¿Qué logros importantes logró Liu Hong en la investigación y los inventos astronómicos?
El movimiento de la luna tiene retrasos y retrasos, y el perigeo de la luna avanza constantemente. Estos dos importantes fenómenos astronómicos despertaron acaloradas discusiones a principios de la dinastía Han del Este. Liu Hong hizo un excelente resumen de esto en Qianxiang Li y dio un método de descripción cuantitativa único. Aprendió de los cálculos que cada vez que la luna pasa por un mes de periapsis (el intervalo de tiempo entre el centro de la luna que pasa por el perigeo dos veces seguidas), el perigeo avanza un total de 1825 7/47 minutos (≈3,1°, llamado " período de minutos"). El valor es mucho más preciso que los resultados obtenidos por Li Fan y Su Tong a principios de la dinastía Han del Este.
Sobre esta base, Liu Hong estableció además una fórmula para calcular la duración del mes periapical y dio claramente el valor específico: se sabe que 1 semana son 215130 minutos, más 1825 7/47 minutos. es decir, la distancia entre la posición del perigeo después de un mes de periapsis y la posición del perigeo antes del mes de periapsis, y luego dividida por el movimiento diario promedio de la luna, 7874 minutos, podemos obtener la duración de un mes de periapsis como 27 3303/ 5969 días, el error es de 104 segundos. Desde entonces se ha establecido el concepto de luna periapsis en la antigua China y el método de cálculo de su longitud. Esta es una importante contribución de Liu Hong al estudio del movimiento lunar.
Liu Hong también estableció el método tradicional en la antigua China para calcular el valor de corrección de la irregularidad del movimiento de la luna. Liu Hong observó la posición de la luna en relación con el fondo estelar al anochecer todos los días. Después de persistir en observaciones a largo plazo y obtener una gran cantidad de datos de primera mano, calculó el movimiento diario real de la luna desde el perigeo. mes de periapsis.
Así, Liu Hong dio el progreso diario de la luna, la diferencia entre el progreso de la luna en dos días adyacentes, la diferencia entre el progreso y el paralelismo diario de la luna y el valor acumulado de la diferencia. , esta es la primera tabla de valores de corrección para el movimiento desigual de la luna (tabla de separación lunar) en la antigua China. Si desea determinar el valor de corrección de la fase lunar al movimiento promedio en cualquier momento, puede utilizarla. esta tabla para calcularlo utilizando el método de interpolación de diferencias de primer orden. Se trata de un método de expresión y cálculo cuantitativo único para corregir el movimiento desigual de la Luna, que seguirán las generaciones futuras.
En el calendario Qianxiang, este método sólo se utilizaba para el cálculo de problemas de eclipses cruzados, pero de hecho este método ha resuelto uno de los problemas clave en el cálculo de la luna nueva en calendarios posteriores. La investigación preliminar sobre la salida de la luna de Liu Hong muestra que el error del grado lunar diario medido por Liu Hong es de 11,7', y el error del tiempo del perigeo de la luna es de 0,18 días. La precisión de ambos es superior en la antigua China, y sólo en el Yuan. Cronometraje de la dinastía La precisión del calendario (1281) es ligeramente mayor. Es decir, Liu Hong no solo es el creador de este novedoso método, sino también una figura representativa que ha hecho una descripción cuantitativa de alto nivel del mismo, lo cual es particularmente admirable.
La contribución de Liu Hong también es que estableció el nuevo concepto de regresión de nodos amarillo-blanco. Probablemente derivó este concepto a través del pensamiento abstracto basado en el hecho de que la gente sabe desde hace mucho tiempo que la duración del año del eclipse es menor que la duración del año tropical. Liu Hong dio claramente el valor específico de que el nodo amarillo-blanco retrocede 1488/47 minutos (≈0,054°, llamados "puntos de retirada") cada día. Se sabe que la duración del año tropical (A) y la duración del año del eclipse (B), y que 1 grado = 589 puntos, entonces los "puntos de retirada" deberían ser iguales a (A-B)/Bx589. valores relevantes en el cálculo, obtenemos 1488/47 puntos. Se puede ver que el pensamiento y el cálculo del valor del reembolso de Liu Hong fueron exactamente los mismos.
Desafortunadamente, Liu Hong no dio un concepto claro ni un valor específico de la duración del mes nodal, pero en realidad preparó las condiciones suficientes y necesarias para ello y sentó una base sólida para el desarrollo de las generaciones posteriores. piedra angular. Por supuesto, sólo en términos del establecimiento del concepto de regresión de los nodos amarillo y blanco y la determinación del ya bastante preciso valor de regresión, este es otro avance importante que Liu Hong ha logrado en el estudio del movimiento lunar.
Otro logro importante de la investigación de Liu Hong sobre el movimiento de la luna es el establecimiento del concepto de órbita del movimiento de la luna - Baidao, que marca la situación de descripción cualitativa ambigua de la trayectoria del movimiento de la luna desde los tiempos de las Guerras Fin del período de los Estados.
En el Calendario Qianxiang, Liu Hong afirmó claramente que el ángulo de intersección entre el amarillo y el blanco es de seis grados y un minuto (≈6°). Cabe señalar que este valor es el valor extremo de latitud del amarillo. medido a lo largo del círculo de ascensión recta es ligeramente diferente del valor de latitud de la eclíptica moderna medido a lo largo del círculo de longitud de la eclíptica. La diferencia entre este valor y el valor de latitud extrema de la eclíptica es de 0,62 °.
Liu Hong también dio una tabla de los valores de latitud extremadamente amarillos (llamados "ambos números") de la luna desde el sur o el norte de la eclíptica cada día a partir de la intersección amarillo-blanco. -número" es también el ángulo de la intersección amarillo-blanco. Los valores de grados se obtienen mediante observaciones y cálculos a largo plazo de Liu Hongjing. Para determinar la latitud polar lunar (M) en cualquier momento, puede calcularla a partir de esta tabla utilizando el método de interpolación de diferencias de primer orden.
De esta manera, Liu Hong resolvió el problema de calcular una cantidad coordinada del movimiento de la luna a lo largo de la trayectoria blanca. Las investigaciones muestran que el error en la latitud de la eclíptica de la Luna calculado utilizando el método de Liu Hong es de 0,44°. Como se mencionó anteriormente, Liu Hong y Cai Yong resolvieron el problema de calcular la distancia en grados (N) del sol al polo celeste en cualquier momento. Por lo tanto, Liu Hong también dio la distancia en grados (P) de la luna al rojo. polo. Método de cálculo: P=N±M. El concepto de Liu Hong del Dao Blanco, la determinación del ángulo entre el amarillo y el blanco, la tabla numérica de la latitud amarilla de la luna y los métodos de cálculo de M y P, tuvieron un profundo impacto en los calendarios posteriores, desde la forma de expresión hasta la connotación.
De hecho, las innovaciones mencionadas anteriormente están directa o indirectamente relacionadas con la investigación sobre el eclipse. Cabe decir que mejorar la precisión del pronóstico del eclipse y ampliar el contenido del pronóstico del eclipse son obra de Liu Hong. Calendario astronómico. Parte central del trabajo. En el Calendario Qianxiang también se registran otros logros importantes de Liu Hong en el estudio del eclipse sexual.
La exploración del ciclo de los eclipses también fue un tema candente en la era de Liu Hong, y muchas personas propusieron sus propios datos nuevos. Por un lado, Liu Hong participó activamente o presidió el acalorado debate sobre el ciclo de los eclipses y, por otro lado, también llevó a cabo una reflexión cuidadosa y una investigación en profundidad. En el calendario Qianxiang, propuso un nuevo valor del ciclo de eclipse en el que 11.045 meses sinódicos son exactamente iguales a 941 años de eclipse. De esto, dedujo que la duración de un año de eclipse es igual a 346,6151 días, con un error de más de 370. artículos de segunda clase. El nivel de precisión alcanzado con este logro no sólo superó con creces el de sus predecesores, sino que también fue muy inferior al de trabajos similares de sus contemporáneos.
Además, en el calendario Qianxiang, Liu Hong también estableció correctamente la relación cuantitativa entre las siguientes tres cantidades astronómicas dentro de un ciclo de eclipse: número de meses nodales = número de meses sinódicos año del eclipse. Esto muestra que Liu Hong Tiene una comprensión muy clara y profunda de la relación entre estas cantidades astronómicas.
Antes de Liu Hong, la gente ya sabía que los eclipses sólo podían ocurrir durante la luna nueva (u hora lunar) y bajo condiciones específicas cuando el sol y la luna estaban cerca de la intersección del amarillo y el blanco. Sin embargo, nadie. Todavía había dado una explicación cuantitativa de la palabra clave "cerca".
Liu Hongze fue el primero en dar una explicación clara de esto: Durante la luna nueva (o mes lunar), el eclipse sólo puede ocurrir cuando la distancia entre el sol y la intersección del amarillo y el blanco es menor que 14°33′. Es decir, Liu Hong estipuló claramente que cuando ocurre la luna nueva lunar (u hora lunar), 14°33′ antes o después de que el sol salga, el nodo amarillo-blanco se utiliza como valor crítico para juzgar si puede ocurrir un fenómeno de eclipse. , es decir, el límite del eclipse. Las regulaciones modernas sobre límites de alimentos son: no se debe comer ningún alimento cuando la temperatura sea superior a 18°31′ para un eclipse solar; no se debe comer ningún alimento cuando la temperatura sea superior a 12°51′ para un eclipse lunar.
Desde este punto de vista, el límite de alimentos de Liu Hong no distingue entre el límite del eclipse solar y el límite del eclipse lunar, lo cual es inapropiado. Sin embargo, si el valor límite alimentario tomado por Liu Hong se considera un valor de compromiso entre los límites de los eclipses solares y lunares, su precisión aún no es baja. En cualquier caso, Liu Hong finalmente propuso un tema de investigación nuevo y muy importante, que dio un valioso paso adelante en la investigación cuantitativa para determinar si se produce un eclipse sexual.
Originalmente, las predicciones de la gente sobre los eclipses se limitaban al momento en que ocurrirían los eclipses. Siempre que pudieran predecir que los eclipses ocurrirían en un día determinado, quedaron satisfechos con la llegada de Liu Hong. Calendario Qianxiang, la situación cambió. Un gran cambio. La comparación de los resultados reales de las mediciones de los cinco eclipses solares y lunares del 221 al 223 d.C. con los tiempos de eclipse correspondientes calculados según el calendario de Qianxiang muestra que el error en la predicción del tiempo de eclipse del calendario de Qianxiang es de 1,5 horas. Esto se debe a Liu Hong. mejoró la precisión de datos relevantes como la luna sinódica y el mes lunar, el año tropical y el ciclo de eclipses, especialmente la determinación de la duración del mes del periapsis y la invención y aplicación del método de cálculo para corregir la irregularidad del movimiento de la luna. Esto ha llevado inevitablemente a que la precisión de los pronósticos del tiempo de eclipse haya mejorado enormemente.
Liu Hong era naturalmente muy consciente del nivel de precisión que su calendario Qianxiang podía alcanzar al predecir los tiempos de los eclipses, y no estaba satisfecho con esto.
Aproximadamente después de completar el Calendario Qianxiang, continuó realizando investigaciones más profundas y trató de mejorar aún más el método de predicción del tiempo de eclipse para mejorar aún más la precisión.
Liu Hong hizo un análisis cuidadoso de la diferencia horaria entre un lote de predicciones y registros de medición reales del eclipse según el calendario Qianxiang. Descubrió que el signo y el tamaño de la diferencia horaria estaban estrechamente relacionados. Los eventos ocurridos durante el eclipse. Los meses tienen una relación relativamente estable, y se resumen los diferentes valores de corrección de tiempo que se deben sumar (o restar) para cada mes diferente del año. Este es el llamado "mensaje". técnica": en el tiempo de eclipse calculado según el calendario Qianxiang Básicamente, sumando (o restando) el valor de corrección, por ejemplo, cuando ocurre un eclipse en noviembre se debe sumar una hora, y cuando ocurre en julio, una hora debe restarse, etc., para obtener un tiempo de eclipse más preciso. Según el cálculo de la "técnica del mensaje", el error de los cinco eclipses solares y lunares antes mencionados del 221 al 223 d.C. es de 0,6 horas, y su precisión ha mejorado significativamente en comparación con el calendario Qianxiang.
El descubrimiento de Liu Hong y los métodos correspondientes son de indudable importancia para el estudio de la alimentación cruzada. Sin embargo, es lamentable que Liu Hong no haya tenido tiempo de comprender su descubrimiento y los métodos utilizados. explorar el significado más profundo.
De hecho, para ser más precisos, Liu Hongying descubrió que el signo y el tamaño de la diferencia horaria anterior tienen una relación estable con el término solar cuando ocurre el eclipse, y el término solar es cuando el sol está en una órbita específica, por lo tanto, la razón principal de la diferencia horaria antes mencionada debería ser el retraso y la lentitud del movimiento del sol, es decir, la desigualdad del movimiento del sol.
Además, sabemos que en noviembre, la velocidad de movimiento aparente del sol es rápida, y el tiempo del verdadero eclipse debería retrasarse por un período de tiempo en julio, la velocidad de movimiento aparente del sol; es lento, y el tiempo real del eclipse debería adelantarse un poco, y luego comparándolo con las regulaciones de "técnica de mensaje" mencionadas anteriormente, se debe decir que las dos son generalmente consistentes.
Todas estas circunstancias muestran que los descubrimientos mencionados anteriormente de Liu Hong y los métodos correspondientes reflejan esencialmente correctamente el impacto del movimiento desigual del sol en los cálculos del tiempo del eclipse. Sin embargo, Liu Hong realmente golpeó el sol. No se dio cuenta y no dio ese paso crucial, dejando el descubrimiento de este importante fenómeno astronómico a Zhang Zixin, un astrónomo que lo siguió durante más de 300 años.
La predicción del tamaño de la porción de comida y la dirección de la pérdida de comida nunca antes había sido realizada por Liu Hong. En el Calendario Qianxiang, no hay una descripción clara del método de cálculo de los puntos de comida y la posición de la pérdida. Los registros claros relevantes aparecieron por primera vez en el Calendario Jingchu de Yang Wei (237 d.C.), por lo que los historiadores atribuyeron principalmente su invención a Atribuido a. Yang Wei.
Sin embargo, en 178 d.C., Liu Hong predijo con éxito el eclipse ("tres puntos invaden dos") y la dirección del eclipse ("eclipse de abajo hacia arriba"). Entonces, la inferencia natural es que Liu Hong ya debería haber tenido el método para calcular los puntos de comida y la posición de la pérdida.
Una mirada más cercana al Calendario Qianxiang revela que su texto contiene disposiciones sobre los límites alimentarios, el método de cálculo de la distancia entre la luna y las intersecciones amarilla y blanca, el método de cálculo de la latitud extrema de la eclíptica del la luna y el método de cálculo del sol, el método de cálculo de la posición, etc., en realidad han preparado condiciones bastante suficientes para el cálculo del eclipse y la posición del menguante. Si también consideramos la relación profesor-alumno entre Liu Hong y Yang Wei, se puede considerar que el verdadero inventor del método de cálculo para estos dos elementos de predicción de eclipses debería ser Liu Hong, mientras que Yang Wei lo estableció y desarrolló claramente. , ambos hicieron sus propias contribuciones.
Liu Hong también ha logrado algunos avances en su investigación sobre el Movimiento Cinco Estrellas. Por ejemplo, en cuanto al cálculo del período de conjunción de cinco estrellas, los resultados del calendario trimestral de la dinastía Han del Este y del calendario Qianxiang son: Júpiter, 398.846 días y 398.880 días (errores de 0,038 días y 0,004 días); 378,080 días (errores de 0,033 días y 0,012 días); Venus, 584,024 días y 584,021 días (errores de 0,102 días y 0,099 días); Marte, 115,881 días y 115,883 días (errores de 0,003 días y 0,005 días); 2 dias y 779,485 días (errores 0,405 días y 0,452 días).
Entre ellos, el calendario Qianxiang es el mejor para el período de conjunción de las dos estrellas de madera y tierra, los dos calendarios de las dos estrellas de oro y agua coinciden por igual y el cuarto de calendario de la dinastía Han del Este es el ganador para Marte. A juzgar por el nivel general del ciclo de conjunción de cinco estrellas, el calendario Qianxiang es ligeramente más alto que el calendario trimestral de la dinastía Han del Este.
Xu Yue realizó una vez un estudio comparativo sobre el método de las cinco estrellas del calendario Qianxiang y el calendario Han Yihuangchu (220 d.C.). Descubrió que se dedujeron los 14 avistamientos y ocultaciones de planetas en 221-222 d.C. por los dos métodos, el tiempo puede ser igual o diferente del tiempo real medido. Los resultados del calendario Qianxiang son cinco dispersos, siete cercanos y dos combinaciones, mientras que los resultados del calendario Huangchu son ocho dispersos. , cinco cerca y una combinación A partir de esto, no es difícil ver que el método de cinco estrellas del calendario Qianxiang debería ser mejor que Huang Chuli.
Además, unos 80 años después de que se utilizaran los calendarios Yang Wei y Jingchu, la gente descubrió que la precisión de su método de cinco estrellas no era tan buena como la del calendario Qianxiang después de la dinastía Jin del Este. , fue reemplazado por el método de cinco estrellas del calendario Qianxiang. Ha estado en uso durante más de cien años desde entonces. Por lo tanto, el método de cinco estrellas del calendario Qianxiang fue bueno e influyente tanto en ese momento como durante mucho tiempo después.
En resumen, Liu Hong ha logrado una serie de logros astronómicos notables. Estos logros se caracterizan por la novedad y el refinamiento, ya sea haciendo que los datos astronómicos originales sean más precisos o mejorando los nuevos datos astronómicos. En el Calendario Qianxiang se encuentran conceptos, nuevos datos astronómicos, nuevas tablas astronómicas y nuevos métodos de cálculo. No es de extrañar que Zheng Xuan elogiara el Calendario Qianxiang como una obra maestra "muy sutil", mientras que Li Chunfeng, un astrónomo de la dinastía Tang, señalara muy pertinentemente que el Calendario Qianxiang era "un modelo a seguir por las generaciones futuras".
Este es de hecho el caso. Una serie de métodos inventados por Liu Hong se convirtieron en los métodos clásicos de calendario en generaciones posteriores. Su Calendario Qianxiang hizo que el contenido básico y el modelo del calendario tradicional fueran más completos. la forma final del antiguo sistema de calendario en mi país. Un hito formado y registrado en los anales de la historia.
Los principales logros astronómicos de Liu Hong están relacionados con el entorno de investigación del calendario astronómico bastante activo en su época, así como con las nuevas ideas y pistas recientemente descubiertas que han propuesto sus predecesores y contemporáneos. al mismo tiempo es inseparable de su calidad, pensamientos y esfuerzos personales.
Desde la dinastía Han del Este, la gente ha concedido gran importancia y ha participado activamente en el estudio de los movimientos y eclipses lunares. Li Fan y Su Tong a principios de la dinastía Han del Este habían establecido claramente el concepto de que el movimiento de la luna tiene retrasos y retrasos, y también dieron el valor inicial de la precesión del perigeo de la luna.
Desde entonces, las Nueve Vías del Movimiento Lunar, que están relacionadas con el lento movimiento de la Luna, se han vuelto populares en el mundo. Zhang Heng y Zhou Xing propusieron su propia técnica de nueve vías en el segundo año de Yanguang (123 d. C.), y Zong Zheng, Feng Xun y otros en el período Xiping (172-178 d. C.), tratando de describir cuantitativamente el movimiento desigual de el fenómeno de la luna. En cuanto a la investigación sobre el ciclo de los eclipses, estuvieron sucesivamente Yang Cen, Zhang Sheng, Jing Fang (62 d. C.), Bian (85 d. C.), Zong Cyan (90 d. C.), Wang Chong (alrededor del 90 d. C.), Liu Gu y Feng. Xun, Zong Cheng (174 d. C.), Wang Han (179 d. C.) y otros hicieron algunas correcciones al ciclo original o propusieron valores completamente nuevos en un intento de mejorar la precisión de los pronósticos de eclipses.
Estos han preparado materiales ricos para el resumen y la mejora de Liu Hong. En el Calendario Qianxiang, el método de cálculo para la transformación de la constelación ecuatorial de la eclíptica se basó en los resultados de la investigación de Zhang Heng. Este es un ejemplo típico de Liu Hong absorbiendo los resultados de la investigación de sus predecesores.
Liu Hong fue muy activo y cauteloso al participar en los debates relevantes en los círculos astronómicos y del calendario en ese momento. A veces era una parte que participaba en los debates y otras veces era un juez de los debates. No importa en qué capacidad apareciera, siempre adoptó la posición de ser justo y práctico.
En el año 174 d.C., un grupo de astrónomos utilizó cada uno sus propios métodos para predecir un posible eclipse lunar. En el año 179 d.C., Feng Xun pensó que sería marzo, Liu Hong, Liu Gu y Zong Cheng pensaron que sería. April Zong Cyan pensó que el quinto mes era el momento adecuado para comer. El resultado de la prueba del solsticio es: no ocurrió ningún eclipse lunar en abril y el clima estuvo nublado en marzo y mayo, por lo que se desconoce si ocurrió un eclipse lunar o no. Taishi Ling y otros reconocieron que el eclipse lunar de marzo era el correcto, basándose en el método de cálculo, pero Liu Hong y otros creían que esta inferencia era inapropiada.
A primera vista, esto parece deberse al pronóstico inexacto de Liu Hong, pero no es el caso. La razón de Liu Hong para objetar esta inferencia es que el eclipse lunar de marzo y los métodos de cálculo aprobados por Taishi Ling y otros no han sido probados en la práctica, y "es imposible saber qué es cierto sin probarlo".
Además, Liu Hong y otros propusieron el principio de que en este tipo de verificación, "ver la comida debe usarse como comparación" ("Libro del posterior Han·Lü Li Zhong"), es decir, los hechos de observación verdaderos y creíbles. La forma de comer alimentos debe usarse como base para un criterio autorizado; este principio fue seguido por las generaciones posteriores. Calculado utilizando la teoría moderna de eclipses lunares, no hubo eclipses lunares en el tercer, cuarto y quinto mes lunar del año 179 d.C. Se puede ver la inferencia de Liu Hong contra Tai Shiling y otros, así como las razones que afirmó y los principios. a las que se adhirió eran muy correctas.
Al evaluar los métodos de cálculo de Feng Xun y Zong Cheng, Liu Hong y otros compararon los registros de intercambio de alimentos desde principios de la dinastía Han del Este con los resultados de los cálculos de las dos familias una por una, y descubrieron que cada Las dos familias tuvieron cálculos diferentes. Hay ganancias y pérdidas, lo que indica que los datos y métodos de las dos empresas no son lo suficientemente perfectos. Sin embargo, dado que no se encontraron errores importantes en Yizong Chengshu, y Yifeng Xunshu no tenía ventajas obvias, y dado que Zong Chengshu estaba en uso, las razones para el cambio no fueron suficientes, por lo que Liu Hong y otros abogaron por continuar usándolo por el momento. Zong Chengshu también abogó por continuar realizando pruebas prácticas y obedecer la decisión final basada en hechos objetivos.
Liu Hong también elogió el espíritu de Feng Xun de insistir en la práctica y exigir reformas, señalando que la técnica de Feng Xun se basa en la observación a largo plazo y la investigación cuidadosa, por lo que la medición real de los intercambios de alimentos entre los antiguos y los tiempos modernos son Los resultados coinciden. La investigación moderna sobre el valor del ciclo de eclipse propuesto por Feng Xun muestra que su precisión es la más alta desde la dinastía Han, y también era un valor avanzado en el mundo en ese momento. Por lo tanto, la evaluación de Liu Hong en aquel entonces fue muy reveladora. Estos hechos demuestran la actitud científica de Liu Hong de otorgar importancia a la práctica y las pruebas, ser riguroso y justo y buscar la verdad a partir de los hechos.
De hecho, en opinión de Liu Hong, si el pronóstico del eclipse es exacto no es sólo un criterio para la credibilidad del método de cálculo del eclipse, sino también una piedra de toque para la calidad de todo el calendario. Liu Hong cree que el medio más crítico y sensible para verificar el calendario es la prueba del eclipse solar. Esta es una manifestación de la confianza de Liu Hong en el progreso de la investigación de eclipses. A su vez, es este pensamiento el que lo impulsó a explorar una serie de temas relacionados con la predicción de eclipses. Desde Liu Hong, la detección de eclipses solares se ha convertido en uno de los medios más importantes para comprobar el antiguo calendario chino.