中国古代科学家传记-第37章
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刚颁行张宾历，所以未被采纳，但是他们的历法却在民间得到了广泛的流
传和应用。约开皇十年（公元590 年）经由冀州刺史赵■的举荐，年逾六旬
的张胄玄才开始到京师太史任职，授为云骑尉，参议天文历法之事，曾与
刘孝孙一起对张宾历提出尖锐的批评意见。开皇十四年（公元593 年），为
鉴别各家历法的优劣，太史提出古今日食观测记录25 事，依张宾历推算，
合者甚少；依刘孝孙法推算，合与不合各半；而依张胄玄法所推大多符合。
这引起了隋文帝的重视，又因张胄玄称言入隋以来白昼时间增长等瑞兆，
隋文帝大悦，即令张胄玄着手制定新历法。开皇十七年（公元596 年），张
胄玄制成新历，经校验，证明张宾历疏远，但新历也不能尽中。隋文帝出
于政治考虑，力褒新历，诏令颁行全国，并升任张胄玄为员外散骑侍郎，
兼任太史令。新历颁用后，屡屡受到刘焯的批评，但张胄玄则坚持己见，
于是，驳难不止，直到隋炀帝大业六年（公元610 年）刘焯去世，张胄玄才
取长补短，厘定历术，这就是流传至今的大业历。
与刘焯的皇极历相比较，大业历稍为逊色。但是，张胄玄深受张子信、
刘孝孙等人的影响，甚或也受到了刘焯的影响，再加上他自己独立、勤奋
的观测与研究，使大业历成为我国历史上一部颇具特色的重要历法。
在大业历中，张胄玄对张子信的三大发现均给出了独特的描述。大业
历的日躔表与皇极历有很大不同，大业历所取太阳盈缩极值的精度要高于
皇极历，但其二十四节气太阳实行度分与平行度分之差的测算误差为27。2′，因太阳运动不均匀而加于平朔的日分改正值的误差为3。4 刻，二者的
精度则略低于皇极历，大业历对于太阳运动不均匀性的总体认识也欠正
确。大业历对五星运动不均匀性改正的入气加减法是自成体系的，其中对
于火星运动不均匀性的描述还稍优于皇极历，对于火星远、近日点黄经的
测算误差均较皇极历为小。关于月亮视差对于日食的影响，大业历所取食
差值及其计算法也别树一帜。对月食食分的计算，大业历所采用的算式也
别出心裁，且与现代对于食分的定义是基本吻合的。此外，大业历选取太
阳距黄白交点1。09°为可能发生月全食的限度值，虽然精度还较低，但却
比皇极历稍强。大业历和皇极历一样都带有浓厚的时代色彩，它们从不同
的侧面反映了在张子信获得三大发现以后，天文历法界力图优化历法的可
贵努力。张胄玄对于五星运动的研究十分出色，他通过测算，得出木、火、
土、金、水五星的会合周期分别为： 398。882 日、779。926 日、378。090
日、 583。922 日、 115。879 日，它们的误差分别为 0。002 日、0。011
日、0。002 日、小于0。001 日、0。001 日，其总体精度是历代最高的。对于
五星在一个会合周期内的动态表，张胄玄也进行了改良，他应用了以等差
级数来描述木星、火星和金星动态的方法，并应用了等差级数求和的公式。
这些都使得对行星动态的描述比较接近真实的情况，对后世历法产生了很
大的影响。
大业历还首次明确给出了二十四节气太阳出入时刻表，由之可以算得
二十四节气的昼夜漏刻长度值，据研究，其平均误差为6。1 分钟，精度与
皇极历不相上下。此外，大业历取回归年长度为365。24303 日，误差为65
秒，较皇极历精确，是历代所得的较佳数值。大业历取恒星月长度为
27。32166 日，误差仅0。1 秒，为历代最佳值。
上述情况表明，张胄玄在消化、吸收前人和当时天文历法成就的基础
上，经过认真的观测与独立的研究，自成一家之言，是一位有作为的天文
学家。
文献
原始文献
＇1＇（唐）李延寿：北史·艺术传，中华书局， 1974。
＇2＇（唐）魏徵、令狐德■：隋书·艺术传，中华书局，1973。
＇3＇（唐）魏徵、令狐德■：隋书·律历志，中华书局， 1973。研究文
献
＇4＇中国天文学史整理研究小组：中国天文学史，科学出版社，1981。
＇5＇ 陈美东：论我国古代年、月长度的测定，见《科技史文集》第10
辑，上海科学技术出版社，1983。
＇6＇陈美东：日躔表之研究，自然科学史研究，3（1984），4，第330—
340 页。
＇7＇ 陈美东、李东生：中国古代昼夜漏刻长度的计算法，自然科学史
研究，9（1990），1 ，第47—61 页。
綦母怀文
华觉明
綦母怀文东魏北齐人。籍贯、生卒年不详。冶金术。
据《北史》卷八十九列传第七十七艺术上记载：“怀文造宿铁刀，其
法，烧生铁精以重柔铤，数宿则成刚。以柔铁为刀脊，浴以五牲之溺，淬
以五牲之脂，斩甲过三十札。今襄国冶家所铸宿柔铤，是其遗法，作刀犹
甚快利，但不能顿截三十札也。”
这里所说的宿铁法，是南北朝时期制钢术的重大创造。按东汉末年王
粲《刀铭》有“灌辟以数”的记载。西晋张协《七命》说：“销逾羊头，
镤越锻成，乃炼乃烁，万辟千灌。”“销”指生铁，“镤”为熟铁，“辟”、
“灌”分指折叠和淋注。这两条记载，说的都是将熔融的生铁和熟铁合炼
成钢的工艺，应是《梦溪笔谈》所载灌钢（或称团钢）的初始形式。宿铁法
只须数宿即可成钢，比东汉、西晋时期灌辟操作的次数要少，工艺上显有
改进。由于将熔融的生铁（即“生铁精”）和熟铁合炼，使碳分扩散，趋于
均匀，液态生铁中的碳分与熟铁中的氧化物起作用，又有利于去除杂质，
纯化组织，成为含碳量较高的优质钢料，适于做刀刃使用。
至于宿铁刀的做法，按上述记载可知，是用含碳量低的熟铁（即“柔铁”）
作刀脊，将宿铁（早期的灌钢）作刀刃，实际即是后来所谓“夹钢”。这样
做成的刀具，锋刃坚利而又不易拆断，刚柔兼备，经久耐用，属于钢、铁
复合材质。
为获得锋利的刀刃，宿铁刀在淬火时使用了畜溺和油脂两种淬火介
质。前一种含有盐分，冷却速度比水要快，利于淬硬；后一种冷却速度比
水要慢，可以使钢料更为坚韧。这是对钢铁淬火工艺的重大改进。也有可
能已使用双液淬火，即先在冷却速度大的畜溺中淬火，避免奥氏体在高温
转变；再在油脂中淬，使马氏体的转变较为缓慢，以减小变形和开裂的倾
向。“淬”有没入的意思，如刘良所说“淬谓烧刃令热，渍于水中也”；
“浴”可作忽上忽下解，如《大戴礼记·夏小正》：“鸟浴者也，飞乍高
乍下也。”看来，“浴”和“淬”在次序上有先后之分，具体操作也不一
定相同，浴刀时忽上忽下便于控制和观察火候，淬刀时则没入油脂中任其
冷却。
《北史》的这些记载又见于《北齐书》卷四十九列传第四十一方伎。
这两部史籍都编定于唐代，并收入了《齐书》和《齐志》中的材料，其中
明言“今襄国冶家所铸宿柔铤，是其遗法”。襄国在今邢台、邯郸地区，
也就是沈括《梦溪笔谈》提到的“磁州锻坊”所在地。可见，綦母怀文对
制钢术的改进，其影响是十分深远的。《北史》载：“怀文又云：‘广平
郡南干子城，是干将铸剑处，其土可莹刀’。”用特定的“土”来磨莹刀
剑，屡见于古籍，有可能是利用其化学特性来显示花纹或起研磨的功用，
所有这些记载都符合于现代科学原理，表明綦母怀文确是我国古代杰出的
技术家。
文献
＇1＇华觉明等编译：世界冶金发展史，科学技术文献出版社， 1985。
刘焯
陈美东
刘焯字士元。信都昌亭（今河北冀县）人。东魏武定二年（公元544
年）生；隋大业六年（公元610 年）卒。天文学。
刘焯出身于一个小官吏的家庭，他的父亲刘洽曾为郡功曹，家境并不
富裕。刘焯自幼受到良好的教育，曾先后学《诗》于同郡的刘轨思，受《左
传》于广平（今河北鸡泽）的郭懋，问《礼》于阜城（今河北阜城）的熊安生。
刘焯天资聪敏，深沉好思，三处受业皆未满期便辞别老师另求新知。随后，
刘焯得知武强（今河北武强）的刘智海家中有大量藏书，便与好友刘炫结伴
就读于刘智海家，闭户读书，十年不出，虽衣食不继，仍自得其乐。这十
年苦读，使刘焯成为饱学之士，遂以儒学知名，为州博士。
约隋文帝开皇三年（公元583 年），冀州刺史赵■聘刘焯为冀州从事。
不久又举秀才，到京都长安（今西安）与著作郎王劭同修国史，兼参议律历
之事。这时刘焯已年近40，虽官微位卑，还是积极参加了这时的历法论争。
这一年，他献上了经苦心钻研和实测而得的、自信能够会通古今、符允经
传、稽于庶类、信而有征的新历法。可是，开皇四年（公元584 年）隋文帝
却决定颁用其宠臣张宾所献的开皇历，这大大出乎刘焯的意料，他即与当
时著名的天文学家刘孝孙一起反对张宾之历，指出该历不用岁差法、定朔
法等六条重大失误。他们据理力争，批评多切中要害，表现了极大的坚持
真理的勇气和很高的天文学素养。但是，事与愿违，刘孝孙却因此被扣上
非毁天历、率意迂怪的大帽子，刘焯也被加上妄相扶证，惑乱时人的罪名，
这对于刘焯不啻是一个沉重的打击，也给他的仕途蒙上了浓暗的阴影。虽
然如此，得以与刘孝孙交往与共事，这对于刘焯历算研究的长进必获益匪
浅。
在刘焯参加的第一次历争失败以后，刘焯被调到门下省，以待顾问。
随后不久被授予员外将军之职。后与诸儒于秘书省考订儒家经典，并曾一
度返回故乡，任功曹之职。开皇六年（公元586 年）刘焯复返京师，奉命与
刘炫等共同考订由洛阳运到长安的石经，以补正石经中磨损的部分，可见
刘焯对儒家经典深有研究，而且在当时颇孚众望。其后，刘焯在国子监与
群儒共论古今经籍。每论难蜂起，刘焯以其精博，众不能屈。开皇十年（公
元590 年），刘焯因在国子监举行的祭奠先圣先师的典礼上，与群儒辩难，
深挫诸儒，为一些人所妒恨，遂有奏章上呈，谤其非是，刘焯即被革职为
民。当然，这只是这一事件的直接原因，而深层的背景大约应是7 年前历
争中惑乱时人的罪名。
于是，刘焯只得回到故里，专以教授、著述为务，孜孜不倦，前后达
10 余年。一方面他继续研究儒家经典，匡正讹误，阐发新义，著有《五经
述议》一书；一方面他又着力研习《九章算术》、《周髀》、《七曜历书》
等10 余部历算名著，莫不究其根本，穷其秘奥，把天文历算的研究引向深
入，著有《稽极》 10 卷、《历书》 10 卷。《稽极》是关于前代历家同异
的比较研究成果，因其书早佚，我们无由知其详。而《历书》的主要内容
即是刘焯后来上呈的皇极历。在研究、著述的同时，刘焯还从事大量的教
育工作，天下名儒后进，质疑受业，不远千里而至者，不可胜数。
刘焯虽身居乡里，他对于当时历算界的动态及进展却十分关心和了
解，并多次参与改革历法的争论。
开皇十四年（公元594 年），张宾开皇历推验日食多疏远，隋文帝遂令
张胄玄、袁充等参定新术。刘焯闻讯，便在刘孝孙历法的基础上，增损改
进，献上了《七曜新术》以备选用（此时刘孝孙已去世）。可是，该术与张
胄玄之法，颇相乖爽，而张胄玄和袁充皆有宠于隋文帝，二人通力排斥之，
刘焯只好作罢。这是刘焯参与的第二次历争，也以失败告终。
开皇二十年（公元600 年），皇太子杨广征天下历算之士，咸集于东宫，
共议历法之事。刘焯也在被征召之列，这回他献上了经数十年研究的皇极
历，并驳正张胄玄历法的错误。由于皇极历精当新奇，驳文有理有据，颇
得杨广的称赞。可是，杨广这时刚刚定为太子，立足未稳，且张胄玄仍是
隋文帝的宠臣，故不敢妄自改作历法，遂以皇极历未获考验为由搁置不用。
对于刘焯也仅任以太学博士之职。这时刘焯已年近花甲，本想这回可以实
现历法改革的愿望，并主持天文历法的工作，可是历法未被采用，仕途无
由升迁，身体状况又欠佳，遂以健康原因自动罢归乡里。这是刘焯参与历
争的第三次挫折。
就在这次罢归以后不久，发生了刘焯一生中最为悲惨的事件。在这一
事件中，刘焯的挚友刘炫同时受难，使事件更具悲剧色彩。二刘均以聪明
博学称著于世，被废的皇太子杨勇欲召而用之。隋文帝得知此事，便敕令
二刘入川事蜀王杨秀，这大约是隋文帝和新立太子杨广惧怕满腹经伦、且
精于天算之学的二刘见用于杨勇，将有碍于他们的政治安排，而作出的迅
速果断的决定。可能由于二刘均已年老不愿背井离乡而入川，也可能他们
对杨秀有什么成见，皆拖延不往，杨秀闻而大怒，便派人将二刘披枷带锁
押解至成都，将刘焯充军，令刘炫为门卫，以羞辱之。稍后才又令二刘作
典校书籍的工作。这样二位通儒大才却因为与他们无关的政治斗争，蒙受
了如此巨大的冤屈，不能不令人悲愤与哀伤。
仁寿二年底（公元603 年初），二刘获准返回京师，刘焯又与诸儒一起
修订礼、律，并任以云骑尉之职。虽然经过这样一番大周折，刘焯仍继续
进行历法的研究，坚持必须改历的主张。
仁寿四年（公元604 年）刘焯又上书皇太子杨广，一方面实事求是地指
出张胄玄历法有可取之处；另一方面又尖锐地指出张胄玄历法中有不少内
容系取自刘孝孙历法和他在开皇三年所献的历法，并指出张胄玄历法大小
失误536 条，还以交食等古今天象对张胄玄历法进行验算，发现其乖舛44
条。最后，刘焯提出了要与张胄玄当面辩论，和通过实际检验以判别历法
优劣的要求。这些都表现了刘焯极大的自信和实事求是的科学精神。同年，
刘焯还上呈论律吕之书，这是关于音律学的研究成果。
大业元年（公元605 年）隋炀帝杨广登基后，令刘焯与张胄玄两相辩
论。张胄玄以皇极历在推求月朔时以定朔法为算，势必出现连续三个大月
或连续三个小月的状况，不符合传统的月朔安排方法为由，责难皇极历非
是；刘焯则据理力争，以驳张胄玄历，双方互相驳难，是非不决。这当是
刘焯参加的第四次历争受挫。同年，刘焯还作论浑天之说上呈，提出了以
实测来检验夏至日影长差一寸，两地相距千里的说法的重要建议。
在仁寿、大业之交，是刘焯对天文历法的研究达到炉火纯青的年代，
但他的历法是否被采用依然悬而未决，他的重要建议未被采纳，他对音律
学的研究心得不被重视，这对于刘焯的打击是十分沉重的，作为对这极不
公正的现实的一种抗议，刘焯又罢归故里，以待历史的判决。
大业四年（公元608 年），张胄玄历推算日食失验，隋炀帝召见刘焯，
欲改行皇极历。可是，其时袁充正得到隋炀帝的宠信，他与张胄玄一起力
排皇极历，遂使隋炀帝犹豫不决，欲行又止。大业六年（公元610 年），刘
焯去世，改历之议猝然而止。这是刘焯参与的第五次历争。
自开皇三年到大业六年的20 余年里，在刘焯参与的五次历争中，第四
次主要由于落后的传统观念作祟而导致失败，其余�
