平氣和定氣
若非特別註明，本條目中的冬季、夏季、冬至、夏至均指北半球之冬夏。平氣（又名恆氣、常氣）和定氣是東亞文化圈所用的夏曆中推算節氣的兩種方法。平氣將太陽周年視運動（相當於地球繞日公轉）視為勻速，節氣之間的時間相等；定氣根據太陽的實際位置確定，節氣之間的黃道經度相等。夏曆最初採用平氣，隋朝劉焯已提出定氣，但中國直到清初《時憲曆》、日本直到《天保曆》才正式改用定氣註曆。平氣改定氣是夏曆曆法史上最重大的改革之一，對置閏規則影響深遠。
定義
將歲實（回歸年）長度平均分割，根據時間來確定節氣，稱為平氣。若回歸年取 日，則兩分兩至之間各相差 日，八節之間各相差 日，二十四節氣之間各相差 日。將太陽周年視運動軌跡平均分割，根據日躔行度（黃經）來確定節氣，稱為定氣。兩分兩至之間各相差90度，八節之間各相差45度，二十四節氣之間各相差15度。[1][2][3]
若太陽在黃道上勻速運動，則平氣和定氣是一致的。但實際上，根據開普勒第二定律，太陽運動的角速度不斷變化，在近日點時移動最快，在遠日點時移動最慢。在各個平氣之間，太陽運動經過的角度是不相等的。在各個定氣之間，天數是不相等的：冬至前後，地球處於近日點附近，兩個節氣相距只有14天多；夏至前後，地球處於遠日點附近，兩個節氣之間最多超過16天。[4]:992[2]
與平氣相比，定氣的日期計算不便，但可以準確反映太陽的實際位置，尤其是春分和秋分：按照定氣算，定春分和定秋分確實為晝夜平分之日；按照平氣算，平春分前兩天、平秋分後兩天才是晝夜平分之日。[4]:992[2][3]
歷史
中國古代曆法最初採用平氣。北齊張子信發現日行有盈縮（太陽運動有快慢），從平春分至平秋分較慢，從平秋分到平春分較快。隋朝劉焯受到張子信及其弟子劉孝孫學說的影響，在太陽運動不勻速的基礎上，提出定氣的概念：例如，定春分為冬至後88天多，夏至前93天多，這一天晝夜真正平分。但劉焯沒能正確認識太陽運動速度的變化規律[a]，因此其《皇極曆》對定氣的推算有較大偏差。唐朝僧一行對日行盈縮規律的認識較為準確，指出日行速度連續變化，在冬至時運行最快，夏至時運行最慢。其《大衍曆》已具備較為準確的計算日行軌跡的方法，用以推算朔望、日食、月食時刻，但曆書中的二十四節氣仍採用平氣。此後的曆法都清楚定氣的概念，但註曆均用平氣。[4]:991-992,514-515,1048-1051
明末清初，西學東漸，使用平氣還是定氣註曆成為中西曆爭中的焦點。[3]清順治二年（1645）《時憲曆》正式改用定氣，是為中國曆法史上最重大的改革之一。[4]:1004現行農曆使用定氣，嚴格按照太陽黃經確定。[1]
置閏
夏曆屬陰陽曆，置有閏月。夏曆置閏與節氣有關，採用無中氣置閏法：若一個朔望月中沒有中氣（雙數節氣），即為前一個月的閏月。採用平氣時，置閏規則簡潔。採用定氣時，兩個中氣相距天數不固定，可能短於朔望月，導致一月之內有兩個中氣，而前一個月或後一個月沒有中氣，但不予置閏，使得無中氣置閏法產生附加規則。置閏規則在改用定氣後大為繁複，是清初曆爭中反對用定氣註曆的關鍵原因。[5][3]
平氣和定氣還會影響閏月的分布。採用平氣平朔時，閏月間相隔32-33個月，較為規律。採用平氣定朔時，閏月間相隔31-35個月，多為32-33個月。採用定氣時，閏月間相隔27-35個月，多為27-29個月或34-35個月；由於各個中氣之間的天數不固定，冬季中氣相距時間短，一月之中無中氣的情況較罕見，夏季反之，故閏月較少出現在冬季，而以夏季為多。[5][4]:996
參見
注釋
參考文獻
- ^ 1.0 1.1 中國科學院自然科學史研究所 (編). 中国古代重要科技发明创造. 北京: 科學普及出版社. 2016: 18-19. ISBN 978-7-5046-7090-8.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 二十四節気の定め方. 國立天文台. [2021-07-24]. （原始內容存檔於2021-02-25） （日語）.
- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 王廣超. 明清之际定气注历之转变 (PDF). 自然科學史研究. 2012, 31 (01): 26-36. （原始內容存檔 (PDF)於2021-07-26）.
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 陳遵媯. 中国天文学史. 上海: 上海人民出版社. 2016 [1984]. ISBN 978-7-208-12806-4.
- ^ 5.0 5.1 陳展雲. 旧历改用定气后在置闰上出现的问题. 自然科學史研究. 1986, (1): 22-28.