大明六年(公元462年,北魏和平三年)年底,一份關於曆法討論的奏章擺在了劉駿面前,上書之人不是別人,正是著名的大科學家祖沖之。
祖沖之,字文遠,出身范陽祖氏,祖籍范陽郡遒縣。看到這裡是不是有人會要問,同樣是來自范陽祖氏,祖沖之該不會是祖逖親戚吧?事實上兩人雖然是同宗,卻沒直接的血緣關係,祖沖之的曾祖父祖臺之是祖逖的同族兄弟,所以祖沖之和祖逖的關係也就是祖上曾是一人,僅此而已。
由於祖父祖昌曾任劉宋朝大匠卿,也就是朝廷管理土木工程的官吏,父親祖朔之也學識淵博,所以祖沖之得以從小就受到很好的家庭教育。這種環境下,祖沖之從小熟讀經書典籍,更是對天文學、數學等產生了濃厚的興趣。漸漸地祖沖之成了一個博學多才之人,名聲四起。
祖沖之的名聲很快就傳到了劉駿耳中,劉駿於是派祖沖之到當時劉宋朝廷的學術研究機關華林學省做研究工作,之後又調到總明觀任職。這裡對祖沖之來說無疑是如魚得水,他也在這裡,接觸了大量國家藏書,包括天文、曆法、術算方面的書籍,這讓他又汲取了不少知識。到了大明五年(公元461年,北魏和平二年),祖沖之又被調任擔任南徐州從事吏、公府參軍等職。
回到文章開頭部分,祖沖之向劉駿上述說,現在使用的何承天所編《元嘉歷》存在問題和疏漏,祖沖之為此自己編了一部《大明曆》(也叫“甲子元歷”。),並把它呈現給了劉駿。《元嘉歷》主要就是訂正了舊曆所定的冬至時刻和冬至日所在位置,改“平朔”為“定朔”,創立調日法,改革了“上元積年法”,計算了歲差數值百年一度,簡單來講就是將19年設定7閏月,1太陽年約等於365.2467日,一朔望月約等於29.530585日。《元嘉歷》可以說是當時中國曆法史上的一次重大進步。
但祖沖之卻覺得,現在使用的歷法,將冬至的節氣固定在某一天,這樣一來,每不到一百年,就會相差二度。如今要制定的新曆法,是把冬至放到年終,每年只有微小的差距,將來長期使用下去,那麼就不用再多次改動。另外,現行的歷法是把“子”作為‘“辰”的開頭,位置在正北方。‘虛’又排列在北方各個星座之中。將要制訂的歷法,則是把上元放在年終,從虛一開始。另外,現行的歷法是把日月星辰的標誌,以甲子作為開頭放在最前面。新曆法則是將上元每年放在甲子上。另外,何承天的歷法,是日、月、五星各自都有自己的元。而新的歷法則是將日、月、五星的交會以及執行的快慢,全都以上元的歲首作為開始。
我相信基本上絕大部分人都不知道上面講了些什麼,說簡單點,就是祖沖之的這部曆法採用的朔望月長度為29.5309日,和利用現代天文手段測得的朔望月長度相差不到一秒鐘。提出了在391年插入144個閏月的新閏周。《大明曆》的迴歸年長度是365.24281481日,與現代測得迴歸年長度僅差萬分之六日左右,一年只差50多秒,可見其精確性。由於冬至點是制定曆法的起算點,因此測定它在天空中的位置對於編算曆法來說非常重要。
劉駿看到這樣的奏章,估計也看得是雲裡霧裡,自己也無法決定,於是命令對曆法有研究的人同祖沖之辯論,但駁不倒祖沖之。但戴法興等人對此卻是堅決打壓抵制,加之後面又發生了其他的事,所以祖沖之的新曆法在劉宋一朝也沒能實施起來。