日食與望遠鏡

　　迄今為止，我國已知的最早的一次日食記錄，出現在出土于公元280年前后的《竹書紀年》中，這批竹簡記載了一次發生在公元前899年的日全食。當時，人們還不了解日全食這一天學現象，因此書中寫為“天再旦”，也就是天又亮了一次。

　　隨著人們認識世界水平的提高，到了漢代，中國天文學家不僅認識了日食這一現象，而且可以對日食進行預測，預測的準確性也不斷提高。從漢代的“差以日記”，到唐代的“差以時記”。到17世紀望遠鏡傳入我國時，預測的精確度提高到了“宋元以來”的“差以刻記”。

　　望遠鏡傳入中國不久，正趕上明末修訂歷法。中國科學院自然科學史研究所研究員、天文史學家孫小淳說，無論是中國古代天文學家，還是歐洲中世紀的天文學家都很清楚，古代歷法的關鍵，在于對交食(日食或月食)的預測。

　　于是從1631年起，望遠鏡先后5次被用來進行日食觀測，通過對日食發生時間的準確判斷，校驗各家歷法的優劣。

　　1631年10月25日的日食，是我國第一次留下明確記載的、使用望遠鏡觀測的日食。徐光啟在上奏的奏折中寫道：“于密室中斜開一隙，置窺筒眼鏡以測虧復。”

　　孫小淳解釋說，當時的方法是把望遠鏡放在密室中，在白布上畫出日體分數，然后校驗，望遠鏡在這個過程中，扮演著非常重要的角色。這第一次觀測結果表明，日食實際發生的時間，比徐光啟等人的推測晚了“半刻有奇”，復圓的時刻又比推測早了“一刻有奇”。

　　6年以后，從1637年1月26日的日食觀測記載中，可以看出，望遠鏡觀測日食的方法，比1631年有所進步。“以遠鏡與日光正對，將圓紙殼中開圓孔安于鏡尾，以掩日光”。這次，望遠鏡不再被放在密室中，而是在室外使用，只要在硬紙殼上開個小孔，擋住陽光就可以了。

　　然而，日食是一種可以用肉眼觀測的天文學現象，當時沿用的舊歷法《大統歷》在日食預報上的誤差是24分鐘，而西法誤差為13分鐘，這樣大的誤差，用肉眼也可以分出差別，為什么一定要用望遠鏡呢?孫小淳認為，望遠鏡的使用，除了更好地分清天體的邊界外，還有一個重要的作用，就是可以將整個日食過程投影在“尺素”上，使到場的所有人“共睹之”，為評定歷法優劣提供一個公開、客觀的標準。望遠鏡的使用，使日食觀測的程序也逐漸向公開性、透明度和準確性的方向改進。

　　在1641年11月13日的日食記錄中寫道：“又用懸掛渾儀于未正一刻半測看，日食八分有余，又用原儀、遠鏡測看，復圓乃申初三刻也，此時凡在禮部救護朝臣所共見者。”這種“共見”，最終使崇禎采納了新歷法——《崇禎歷書》。然而令人遺憾的是，此后不久李自成攻入了北京，這部包含了望遠鏡的卓越貢獻，包含了西方先進天文學思想的歷書，也隨著明王朝的瓦解，不了了之了。

　　從1641年的記錄中可以看出，當時用望遠鏡觀測日食的方法和程序也有所改變，先用懸掛渾儀測看，然后再用原儀和望遠鏡測看。

　　望遠鏡對日食觀測的作用，用徐光啟的話說，是“邊際了了分明矣”。孫小淳認為，以當時的其他技術條件，如果沒有望遠鏡，很難達到這樣的效果。

　　對日食的預測，從“差以日記”、“差以時記”，到《大統歷》差24分鐘，再到《崇禎歷書》中“今則差以分記”，到如今，據天文學家李競說，目前我們對日食的預測可以精確到秒。這種精確度可以說實現了明代天文學家“必求分數不差，宜待后之作者”的理想和對未來的期望。李競說，在天文學的這種進步中，望遠鏡起到了重要的作用。