《三統(tǒng)歷》在運(yùn)用“三統(tǒng)”解釋歷法時(shí),還涉及歷法理論,有節(jié)氣、朔望、月食及五星等的常數(shù)和運(yùn)算推步方法,還有基本恒星的距度。與以往的歷法相比,《三統(tǒng)歷》包含了不少新的內(nèi)容。

　　對(duì)于中國(guó)古代科技史,英國(guó)著名科技史家李約瑟非常重視道家、道教對(duì)于古代科技的發(fā)展所起的重要作用。他曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“道家對(duì)自然界的推究和洞察完全可與亞里士多德以前的希臘思想相媲美,而且成為整個(gè)中國(guó)科學(xué)的基礎(chǔ)。”[ ]“東亞的化學(xué)、礦物學(xué)、植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)和藥物學(xué)都起源于道家。”[ ]然而,李約瑟也充分肯定儒家對(duì)于中國(guó)古代科技發(fā)展的積極作用,他甚至明確指出:“天文和歷法一直是‘正統(tǒng)’的儒家之學(xué)。”[ ]筆者以漢代儒家對(duì)天文歷法的研究為例予以說(shuō)明。

　　漢代儒家普遍對(duì)天文歷法感興趣,并有所研究,這不僅有其政治方面的原因,也與儒家講“天人合一”有著密切的關(guān)系。在漢代儒家中,對(duì)天文學(xué)頗有研究的,至少有揚(yáng)雄、桓譚、劉歆、賈逵等。

　　西漢時(shí)期,天文學(xué)上有所謂渾、蓋之爭(zhēng)。關(guān)于宇宙的結(jié)構(gòu),中國(guó)古代早就有天圓地方之說(shuō)。西漢初,有《周髀算經(jīng)》提出所謂“天似蓋笠,地法覆盤,天地各中高外下”的蓋天說(shuō);另有一種蓋天說(shuō)則認(rèn)為“天員如張蓋,地方如棊局”,“天形南高而北下,……天之居如倚蓋”,也就是說(shuō),天有所傾斜地蓋著地平面;并且認(rèn)為,“天旁轉(zhuǎn)如推磨而左行,日月右行,隨天左轉(zhuǎn),故日月實(shí)東行,而天牽之以西沒”;與此同時(shí),渾天說(shuō)也已出現(xiàn),這就是后來(lái)張衡在《渾天儀注》中所說(shuō)的“天如雞子,地如雞中黃,孤居于天內(nèi),天大而地小。天表里有水,天地各乘氣而立,載水而行。周天三百六十五度四分度之一,又中分之,則半覆地上,半繞地下”。[ ]然而,在西漢時(shí)期,占統(tǒng)治地位的是蓋天說(shuō)。

　　天文學(xué)上的渾、蓋之爭(zhēng)引起了當(dāng)時(shí)儒家的注意。兩漢之際,桓譚與揚(yáng)雄就渾、蓋問(wèn)題曾多次交鋒。桓譚(約公元前23~公元56年),字君山,沛國(guó)相(今安徽淮北市)人。他“博學(xué)多通,徧習(xí)五經(jīng),皆詁訓(xùn)大義,不為章句,能文章,尤好古學(xué),數(shù)從劉歆、揚(yáng)雄辨析疑異”[ ];著作有《新論》。桓譚對(duì)天文學(xué)也頗有研究。他曾經(jīng)在主管刻漏時(shí),發(fā)現(xiàn)刻漏的度數(shù)隨著環(huán)境的燥、濕、寒、溫的變化而不同,因而在昏、明、晝、夜的各個(gè)時(shí)候,刻漏的度數(shù)是不同的。所以,他在白天還參照了晷影,在晚上還參照了星宿,從而得到了正確的時(shí)間。[ ]此外,在宇宙結(jié)構(gòu)問(wèn)題上,他反對(duì)蓋天說(shuō),主張渾天說(shuō)。

　　揚(yáng)雄(公元前53~公元18年),字子云,蜀郡成都(今屬四川)人。他博學(xué)多才,在語(yǔ)言學(xué)、文學(xué)和哲學(xué)方面較為突出。曾摹仿《周易》作《太玄》,仿《論語(yǔ)》作《法言》。

　　揚(yáng)雄重視對(duì)自然的研究,他曾經(jīng)說(shuō):“通天、地、人曰儒;通天地而不通人曰技。”[ ]揚(yáng)雄認(rèn)為,儒家學(xué)者應(yīng)當(dāng)“通天地”,就是要研究自然,并進(jìn)一步“通人”。顯然,在他看來(lái),儒家也包容科學(xué),而不是排斥科技,不是輕視科技。

　　揚(yáng)雄對(duì)天文學(xué)很有興趣。在宇宙結(jié)構(gòu)問(wèn)題上,他起初相信蓋天說(shuō),后來(lái)因多次受到主張渾天說(shuō)的桓譚的責(zé)難而發(fā)生了改變,接受了渾天說(shuō),[ ]而且,還提出“難蓋天八事”:[ ]

　　其一云,“日之東行,循黃道。晝夜中規(guī),牽牛距北極南百一十度,東井距北極南七十度,并百八十度。周三徑一,二十八宿周天當(dāng)五百四十度,今三百六十度,何也?”

　　其二曰,“春、秋分之日正出在卯,入在酉,而晝漏五十刻。即天蓋轉(zhuǎn),夜當(dāng)倍晝。今夜亦五十刻,何也?”

　　其三曰,“日入而星見,日出而不見。即斗下見日六月,不見日六月。北斗亦當(dāng)見六月,不見六月。今夜常見,何也?”

　　其四曰,“以蓋圖視天河,起斗而東入狼弧間,曲如輪。今視天河直如繩,何也?”

　　其五曰,“周天二十八宿,以蓋圖視天,星見者當(dāng)少,不見者當(dāng)多。今見與不見等,何出入無(wú)冬夏,而兩宿十四星當(dāng)見,不以日長(zhǎng)短故見有多少,何也?”

　　其六曰,“天至高也,地至卑也。日托天而旋,可謂至高矣。縱人目可奪,水與影不可奪也。今從高山上,以水望日,日出水下,影上行,何也?”

　　其七曰,“視物,近則大,遠(yuǎn)則小。今日與北斗,近我而小,遠(yuǎn)我而大,何也?”

　　其八曰,“視蓋橑與車輻間,近杠轂即密,益遠(yuǎn)益疏。今北極為天杠轂,二十八宿為天橑輻,以星度度天,南方次地星間當(dāng)數(shù)倍。今交密,何也?”

　　在漢代天文學(xué)的發(fā)展過(guò)程中,桓譚對(duì)于蓋天說(shuō)的責(zé)難以及揚(yáng)雄的“難蓋天八事”,實(shí)際上促進(jìn)了渾天說(shuō)的發(fā)展,對(duì)于后來(lái)渾天說(shuō)取代蓋天說(shuō)的地位起到了重要的作用。

　　漢初的歷法基本上是沿用秦以來(lái)的顓頊歷。顓頊歷是一種古四分歷,以365 1/4日為回歸年長(zhǎng)度,29 499/950日為朔望月長(zhǎng)度,十九年七閏。漢武帝時(shí),公孫卿、壺遂、司馬遷等受命議造漢歷;最后,在18種改歷方案中選定了鄧平所造的八十一分律歷,稱太初歷。太初歷以365 385/1539日為回歸年長(zhǎng)度,29 43/81日為朔望月長(zhǎng)度。西漢末年,劉歆修訂太初歷而更名為三統(tǒng)歷。

　　劉歆(?~公元23年),字子駿;后改名秀,字穎叔。沛(今江蘇沛縣)人。他集六藝群書,撰為《七略》,包括輯略、六藝略、諸子略、詩(shī)賦略、兵書略、數(shù)術(shù)略、方技略。西漢末年,他建議將《左氏春秋》、《毛詩(shī)》、《逸禮》、《古文尚書》皆立于學(xué)官,移書責(zé)備太常博士,遭今文經(jīng)學(xué)家的反對(duì)。王莽執(zhí)政時(shí),劉歆任國(guó)師,后因謀誅王莽,事泄而自殺。

　　《三統(tǒng)歷》的主要內(nèi)容是運(yùn)用“三統(tǒng)”解釋歷法。[ ]劉歆說(shuō):“三統(tǒng)者,天施、地化、人事之紀(jì)也。”《周易》乾之初九,音律黃鐘律長(zhǎng)九寸,為天統(tǒng);坤之初六,林鐘律長(zhǎng)六寸,為地統(tǒng);八卦,太簇律長(zhǎng)八寸,為人統(tǒng)。劉歆的《三統(tǒng)歷》采用太初歷的日法八十一,并說(shuō):“太極中央元?dú)?故為黃鐘,其實(shí)一龠,以其長(zhǎng)自乘,故八十一為日法。”

　　至于一個(gè)朔望月的日數(shù),劉歆根據(jù)《周易?系辭上傳》所謂“大衍之?dāng)?shù)五十,其用四十有九。分而為二以象兩,掛一以象三,揲之以四以象四時(shí),歸奇于仂以象閏,五歲再閏,故再仂而后掛”,說(shuō):“元始有象一也,春秋二也,三統(tǒng)三也,四時(shí)四也,合而為十,成五體。以五乘十,大衍之?dāng)?shù)也,而道據(jù)其一,其余四十九,所當(dāng)用也,故蓍以為數(shù),以象兩兩之,又以象三三之,又以象四四之,有歸奇象閏十九,及所據(jù)一加之,因以再仂兩之,是為月法之實(shí)。”用算式表達(dá):

　　{[(1+2+3+4)×5-1]×2×3×4+19+1}×2=2,392

　　2,392÷81=29 43/81 日

　　這就一個(gè)朔望月的日數(shù)。按照十九年七閏,所以,

　　(19×12+7)×29 43/81÷19=562120/1539=365 385/1539日

　　這就是一回歸年的日數(shù)。