中國古代能否及如何預測日食?

資治通鑒·卷二百一十一·唐紀二十七·玄宗開元二年·6814
【二月,庚寅朔,太史奏太陽應虧不虧。姚崇表賀,請書之史冊;從之。】

「應虧不虧」,表明通過某種途徑預測出應當日食,卻並沒有出現日食。
兩個意思:
一、當時應當已經能夠通過某種手段預測日食了,並且已經有過預測成功的案例,且絕不是一次,否則誰也不敢說「應虧」;
二、日食在古代是被闡述為陰侵陽位,大臣將這次該有的日食並沒有出現當做是君權的絕對至上,故而表賀。

粗略百度了一下(嗯,並沒有賣望遠鏡和查風水的廣告),並沒有發現古代成功預測日食的記載,也許是我淺薄,並沒有發現詳細記載

中國古代能否真的預測日食?
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接著讀

卷二百一十二·唐紀二十八·玄宗開元七年·6855
  五月,乙丑朔,日有食之。上素服以俟變,徹樂減膳,命中書、門下察繫囚,賑飢乏,勸農功。辛卯,宋璟等奏曰:「陛下勤恤人隱,此誠蒼生之福。然臣聞日食脩德,月食脩刑;親君子,遠小人,絕女謁,除讒慝,所謂脩德也。君子恥言浮於行,苟推至誠以行之,不必數下制書也。」

「俟變」之言,幾乎可以說明當時的確已經明確可以預測出當天要日食。

那麼問題就是:中國古代是否能夠真的預測日食?誰最先制定的律例,誰最先成功預測?


瀉藥,你查日食很難查到是有道理的。就是傳說中的倖存者偏差。因為日食預測失敗是一件大事。
一般來說,日蝕代表非常不好的預兆,但是人們很早就發現了日蝕其實大體上是有規律的。所以在古代中國,天文部門需要提前一年來預測日食何時發生,然後上報給有關部門,有關部門安排在對應的日期進行一定的典禮。
就好比某些落後地區日食時候敲鑼打鼓,而古代的皇帝一般手段是:「素服,避正殿」,

凡日蝕者,皆著赤幘以助陽也。天子素服,避正殿,內外嚴警,太史靈台伺日,有變,便伐鼓,聞鼓音作,侍臣皆著赤幘,帶劍以助陽,順之也。

有時還要下罪己詔,是非常正式而嚴肅的典禮。但是如果你預測了日食,滿朝文武都準備好了要折騰,結果卧槽,什麼也沒發生?!那一定是要特意記下來的。就好比發了霧霾預警,中小學都放假了,結果卧槽大晴天?!一個道理的。

何以知之?兄弟你這差錯地方了。應該查《職官》而不是本紀什麼的……

監正、副,掌察天文、定曆數、占候、推步之事。凡日月、星辰、風雲、氣色,率其屬而測候焉。有變異,密疏以聞……日月交食,先期算其分秒時刻、起複方位以聞,下禮部,移內外諸司救之,仍按占書條奏。若食不及一分,與《回回曆》雖食一分以上,則奏而不救

《明史·志第五十·職官三》
此外,日食也是驗證曆法準確性的手段之一。

崇禎二年五月乙酉朔日食,禮部侍郎徐光啟依西法預推,順天府見食二分有奇,瓊州食既,大寧以北不食。《大統》、《回回》所推,順天食分時刻,與光啟妻異。已而光啟法驗,余皆疏。

重點強調一件事

所以其實日食預報並不難。難的是準確的預報日食。

至於預測日食這事到底有多早?
嘿嘿嘿。

甲骨文中到底有沒有日食記錄【保守看】似乎是懸而未決的,不過確實有觀點認為甲骨文中有預測日食的行為。
釋文為:「壬子卜,貞,日蝕於甲寅」,甲寅是壬子後三日。
然而並沒有。

一直到乙巳日,才真的見到日食。
這是一整套的日食預測到驗證環節。殷人進行了多次日食占卜,一次不準繼續占,下次不準繼續占……終於後來等到了。這是典型的對交食周期掌握不精確。

回到剛剛的話題,預測日食到底有多難呢?
粗略的話,只要掌握周期就可以了。https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B2%99%E7%BD%97%E5%91%A8%E6%9C%9F
沙羅周期_百度百科
「沙羅周期」是一個天文術語。沙羅周期是指長度為6,585.32天的一段時間間隔,每過這段時間間隔地球、太陽和月球的相對位置又會與原先基本相同,因而前一周期內的日、月食又會重新陸續出現。每個沙羅周期內約有43次日食和28次月食。簡單不簡單?這是迦勒底人的智慧。
東漢的王充,在《論衡》中說
在天之變,日月薄食(蝕)。四十二月日一食(蝕)。五十六月月亦一食。食(蝕)有常數,不在政治。

秦漢是中國天文學真正成型的時期,但是對於日月食的預測,乃至「食限」的概念,要到三國時期吳國的劉洪提出。
在漢代,日食是這樣預測計算的:
太困了,晚安,有機會再補。

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漢代對日食計算不會太理想的。因為東漢時候人們才真的認識到赤道和黃道不是一碼事至於白道和黃道之間5、6度的夾角還是前面說的吳國的劉洪發現的。
不然就會產生這樣的疑問:
月亮一個月繞地球一次,不應該是一個月有一次月食么? - 李雷的回答
所以劉洪表述了食限的概念:

顯而易見,食限是日月外切的點。
可以說,日食預測的原理上的完善,大體在劉洪的《乾象曆》(206)時候完成的。
日月在太陽內的那段時間就叫做食季

如圖的外切情況,必須要考慮到日月的大小了。
此處嚴重吐槽一句:為什麼太陽和月球看起來幾乎一樣大,是巧合嗎? - 物理學
太陽和月亮不一樣大,一樣大的話怎麼會發生日環食!月亮視直徑大小變化比較明顯。《元史》中記載的食限有六度和八度兩種。因為月亮視直徑是變化。

實際上,白道和黃道的交點是不斷移動的。具體來說,每月沿著黃道向西退行移約1.6°。通過不斷的觀察測量,人們大體知道了兩個交點的運動規律。並且知道了,月亮兩次過其中一個交點的時間間隔(交點月)大概是27.21222日(現代測量數據,祖沖之《大明曆》(462)數據為27.21223日),太陽兩次通過同一個交點的時間間隔(交點年)為346.62003日。
所以只要太陽月亮同時經過同一個交點,就會發生日食。同時位於對沖的兩個交點,就會發生月食。周期古人都測好了。古代對於日月運行速度也測好了。

所以只要按照日月的位置,運動速度,計算交會時間,然後判斷是否成食就可以推算出。

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更簡單粗暴的方法還有,死記周期。雖然可能會出錯。


韓國電視劇有這個,《蔣英實》


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