 在这期间,他还和著名文学家蔡邕一起,共同编写了《后汉书·律历记》。光和元年(178年),蔡邕上书汉灵帝,请求由他和刘洪共同编写《律历记》。由于“邕能为文,清浊钟律;洪能为算,述叙三光”。他们一个是文章名手,一个数学大家,二人合壁面成的《律历记》,被“集录为上下卷,放续前志,以备一家”。其中的许多资料,又被《续汉书·律历志》所采用。 数学是研究天文历算的基础,当刘洪在数学领域里取得了“当世无偶”的成就后,又“探遗索隐,钩深致远”,开始了“专心锐思”于天文历算方面的研究。熹平三年(175年),当时担任常山长史的刘洪,公布了他杰出的天文学专著《七曜述》。 “七曜”是指太阳、月亮和“金、木、水、火、土”5大行星这7个天体。刘洪在《七曜术》里,精确地推算了“五星会合”的周期,以及它们运行的规律。它的数据有的与现代用高精密天文仪器测算的完全相同;有的“差值”甚微。在距今近2000年前,能够得出如此精确的天文学数据,没有高深的专业知识和坚韧的毅力,是难以做出这奇功伟绩的(据《中国数学史大辞典》)。 刘洪雕像
刘洪一生最大的功绩,是他在继《七曜术》后,又完成了一项造福于人类的科学研究成果——《乾象历》。它是人类历史上第一部考虑到“月球运动不均匀性”的历法。它的完成,是我国历法史上的一次突破性的进步,从而奠定了中国“月球运动”学说的基础。 《乾象历》是在《太初历》、《四分历》的基础上改制而成的。那么,历法为什么要不断修改呢?这当然是因为古代历法在测算上不够精密,推行时间久了,就会发生与“天象”不相适应、不相符合的现象。早在东汉初年,人们就发现日月合朔常有提前现象,日食时间也有测算不准的现象。实行《四分历》后,对《太初历》的“后天”现象有所校正,但历行数十年后,“后天”现象仍复出现,特别是月食预报错误明显。因此,改历已是刻不容缓的事。刘洪的《乾象历》也就应时而生了。 《乾象历》是在汉灵帝光和年间(178—184年)完成的。《晋书·律历志》载:“汉灵帝时,会稽东部都尉刘洪,考史官自古迄今历注,观其进退之行,察其出入之险,视其往来,度其始终,始悟《四分》于天疏阔,皆斗分太多故也。更以589为纪法,145为计分,作《乾象》法。其为是也,依易为数,循行相长,潜处相求,名为《乾象历》。”从中可以看出,这位杰出的科学家为此付出了何等艰苦的劳动,这一科学研究成果也是他毕生辛勤钻研的结晶。 《乾象历》的主要创见是:他在前人研究的基础上,进一步确定了“黄白交角值”、近点月周期、交点运行和月亮每天实际运行的度数。《乾象历》把《四分历》的回归年长度减为365.2426日,把朔望月长度降低到29.5304日。这两个数值,都比前代历法精密。因此,它一问世,就受到了当时科学界的重视,后代历法界更视其为宗师。《乾象历》中的大量数据都被后世历法所沿用。 据史书记载,当时的博学家郑玄、数学家徐岳、三国时吴国的中书令阚泽,都曾学习或注释过《乾象历》。在阚泽的倡议下,吴国自建国(吴大帝黄武元年,公元222年)起,就采用了《乾象历》,直至吴亡(《三国志》卷五十三)。魏晋以来的修历,也都参照《乾象历》。 近年来,有些珠算史研究者认为,刘洪在倡导使用珠算方面也有着不朽的贡献。主要是根据东汉末年徐岳所著《数术记遗》中所载刘洪对中国古代计算方法和计算工具的介绍,是迄今发现的最早提到“珠算”二字的资料。 关于这一点,清代著名的古算具研究家梅启照在他所著的《古算器考》中说:“徐岳,东莱人,生汉末,受历学于刘洪。……据此,则汉时已有珠盘算法。”也肯定了在汉朝就已经出现了珠算,而这一历史证据的取得,又得归功于刘洪。 |