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现代历法（整理） 收藏 　　几个月前，增编写个一个农历计算javascript程序，那是我的第一个农历程序。为了实现其中的算法，曾花费了好几个星期的时间研究天文计算相关的原理，当我算出结果之后，对程序的结果仍然没有信心。不过，在“春光”老师介绍《天文算法》一书之后，我认真阅读并翻译全书之后，我知道，我的算法基本上没有错误，但同时也认识到，天文学家们的算法的确高明，比我当时的算法好得多。如果你也对天文计算感兴趣，那就很有必要学习他们的先进思想方法。 　　当然，重要的是他们的思想方法以及相关的理论，而不一定是他们的计算结果。因为，《天文算法》一书是早期出版的，有些数据比较旧，造成精度不一定很好。如果你对计算精度要球特别高，可能需要更换一些数据，但数据的处理的思想方法及技巧是一样的。 　　国内不少网友对天文计算比较感兴趣，却又不知如何下手。问题出在哪里呢？为什么苦苦研究几个月甚至几年也没有进展？主要原因是国内有关的书籍太少，业余条件下没有机会学习到天文计算的理论。在我们国家，有不少机构对天文学有深入的研究，比如天文台、一些大学等，可他们不太愿意出版天文算法之类的书籍(这类书籍销量少，出版要赔钱的)。既然如此，就让我们自已想办法解决问题吧。 　　首先，我认为需要掌握一定的计算机程序设计技术，不要求很利害，但起码也要有几个月的程序设计经验。如果你不会程序设计，那你只能用Excel或计算器之类的工具来处理计算问题，那简直是在浪费你的生命。 　　其次，应掌握《高等数学》中的一些知识。比如：极限、导数、微分、积分、极值问题、求根问题、最小二乘法、向量数学等。当然，我们更多使用高中的《立体几何》、《解析几何》、《函数》、《三角函数》等有关知识。还应了解《球面三角学》里的几个公式。 　　其三，《数值方法》这类书籍是必须读的。 　　其四，需对物理学有所了解，尤其是运动学相关知识。当然，如果你想用数值积分的方法解决天文计算问题，《理论力学》甚至是《天体力学》也是有必要了解的。 　　对于多数具有大学学历的人来说，基本具备以上知识，也就是说，只要你有兴趣，就完全可以进行天文计算。从本质上讲，日月运动、行星运动主要使用“牛顿力学”及数学方法(如微积分)，在牛顿那个年代，力学理论、数学理论、计算工具等都不可能和现在相比，在那个年代，就连“除法问题”主要是“教授”们才能掌握的！他们可以计算天体运动问题，我们为什么就不可以呢？只要有信心，或多或少可以解决问题。 　　相反，如果根本没有学过《高中数学》《高中物理》《高等数学》，我建议你还是花点时间学习一下(弄不好要花费一两年时间)，否则，即使算出了结果，也很难对你算出的结果形成理性的认识，甚至感性的认识也谈不上。如果你不想学习这些“无用”的东西，能不能实现天文算法，或许可以：通过阅读别人的程序。 　　在太阳系中，我们一致认为九大行星(八个主行星和1个冥王星)围绕太阳系运动。几百年前，哥白尼先生就已经这么认为！现在的教科书中也都是这么说的！因为太阳系中的星体围绕太阳运动，所以我们常以太阳为中心来考虑问题。 　　以太阳为中心考虑问题有不少好处：我们可以把行星围绕太阳运动近似看做圆周运动(圆周运动是物理学中的一个重要名词)。这样，行星的运动显得非常有规律。 　　如果不以太阳为中心，而以地球为中心，我们会发现水星、金星的运动毫无规律，你可以充分发挥你的空间想象，你将发现，水星和金星在天球上的视运动不可能是围绕地球做圆周运动，而是在太阳附近“摆动”。 　　然而，我们不可能站在太阳上面进行天文观测，通常是站在地球上进行天文观测的，所以“地心说”也是非常科学的，也就是说，我们可以认为，太阳系的中心是地球。 　　不管是“日心说”、“地心说”，只要你科学对待，不要随意附加“神学的”或“迷信的”论调，都可以正确解天文现象。 　　要记住，这个世界上没有绝对的“中心”。太阳个头大，质量大，所以行星围绕它运转。仅因它质量大，就能决定一切吗？显然不是。我们可以这么想，某件事，是大人说了算还是小孩说了算，通常是大人说了算，但具体问题要具体分析，有时候小孩说了算。 　　从纯牛顿力学的角度看，不管是“日心”还是“地心”，通过计算，均能得到相同的数值计算结果。 　　因此，根据实际需要，有时我们使用“地心”坐标，有时候使用“日心”坐标。 　　为了计算方便以及更好的解释天文现象，人们还引入了“太阳系质心”、“银心”、地月系质心、月心、行星的“心”、纯几何的视中心，等等，一系列的“中心”。不管是什么“中心”，我们必须正确理解这些“中心”的具体定义，必须明白这些“心”到底在哪里，以便进行坐标变换。如果知道这些心的定义，我们未必原原本本的使用现成的天文坐标变换公式，也可适当根据程序设计的需要建立自已所需的坐标变换公式(比如在近似处理时)，使程序更加简洁明了。