早年的科学实践

早年的科学实践

祖氏家族迁到江南。江南是全国经济、文化发达的地区，又集中了一大批儒生学士，造成了良好的经济、科学、文化发展环境。

在这样的家庭与社会环境的熏陶下，祖冲之自然就对自然科学、文学、哲学、音乐等产生了浓厚的兴趣，尤其对数学、天文学、机械制造情有独钟。

这天，他又跑到书房查找《汉书》。

前几日，他对东汉末年刘洪的《乾象历》和三国时杨伟的《景初历》等进行了研究。昨天，他听爷爷说《汉书》中提到了六种古代的历法，今日便来浏览一番。

他拿起《汉书》，如饥似渴地读起来，这部书是东汉初年班固写的。

读着读着，他发现书中确实提到了六种古代历法，即《黄帝历》、《颛顼历》、《夏历》、《殷历》、《周历》和《鲁历》。他越看越觉得疑惑。他两手托着腮，望着一处，陷入沉思。

这时，父亲走进来，见他这般模样，便问道：

“冲儿，又为何事发呆？”

祖冲之若有所思地问道：

“父亲，东汉班固所写的《汉书》中提到的六种古代历法都是何人所作？”

父亲不假思索地说：

“当然是古代黄帝、颛顼和夏、殷、周、鲁时的人先后所作了。”

祖冲之不置可否地自言自语说：

“我怎么觉得有些蹊跷呢？”

说着，又沉思起来。

父亲见他又陷入沉思，便不再打扰他。

过了些日子，他兴高采烈地找到父亲说：

“父亲，您说《汉书》中提到的六种古代历法是古代黄帝、颛顼和夏、殷、周、鲁时的人先后所作，其实不然，都是后人假托前人的伪作。”

父亲非常惊讶地问：

“不是他们，该是何人所为？”

祖冲之理直气壮地说：

“古历之作，皆在汉初秦末。”

接着，他便把古历纰漏的地方讲给父亲听。祖朔之听了，频频点头说：

“我儿所言极是，有理有理。”

祖冲之见父亲已经认可自己的见解。心中非常高兴。休息时，他的书童跑来，嬉皮笑脸地说：

“少爷，您那天答应我，给我讲月亮为何有圆有缺。今天，该给我讲了吧？”

祖冲之满口应允说：

“好！今日就还欠你的债。”

说完，便一字一句地讲起来：

“有人说天狗吃月亮，其实不然，实际是地球遮住月球时就出现月缺现象。”

书童歪了歪头，好像明白了，又问：

“今年为什么有十三个月？”

祖冲之解释说：

“从月圆或月缺到第二次月圆或月缺的一段时间定为一个月。每一个月是29天多一点，12个月称为一年。这种计年方法叫做阴历。后来又观察到从一个冬至到另一个冬至共需365 1/4天，于是也把这一段时间称作一年。按照这种办法推算的历法通常叫做阳历。但是，阴历一年和阳历一年的天数，并不恰好相等。按照阴历计算，一年共计354天；按照阳历计算，一年应为365 1/4。阴历一年比阳历一年要少11天多。为了使这两种历法的天数一致起来，就必须想办法调整阴历一年的天数。对于这个问题，我们的祖先很早就找到了解决的办法，就是采用‘闰月’的办法。在若干年内安排一个闰年，在每个闰年中加入一个闰月。每逢闰年，一年就有13个月。由于采用了这种闰年的办法，阴历年和阳历年就比较符合了。”

书童聚精会神地听着，见祖冲之不讲了，便问：

“那么多少年闰一年呢？”

祖冲之见他听得很认真，便高兴地说：

“我们的祖先一向把19年定为计算闰年的单位，称为‘一章’。在每一章里有7个闰年。也就是说，在19个年头中，要有7个年头是13个月。这种闰法一直采用到现在，能有一千多年了。”

书童说：

“你说的这事，那天老爷和老太爷也在说。我没有听懂，只听说这个历法有些不准了，说是北凉有个姓赵的又测出新的说道了。

这时，有人喊书童，他便飞也似地跑了。祖冲之可犯了寻思。他思忖片刻，便向书房走去。他找了半天，看到了著名历算家何承天作的《元嘉历》。他急忙阅读起来。《元嘉历》中清楚地写着19年7闰的历法。他将《元嘉历》丢到一边，又找起来。他隐约记得书童说是北凉的，一直找到傍晚时分才在父亲的书房里看见一本《元始历》，是北凉赵所作。

公元316年到420年这一期间，我国北方广大地区先后建立过许多国家，史称“五胡十六国”。北凉是其中之一，在今甘肃省壮族市以西的地方。祖冲之拿到书，一鼓作气将它看完。此书乃412年赵所作。《元始历》打破了岁章的限制，规定在600年中间插入221个闰月。他感到疑惑：《元嘉历》晚于《元始历》31年，为什么现在还采用19年7闰的古法呢？他问父亲：

“父亲，北凉的赵已规定600年中间插入221个闰月，为何何承天制作《元嘉历》时还采用19年7闰的古法呢？”

祖朔之说：

“有可能赵的改革没有引起当时人的注意。另外，若想施行一种新法也很难，要受到许多阻力。人们习惯一种旧的习惯势力，很难接受新的东西。他们总认为旧的东西是天经地义的，是祖宗所定的规矩，不能轻易改变。若有人改变，定会遭到一些人的反对，要冒风险的。”

父亲的话他没有完全理解，可在他的心灵中却埋下了19年7闰的提法已经不适用了的看法，并要亲自动手测量一下，到底应该几年一闰。祖冲之博览群书，却从不盲从，从不迷信。他特别善于实践。他从小没有进过学堂，也没有拜过什么名师，但他天资超人，意志顽强，凭着自己的刻苦学习、勤奋钻研、锐于实践，终于在青年时代就成了一个常识渊博、善于创新的学者。