修《奉元历》

编修《奉元历》是沈括提举司天监时期的一个重大事件。北宋时期的历法修改频繁，每一个在位的皇帝都颁布过新的历法。虽然更换频繁，但历法依旧存在偏差，并不能很好地契合天文实际。在沈括之前采用过的历法包括《应天历》《乾元历》《仪天历》《崇天历》《明天历》五种，它们使用的时间也都有长短，有长达40年的，也有短至10年的。一般来说，用了二十多年的历法就必须要更换，但为什么会出现未及时更换历法的情况呢？对此，沈括做了分析，他认为根本的原因是这些历法都没有以实际测量的数据作为依据，只是沿用了唐代的《大衍历》进行计算，而《大衍历》年代久远，误差比较大，并且没有人对其进行勘误纠正。加上当时负责天文历法的官员也比较无能，因循守旧，最后导致“岁未五更，历凡再弊”的局面的出现。而事实上，在更早一些的时候，沈括就发现了这个问题，宋神宗曾命令历官编修新历，但由于各种原因，迟迟没有成功。沈括到司天监之后，便让精通天文、数学的新人卫朴来负责修历的工作。但即便是再次修历，由于设备不精密，新修的历法依然与实际天象有着较大的差异。同时，时任官员的不负责任，导致司天监以往的观测记录和天象资料存在较多的错误。在编新历的时候，卫朴既没有先进的精密仪器，又没有准确的基础资料，虽然纠正了一些错误，比之前的历法准确了些，但依旧不可避免地存在差错。更让人意外的是，这部新编的历法在颁布之后不久，竟然出现了月食没有验证的情况：据新历推算，熙宁元年（1068）七月望夜将有一次月食，但实际却没有得到应验。

熙宁八年（1075）正月，宋神宗决定重新校正新历，此时的沈括已经升任三司使。沈括向神宗举荐了卫朴，他建议由卫朴根据新制作的天文仪器测得的数据来校订新历。卫朴是一位没有任何背景，来自平民阶层的新人，沈括能如此重用他，并让他负责编撰和校订历法这样重要的工作，说明沈括在用人方面很有勇气，同时秉承着务实的态度，这点也恰好与王安石在变法中对人才的要求有着相通之处。

在沈括的一再坚持和举荐之下，神宗皇帝最终同意再次由卫朴来校订新历，沈括继续统领修纂新历法。在卫朴的帮助之下，沈括专心观测天象，最终在熙宁八年（1075）修纂完成了《奉元历》。这部新历法把一个回归年（即太阳再次经过春分点的时间间隔）定为365.243585天。尽管与现在的365.2422天有些许差距，但是相比于之前宋朝旧的历法，《奉元历》更贴近实际情况。经过这次校订的新历比原来的旧历更精准，赢得了神宗皇帝的赞赏。新历得以顺利启用。

《奉元历》修成之后，神宗命沈括写了一篇序言。那篇被收录进《奉元历序》的表文至今依然留存在沈括的文集中，可惜这篇序言已经失传了。

然而新历仅仅使用了19年，到绍圣元年（1094）就和它之前的那些历法一样被弃用了。仅仅19年就将一部新历法废黜，从一个侧面说明在那个时代，虽然沈括有创新的主张，卫朴有精湛的技术，但历法的精准程度依旧不算理想。同时，沈括生活在封建时代，在当时的政治形势和官僚势力的控制下，沈括这样的革新行为也是不被提倡的，改革必然会受到百般阻挠。从这个角度来说，《奉元历》是“先天不足”的。

在沈括主持修纂新历的时候，司天监内部和外部展开过一场激烈的斗争。那些反对修新历的人企图从根本上推翻新历，他们用“改定朔法”为题，来势汹汹，使得新历的推行岌岌可危。当时卫朴极力主张历法要精准，必须移改《大衍历》的闰朔法，将熙宁十年天正元（冬至），由午时改用子时，闰十二月改为闰正月。但是这个主张一经提出就遭到了各方面的攻击。这么一来，卫朴的主张受到阻挠，有可能无法贯彻。但是对于赞成改革的人们来说，态度是非常鲜明的，他们建议进行一次实地试验：用日晷来测定立春、立冬两个节气的日影，看看是否和历法推算相符。结果显示，要将旧朔法提早50多刻，两个节气的日影才显示出相同的长短。用事实说话，让反对的人无话可说。如此一来，修改历法的大原则才被确定下来。

另外，在修订历法的过程中也出现了一些争端。沈括、卫朴等人认为，必须从观察五星运行情况入手来验证所推日历。这个主张如果得到实现，修成的历法就一定可以超过以往水平。但那些无能的官员却纷纷反对，甚至对卫朴进行了人身攻击。沈括在《梦溪笔谈》卷8《象数二》中记载了这种事：

熙宁年间，我担任太史令，让卫朴编制新历法，节气、朔日等已经修正过来，但是金、木、水、火、土五星并没有供以检验的天文观测记录。之前修正的历法，大多只是增删旧历上的文字罢了，并没有切实地考察过天象。这种方法便是必须在每天的黄昏、拂晓及半夜时分观察月亮以及五星所在的位置，并记录在簿册内，如此坚持五年，其间剔除阴天以及白天出现五星的天数，可以得到三年的实际运行数据，然后再根据这个数据计算把它们连接起来，就是古人所说的“缀术”。当时司天监的历法官员，大多是袭承祖辈的职位，延享俸禄名号，原本都是一些不懂得历法的人，他们嫉恨卫朴的本领超过自己，便群起而攻之，多次挑起重大争议想要陷害卫朴。虽然这些事情最终都没能动摇卫朴，但是观测记录五星运转的事情还没有完成。因此《奉元历》中五大行星行度的推算，也只能是增删了旧历，纠正了其中重大的谬误，准确率也不过十之五六而已。卫朴的历法算术，从古到今没有人这样做过，却被一群所谓的历法官员排挤、阻挠，使得卫朴无法将他全部的才能发挥出来，真是非常可惜啊！

这段记载记录了当时掀起过的政治迫害，但当时究竟是什么样的状况，现在已无从得知。

新历终于修成了，所幸卫朴本人没有受到太大的伤害。但新历因为缺乏实测基础，卫朴的本领并未得到充分施展，据他自己估计，才不过使出了十分之六七。但这一回合到底还是改革派失败了。再加上无论卫朴的推算如何精准，由于受当时各种条件所限，还是会有一些疏漏，新历也并非尽善尽美。《奉元历》颁行的第二年，正月十五晚上，本来算好的月食，又没有应验。反对派乘机发难，宋神宗也向修历官追究责任。此时，沈括已经离开司天监，却依旧挺身而出，替卫朴和新历法辩护。他提出一个补救办法，让天文院的学生用浑仪、浮漏和圭表测验，每天记录天象，然后交给原撰历人用新历进行参校，如果遇到不准确的，马上改正。神宗思忖再三，采纳了这个建议。

新历没有立即被废弃，总算是沈括争来的胜利。但毕竟重修时间仓促，实测工作又由于各种各样的原因没有很到位地得到执行，《奉元历》没有达到预期的水平，平心而论，它算不上是宋代最好的历法。重修后的第十二年，即宋哲宗元祐五年（1090），又发生了所算冬至落后一天的误差。尽管如此，这个历法还是具有鲜明特色的，宋神宗就曾说过：

提举司天监近校月食时分，比《崇天》《明天》二法，已见新历为密。

沈括在《梦溪笔谈》卷18中也客观地说，《奉元历》因为缺乏观测记录，没能充分发挥其作用，准确度不过六七成，但已经比其他历法精密了。

沈括去世186年后，他那根据实测来修历的主张才得以实现。元朝至元十八年（1281），另一位天才科学家郭守敬修成著名的《授时历》，他运用了沈括一再提倡的“数据实测”之法。《授时历》是一部先进的历法，是我国古代天文历法发展的智慧结晶。它所用的回归年周期和地球实际公转周期只差26秒，与现在国际通用的公历周期一样。

事实上，沈括对历法的贡献不仅限于修《奉元历》，他也是《授时历》的先驱。 PeOS4WAxX3GNm2asXQEU2GqDEHLRBe6vMibqjcYgUPCXaK73mOdzG1CQHteaYIq6