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奶煳难Ъ衣硪涝蟆�1968年台湾罗香林教授在美国哥伦比亚大学东亚图书馆中现了一套完整的《怀宁马氏宗谱》其中《志尚公弁言》提到：“吾族系出西域鲁穆。始祖讳系鲁穆文字汉译马依泽公遂以马授姓。宋太祖建极初召修历公精历学建隆二年应召入中国修天文。越二年成书由王处讷上之。诏曰可。授公钦天监监正袭侯爵。”“鲁穆”有些文献（如《明史·西域传》）亦作“鲁米”关于其具体为何处迄今尚无定论可能原属东罗马帝国现属叙利亚。由上述记载可见马依泽在撰修《应天历》过程中起了重要作用因而得授监正之职并袭侯爵。经研究《应天历》的历元适逢甲子、金曜日和朔旦冬至选在建隆三年前4825558年。《宋史·律历志》说它可“推定朔、弦、望日辰七直：日满七、六十去之不满者命从金星、甲子算外即得定朔、弦、望日辰星直也。”七直即七值或星值是日月五星七曜值日之义亦即推算星期序数。日满七去之就是从总日数中去掉七的若干倍可得到从金曜日起算的星期序数。由此可见应天历是引入七曜纪日法的这种以金曜日为历元采用星期制的方法与伊斯兰历相同因此这部分内容很可能是马依泽参与制历所作的贡献这项改革满足了日益增多的中国穆斯林的需要。
宋代民间研究历法十分活跃如熙宁七年（1o74）现所用历法与天象不合沈括就推荐了民间历法家卫朴编造新历。当时从宋仁宗天圣二年（1o24）起行用的《崇天历》历气后天而刚颁用了九年的《明天历》又历朔先天于是卫朴在《明天历》的基础上制成新历《奉元历》于熙宁八年（1o75）颁用。又如宋徽宗崇宁二年（11o3）现所使用的《观天历》气朔有错遂改用姚舜辅的《占天历》。但历官们认为《占天历》为民间私家所造未经考验不可施行于是姚舜辅在大量观测的基础上于崇宁五年（11o6）又制成《纪元历》并得以颁行。清代梅文鼎对《纪元历》有很高的评价说“宋历莫善于纪元”。这部历法的回归年、朔望月及其他一些数据都相当准确。此外姚舜辅还创造了确定太阳位置的新方法即在天亮前或黄昏后用恒星作参照定出金星的位置然后在既能看见金星又能看见太阳的时候定出金星与太阳的角距从而求得太阳在恒星间的位置。他还创立了新的计算公式以解决太阳的赤道经度与黄道经度的换算问题。
南宋初继续行用《纪元历》后又曾用《统元历》、《乾道历》、《淳熙历》和《会元历》。南宋宁宗庆元五年（1199）行用杨忠辅编制的《统天历》这是得到梅文鼎更高评价的一部历法有宋历“尤莫善于统天”之说。《统天历》有很好的实测基础节气、合朔、月亮过近地点与黄白交点的时刻等都定得比较准并在实测的基础上确定出计算改正值的办法。《统天历》的岁实（回归年长度）为365。2425日比现行公历采用同一数值早了384年。此外杨忠辅还现回归年长度不是固定不变的而是每年都有微小的变化并提出斗分差的数值改正方法。这也是天文学史上的一个重要现。《统天历》继唐曹士《符天历》之后也不用上元积年。《统天历》的上元是虚设的实际上废除了繁琐的上元积年计算这也是中国历法史上的一个进步。
北宋存在168年共颁行1o部历法南宋存在152年共颁行1o部历法换历比较频繁在一定程度上反映了当时天文历法研究的活跃。其中《应天历》、《纪元历》、《统天历》各有所长反映了两宋行用历法的特点和主要成就。
第五节气象知识五代及辽、宋、夏、金的一些史书尤其是《宋史》记载了很多宝贵的气象资料其中包含有关于大水、大旱、大风及雨雪、冰雹、雷暴、地震等灾害和特殊天气现象的丰富内容。宋代开始普遍编修的地方志及大量宋人笔记也有很多这方面的记载如沈括《梦溪笔谈》中对山东武城县一次龙卷风的形状及危害情况作了非常清楚的记述。这些资料对于研究我国气候变迁及气象变化规律具有重要的价值。南宋吕祖谦于淳熙七年（118o）正月初一到八年七月二十八日在金华进行了近两年连续不断的物候观测。他在《庚子辛丑日记》中记录了二十多种植物的开花结果时间及一些虫鸟的初鸣和初到时间这是一份经实际观测获得的非常珍贵的物候资料。
降雨情况直接关系农业生产因而历代都受到人们重视。西汉时根据土、炭吸湿增重的不同而明了原始的天平式湿度计。宋代僧人赞宁在1o世纪则利用这种仪器来预报晴雨。宋神宗熙宁年间京师久旱沈括准确地做了一次降雨预报《梦溪笔谈》卷7对此有很生动的记述。他对当时空气中水气条件的分析与判断是符合近代气象科学原理的。
为了测量降水量的多少必须要有一种用具现在普遍使用的是雨量筒。南宋数学家秦九韶在其《数书九章》中列有“天池测雨”、“圆罂测雨”、“峻岭验雪”、“竹器验雪”等算题可根据盛水或积雪容器的形状及积水、积雪的多少计算出单位面积平地上的降水量。天池是古代防火贮水的容器用来测降雨量当可看作原始的雨量器。这种方法也是世界上较早的测定降水量的科学方法。
此外这一时期对一些气象现象也有了更正确的认识如《梦溪笔谈》中记载孙彦先对虹的解释是“虹乃雨中日影也日照雨则有之。”《梦溪笔谈》卷25提到：“江湖间唯畏大风。冬月风作有渐船行可以为备。唯盛夏风起于顾盼间往往罹难。曾闻江国贾人有一术可免此患。大凡夏月风景须作于午后。欲行船者五鼓初起视星月明洁四际至地皆无云气便可行至于巳时即止。如此无复与暴风遇矣。国子博士李元规云：平生游江湖未尝遇风用此术。”这里提到的关于风力日变化规律的气象知识是符合实际情况的对行船安全也是非常重要的。苏轼《船■风》诗有句：“三旬已过黄梅雨万里初来船■风”并有序文说：“吴中梅雨既过飒然清风弥旬岁岁如此吴人谓之‘船■风’。是时海舶初回云此风与舶具至云尔。”对于梅雨之后的信风作了清晰的描述。
第六节辽、夏、金的天文学辽受中原文化的影响其天文学也有两个主要的分支一是以历法服务于政权一是观天象以占吉凶。辽有历之始即采用中原历法此即天禄元年（947）至统和十二年（994）行用的后晋马重绩所编《调元历》。《调元历》是五代时期较好的历法但在后晋只行用了5年而在辽却行用了48年。该历不设上元以雨水正月中气为气。它的基础是《宣明历》和《崇玄历》马重绩称：“以宣明之气朔合崇元之五星二历相参然后符合。”1辽圣宗统和十三年（995）又颁用可汗州刺史贾俊所进《大明历》。有些学者认为其法取自祖冲之。这一时期辽、宋历日有所不同如叶梦得《石林燕语》、张邦基《墨庄漫录》等均记载苏颂使辽时曾现宋、辽冬至日先后相差一日。辽《大明历》本文已失传其内容尚有待于研究。《辽史·历象志》所载系全文照录《宋书》上的祖冲之《大明历》这显然是不符合历史实际的。辽很重视天象有些天象记事今日看来也很有意义。例如《契丹国志》记载辽天祚帝天庆八年（1118）正月“是夕有赤气若火光自东起往来纷乱移时而散。”这是与太阳活动关系密切的极光现象其描述是很生动形象的。1971年在河北宣化掘一座辽墓现该墓室顶部有一幅彩绘星图星图直径2。17米中央为天极嵌有直径35厘米的铜镜一面镜周彩绘莲花莲花外为日、月、五星及北斗再外为二十八宿最外圈绘有黄道十二宫1。黄道十二宫是来自西域的天文内容但双子座、室女座图形上的人物又着辽服显示了辽代特点；莲花是佛教装饰；而二十八宿则反映了中国传统文化以天极为中心的盖图法也是中原传统因此这是一幅具有多民族色彩的星图。此外黄道十二宫的名称早已传入我国但在星图中表现出来据今所知也以这幅星图为最早。
西夏为党项族所建的政权。夏景宗李元昊之父西平王李德明曾向宋请历宋真宗将《仪天历》赐颁西夏至元昊又受赐《崇天历》可见汉历对西夏有深远影响。西夏仿宋制建有司天监并颁行过自制历法。《西夏书事》载：“曩霄（元昊）称帝自为历日行于国中”可能是参照汉历专门编制的西夏历法。另外西夏文书、碑文中常有两种纪年：十二生肖纪年和藏历纪年如有“阳火猴年”的碑刻因此当时西夏境内可能也有藏历流行这反映出吐蕃文化在西夏的影响。随着佛教的传播外来天文知识在西夏也有出现如西夏字典《蕃汉合时掌中珠》中有黄道十二宫名称这是来自西域的知识当然也可能是由中原辗转传入的。
《西夏书事》中还载有不少天象记事但多用于星占。如1o3o年“火星入南斗天子下堂走”。崇宗天仪治平三年（1o88）“太白昼见司天言：不利用兵梁乙逋不听”。崇宗永安二年（1o98）“月犯东井犯西肩北第二星太史奏：主兵丧梁氏不省”等。这些天象观测内容与星占方法明显地来自内地。
金在历法方面的成就十分突出。天会十五年（1137）金颁用司天杨级所造《大明历》“然其所本不能详究”1也有人认为此历依据的是宋代的《纪元历》经金司天监官员增改而成。后来由于日食预报屡屡不验诏命司天监赵知微重修《大明历》大定二十一年（1181）历成。这时翰林应奉耶律履也造了一部历法称《乙未历》。经过当年十一月望月食的检验证明赵知微历优于耶律履历和当时行用的杨级历于是得以颁用。重修《大明历》虽然仍以《大明历》命名内容却生了很大的变化。这部历法所用的基本数据相当精密例如回归年长度为365。24259日朔望月长度为29。53o59日。此外还创立了等间距三次差内插公式用于历法计算等等。这1《新五代史·马重绩传》。
1河北省文物管理处等：《河北宣化辽壁画墓掘简报》《文物》1975年第8期。1《金史·历志》。
些都反映出金代天文学家在吸收中原历法的基础上又有所创新和展。
金对天象的认识也如中原统治者将天象作为与帝室政事相关的表象。
《金史·天文志》称：“金九主莫贤于世宗二十九年之间犹日食者十有一日珥虹贯者四五。然终金之世庆云环日者三皆见于世宗之世。”把与太阳相关的现象与皇帝的贤明联系在一起。金记录天象也颇详如《大金国志》记载金太祖天辅二年（1119）：“北方有赤气大三四围长二三丈索索如树西方有火五团下行十余丈皆不至城灭。”这则极光记事使人有如目睹对研究极光现象也是有价值的。
金对司天台的建设很重视。1126年底金人攻破北宋都城汴京将北宋灵台上的天文仪器掠往北方后在金中都（今北京）建成规模庞大的司天台所用仪器就是从汴京搬来的仪器。元初吴师道写过一《九月二十三日城外纪游》诗中描述了当时金天文台（清台）遗址的情形：“故桥旧市不复识只有积土高坡陀。城南靡靡度阡陌疏柳掩映连枯荷。清台突兀出天半金光耀日如新磨。玑衡遗制此其的众环倚值森交柯。细书深刻皇祐字观者叹息争摩挲。司天贵重幸不毁回荆棘悲铜驼”。尚可在一定程度上反映出当年金司天台的规模及盛况。
第九十章物理学第一节力学对大气压力（压强）的进一步认识及更广泛应用宋代时俞琰曾谈到：“予幼时有道人见教则剧烧片纸纳空瓶急覆于银盆水中水皆涌入瓶而银盆铿然有声盖火气使之然也。又依法放于壮夫腹上挈之不坠。”1把燃烧的纸片投入瓶里会使瓶里的一部分空气排出瓶外瓶内的压力由此减小形成负压。这时如将瓶子放入水中大气压力就会使水涌入瓶内。若用类似的方法则大气压力会使瓶子紧压在人腹部现在人们熟知的拔火罐其原理就是如此。
应用大气压强制作虹吸管和唧筒当时人也有许多记载。如：宋代曾公亮的兵书《武经总要》记述：“凡水泉有峻山阻隔者取大竹去节雄雌相合油灰黄蜡固缝勿令气泄推竹插水中五尺于竹末烧松桦薪或干草使火气自竹内潜通水所则水自（竹）中逆上。”1这与唐代杜佑在《通典》中所述的方法相似。在《武经总要》中曾公亮还记述用于灭火的唧筒：“唧筒用长竹下开窍以絮裹水杆自窍唧水。”2利用裹了絮的水杆的往复运动把水吸上来。这种唧筒实际上是后世活塞泵的前身。苏轼在《东坡志林》中也记载了这种设备：“蜀去海远取盐于井自庆历、皇祐以来蜀始创筒井用圜刃凿如碗大深者数十丈。以巨竹去节牝牡相衔为井以隔横入淡水则咸泉自上。又以�