西漢建立之后，仍然沿用秦代的歷法，也就是顓頊歷，以十月為正月，十九年七閏。到了漢武帝時(shí)期，顓頊歷已經(jīng)使用了百余年，誤差開始明顯，出現(xiàn)了歷法與天象不符合的現(xiàn)象，比如歷法顯示是朔日，那么就不應(yīng)該出現(xiàn)月亮，但人們卻看到月亮高掛夜空；歷法上顯示是望日，那么月亮就應(yīng)該圓如銀盤，但人們卻看到月如彎刀……這對(duì)于講究“觀象授時(shí)”的中國(guó)古人來說，是不允許的。于是，在漢武帝元封七年，太史令司馬遷和太中大夫公孫卿、壺遂等人上書漢武帝，建議改歷。漢武帝同意了，并下令征召全國(guó)的天文學(xué)家來參與。一時(shí)間，二十多位天文學(xué)家紛紛從全國(guó)各地來到京師長(zhǎng)安。
在這二十多位天文學(xué)家中，有一位來自巴郡閬中，也就是今天的四川閬中縣，名叫落下閎。史書中關(guān)于落下閎生平的記載非常有限，直到今天，知道他的人依然不多，但他對(duì)天文歷法有著極大的貢獻(xiàn)，至今影響著每一位中國(guó)人的生活。
來到長(zhǎng)安之后，這二十多位來自民間的天文學(xué)家以及朝中掌管天文歷法等事宜的官員就改歷問題進(jìn)行了激烈的討論、爭(zhēng)辯之后，提出了十八種不同的方案。通過實(shí)際的天象觀測(cè)鑒定之后，漢武帝認(rèn)為落下閎與鄧平、唐都合作的歷法方案要好于其他十七種。于是，對(duì)其進(jìn)行了采納，在元封七年（公元前104年）公布正式實(shí)行，并把元封七年改為太初元年，所以這個(gè)歷法又稱為《太初歷》。
《太初歷》對(duì)《顓頊歷》進(jìn)行了變革，其中有兩個(gè)方面和我們現(xiàn)代生活密切相關(guān)。第一點(diǎn)是規(guī)定以正月為歲首。在此之前，夏朝以孟春元月，也就是春季的第一個(gè)月為歲首，商朝以臘月（十二月）為歲首，周朝以十一月為歲首，秦始皇統(tǒng)一六國(guó)之后以十月為歲首。如果以十月、十一月或者十二月為歲首，不僅會(huì)導(dǎo)致歷法與四季錯(cuò)位，也會(huì)導(dǎo)致正月與春節(jié)不完全一致。所以《太初歷》沿用了夏歷的規(guī)定，以孟春元月為歲首，冬季十二月底為歲終，使歷法與四季順序吻合，這樣一來，不僅有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而且一年的開始也正是春季的開始，人們?cè)谟有履甑耐瑫r(shí)，也在迎接春天。《太初歷》實(shí)行后，以正月為歲首的規(guī)定一直沿用到了今天，制定《太初歷》的落下閎也被一些人稱為“春節(jié)老人”。
《太初歷》中與我們生活密切相關(guān)的第二點(diǎn)是把二十四節(jié)氣納入歷法。二十四節(jié)氣是古人通過觀察天象，總結(jié)出來的關(guān)于時(shí)令、氣候、物候的變化規(guī)律，與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān)。早在先秦時(shí)期，人們就已經(jīng)對(duì)節(jié)氣有所認(rèn)識(shí)，成書于西漢時(shí)期的《淮南子》中就有二十四節(jié)氣的完整記載。二十四節(jié)氣被納入《太初歷》，幾千年來，不僅指導(dǎo)著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也影響著古人的衣食住行。今天，很多日歷上依然對(duì)二十四節(jié)氣進(jìn)行了標(biāo)注。另外，《太初歷》把二十四節(jié)氣中的奇數(shù)項(xiàng)稱為節(jié)氣，偶數(shù)項(xiàng)稱為中氣，比如立春是節(jié)氣，雨水是中氣，并把雨水、春分、谷雨等十二中氣依次分配在正月、二月、三月等十二個(gè)月內(nèi)，如果是閏年，那么就有十三個(gè)月，有一個(gè)月沒有中氣，這個(gè)沒有中氣的月份就作為閏月。這種用十二中氣來定月份的辦法，固定了節(jié)氣、中氣、月份的關(guān)系，比起秦朝實(shí)行的年終置閏法，這樣的規(guī)定使歷法和實(shí)際的天象變化、農(nóng)時(shí)季節(jié)更加協(xié)調(diào)、合拍。
在制定《太初歷》的過程中，落下閎負(fù)責(zé)運(yùn)算轉(zhuǎn)歷，也就是各種計(jì)算，這是歷法中最為重要的部分。為此，落下閎制造了一種觀測(cè)儀器，用來測(cè)量日月星辰在天空的位置，這就是渾儀。落下閎制作的渾儀沒有留傳下來，史書中也沒有關(guān)于此的詳細(xì)記載，我們只能大概推測(cè)它是由赤道環(huán)和其他幾個(gè)同心圓環(huán)組成。后來東漢張衡在他的基礎(chǔ)上制成了渾天儀。
在當(dāng)時(shí)的條件下，落下閎之所以能得到精確的數(shù)據(jù)，除了得益于渾儀，還因?yàn)檫\(yùn)用了一種名為通其率的計(jì)算方法。所謂通其率也就是連分?jǐn)?shù)算法，有現(xiàn)代學(xué)者認(rèn)為這種算法是落下閎發(fā)明的，所以將其視為落下閎在數(shù)學(xué)方面的成就，并把其稱為落下閎算法。在歐洲，意大利數(shù)學(xué)家朋柏里約在一千六百年之后才提出連分?jǐn)?shù)理論。
通過實(shí)際的天文觀測(cè)、參閱歷代積累的天文數(shù)據(jù)以及運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算方法，落下閎測(cè)算出了很多非常精確、誤差很小的數(shù)據(jù)。比如135個(gè)月為一個(gè)日食周期、28星宿的赤道距度（赤經(jīng)差）、五星會(huì)合的周期等。
《太初歷》被采用之后，也曾有一部分人反對(duì)，后來宦官淳于陵渠用《太初歷》來和實(shí)際的天象相比較，發(fā)現(xiàn)它和天象非常符合，所以上報(bào)漢武帝，堅(jiān)定了漢武帝用《太初歷》的決心。為了表彰落下閎的功績(jī)，漢武帝授予他侍中的官職，但落下閎沒有接受，離開了京城，回到閬中隱居。
但歷史并不會(huì)忘記落下閎為科學(xué)發(fā)展所作出的貢獻(xiàn)，兩千多年后，依然有人以各種各樣的方式紀(jì)念他。英國(guó)科技史學(xué)家李約瑟博士在其《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》中稱他為“中國(guó)天文史上最燦爛的星”，2004年9月16日，經(jīng)國(guó)家天文學(xué)聯(lián)合會(huì)小天體提名委員會(huì)批準(zhǔn)，中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)將一顆國(guó)際永久編號(hào)為16757的小行星命名為“落下閎星”。
（作者：陳 靜，系濟(jì)南中華文化學(xué)院（濟(jì)南市社會(huì)主義學(xué)院）講師）
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