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6 我国有世界上最早的潮汐学专著,古人对潮汐运动规律的计算准确吗?
潮汐是沿海地区的一种自然现象。在太阳和月亮的引力作用下,海洋水面会出现周期性的涨落,白天称为潮,夜间称为汐,总称潮汐。早在三国时代,我国就出现了论述潮汐的作品。吴国大臣严畯写了一篇《潮水论》,可惜文章早已失传。到了唐代,《海涛志》问世,这是世界上现存最早的潮汐学专著。
《海涛志》的作者叫窦叔蒙,唐朝人。他的生平已经无法考证,只能大致推断他生活在唐朝中期,是现在的浙江东部人士。我们只能大概推测,窦叔蒙出生在浙东地区的海边,从小伴随着海浪和波涛生活。经过天长日久的观察与记录,他掌握了大量第一手潮涨潮落的数据,写成了《海涛志》一书。
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潮汐运动规律示意图
《海涛志》共分为总论、论涛数、论涛时、论涛期、论朔望体象、论春秋仲涛解六大部分,条分缕析地分析了潮汐生成、运动以及周期变化。总论当中,窦叔蒙论述了潮汐形成的原因,他认为潮汐现象和月亮之间存在着某种必然联系,而且还有一定的规律,即海洋潮汐随月亮运行轨道的变化而变化。论涛数当中,窦叔蒙进一步说明,海水每天有两次潮汐涨落。每月的朔日与望日(农历的初一和十五)分别有一次大潮,上弦和下弦时(每个月农历十五之前的月亮为上弦月,月牙朝上;下半月为下弦月,月牙朝下)各有一次小潮。朔日和望日后的第三天开始,潮汐逐渐递减,然后再渐渐增长,到了朔望时期达到最大。潮汐就是这样循环往复,无始无终。在长期观察的基础上,窦叔蒙发现两次潮汐循环在时间上有所推迟。经过计算,他得出两次潮汐循环推迟的时间为50分钟28.04秒,这和现代潮汐学的研究结果相差并不大。为了进一步说明潮汐的运动规律,在论涛时这一节中,窦叔蒙运用数轴,创制了图表来表示潮汐涨落和月亮圆缺变化的对应情况,即先在图上列有月亮圆缺情况,然后画出相应的潮汐变化图,人们就从图中一目了然地看出潮汐如何“循环周始”。这是我国最早的高低潮时预报方法。
《海涛志》是一本非常古老的著作,到了北宋时期,《海涛志》六章已经残缺不全。幸运的是,清代的《海潮辑说》搜录到了《海涛志》全文,为我国潮汐学研究留下了宝贵资料。