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唐代计量研究

作　者: 姬永亮
导　师: 关增建
学　校: 上海交通大学
专　业: 物理学
关键词: 唐代度量衡风力计量时间计量天文计量角度计量
分类号: TB9
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

计量是事关国计民生的一门学问及相应的技术手段,也是维持国家机器正常运转并确保其科学技术得以持续稳定发展的基础。古代中国积累了丰富的计量实践,它们是中华优秀传统文化的有机组成部分。近年来,计量史的研究开始受到人们重视。本论文顺应这一学术发展趋势,以唐代为个案,通过研究该时期度量衡、风力计量、时间计量、天文计量与角度计量的发展状况,探讨了唐代的计量方法、计量器物以及计量管理,揭示出唐代计量的典型特点,从而填补了相应的空白。论文第一章探讨度量衡的制作与管理。在唐代,度量衡制度沿袭隋制,分为大制和小制。度量衡制作机构可能是太府寺、太常寺及中尚署,其中太府寺可能掌管大制度量衡标准器的制作,太常寺或许只承担小制度量衡标准器的制造,中尚署所制则仅限于礼品用尺。度量衡的行政管理部门主要有太府寺及金部,在地方则为诸州县官府。唐代相当重视度量衡行政管理制度与技术管理措施的制定和执行,此外,中央政府还制订、颁布了与度量衡管理相关的多条法律条令。论文明确了太府寺属官的不同执掌,以及地方官府中管理度量衡的专职官员,探讨了以往研究较少提及的度量衡保管与流通问题,更正了某些不妥的见解,区分了前人混淆的度量衡相关律令中不同刑罚的含义。论文第二章探究李淳风对度量衡的考订。唐代学者李淳风撰写了《隋书》与《晋书》的律历志,其中考订了前朝各个时期的度量衡,详细记载了度量衡的差异演变。两志揭示了历代与度量衡相关的人物,保存了现已不存全书的度量衡文籍资料,描述了几近完备的度量衡器物,记载了极具研究价值的历史事件。与唐代其他学者相比,他的论述内容更加丰富,史料收集较为完备,考订方法得当,并对后人的研究产生了一定影响。本章梳理了李淳风工作的具体内容,论述了其工作的意义,及其个别工作中的令人遗憾之处,指出了《隋书·律历志·审度》第十等“东后魏尺”中曾任魏中尉并参与论尺之人应是元匡,而非《隋书·律历志》所记的元延明,并梳理了李淳风撰写两志时所引史料的存佚情况,分析了他利用实物考证度量衡的方法。论文第三章论述张文收方形嘉量。唐代学者张文收创制了一件方形嘉量,前人仅对其做过一般性的简略介绍。事实上,张文收所造的方形嘉量,一方面承继了先秦“商鞅铜方升”等方形量器的特点,完全避免了圆形嘉量制作过程中由圆周率造成的系统误差,另一方面吸取了“新莽嘉量”五量合一的优点,一改前代方量的简单形制,将方形量器的器形复杂化,实现了一器包含龠、合、升、斗、斛共五种分量。这种设计理念确实比较先进。由于种种原因,此量在当时并未受到过多的关注,但它对后世量器的制作却产生了一定的影响,清代乾隆方式嘉量便仿造了张文收方形嘉量的式样。因此,张文收制造的方形嘉量无疑是度量衡史上的一大革新。论文第四章探究风力计量,内容是唐人对风力分级与相风器物的认识。李淳风在《乙巳占》中完整阐述了风力分级的思想,这一分级在中国历史上是最早的。他以风力的影响状况作为评价标准,将若干势力强弱有所差异的风力并排摆出,分成八个不同的级别,以便于比较风力的大小。由此,风力的不同级别既有了各自独立的概念名称,又有了概念本身所包含的风力强度。从这个意义上说,李淳风不仅有意识地给风确定了等级,而且还对风力进行了初步的定量化,将古人简单的为风力定性发展为定性与定量相结合。尽管这种分级和定量化略显简单,但与前人简单的定性描述相比,绝对是一个由定性到定量的质变过程,也体现了风力分级由简单到复杂的发展历程。此外,李淳风还借鉴了前人在相风器物制作、应用中的认识,记述了候风羽葆、相风乌这两种风向仪的制作方法,规范了器物应用的适宜场合以及候风的观测场地等不为前人所重视的测量实施中的技术环节,并将这些内容保存于《乙巳占》中。这些论述影响相当深远,成为后世不断效法的准则。本章还分析了前人研究中的一些欠妥之处。论文第五章探讨时间计量,主要论述唐代漏刻的制作与管理。通过梳理相关史料,探讨了唐代漏刻的制作部门,比较了三个漏刻管理机构在人员建制与具体职责上的异同,阐述了漏刻的行政管理、技术检定与法制管理制度,分析了唐代涉及漏刻计时的三则判例。该章指出,唐代的漏刻制作部门可能是太子率更寺,而且,根据吕才所作浮箭漏以及盛行于当时的秤漏的构造推测,浮箭漏的四匮可能由将作监辖下的左校署派员协助制作,而浮箭漏的箭尺、秤漏的杆秤等部件由于精度要求较高、刻度分划精细,很可能由官方制作度量衡的机构——太府寺指派人员提供度量衡方面的技术支持。除了中央机构,某些地方官府偶尔也会制作应用于当地的漏刻。此外,民间人士也制造过形制各异的漏刻,比如辊弹漏刻即由唐代僧人所创。至于漏刻的行政主管机构,主要有祠部、太史局、太子率更寺等。祠部掌管着各种祠祀、享祭活动中的漏刻事务,相关人员配备最少,太史局所属挈壶正负责全面的漏刻计时工作,机构最为庞大,人员设置最多,太子率更寺则执掌与宗族事宜、皇太子活动相关的漏刻政令。一般而言,太史局属于负责技术指导的漏刻行政管理部门,而祠部和太子率更寺则承担有特定需求的具体的漏刻计时管理工作。唐代除了实行百刻制的计时制度之外,还制订了包括日常计时、礼仪计时以及军事计时在内的漏刻行政管理制度,明确了负责检定漏刻的机构。而且,唐代也制订、颁布并严格执行了建立在漏刻计时基础上的法规条例。论文第六章论述天文计量,内容包括李淳风、僧一行分别对天文仪器做出的贡献。该章在细致分析文献的基础上,对唐代浑仪、浑象与前代器物进行了结构和功能上的比对,考察了二人对仪象所做的革新与改进,重点阐释了唐代天文仪器的计时与报时功能,探究了这些器物的测时精度,指出了导致测量误差的根源所在。文章指出,李淳风的浑天黄道仪在整个浑仪发展史上,具有承前启后的重要作用。它弥补了北魏太史候部铁仪没有黄道环的不足,改进了东汉太史黄道铜仪的结构,对唐代浑仪的研制起到了重要的带动和示范效应。与前代器物相比,浑天黄道仪的环规数目与刻度种类有所增加,新设三辰仪中的白道环,将三辰仪的黄道环和赤道环结合在一起,还在地平环上加刻十二辰标志来粗测时间。利用此仪中的三辰仪,能够很方便地确定任何一个天体的黄道、白道与赤道的坐标,以及它们之间的相互关系。至于后来僧一行的黄道游仪,则增设了以前仪器中不曾出现的天顶单环,将三辰仪中的黄道环和赤道环、黄道环和白道环通过新穿的孔穴相互连接,还在旋枢双环、阳经双环上加嵌银钉,并且在地平环与黄道单环上均刻划了周天百刻的标志。此外,一行与梁令瓒又制造了“水运浑天俯视图”,它能演示天象和计测时间,其中的自动报时装置还能报出时辰和时刻。一行在浑象上增设了一个木柜,这个木柜既可成为两个报时木人活动的平台,使浑象的自动报时功能得以实现,又能确保浑象机关顺利运行以及测量具有一定的准确度。“水运浑天俯视图”实际上是一架在水运浑象基础上又添置了报时系统的复合型天文仪器,这在中国仪象史上当属首创之举。论文第七章探讨角度计量。与中国传统的3651/4度的分度体系不同,唐代天文学家瞿昙悉达在其编译的《九执历》中介绍了古代印度天文学中的360°圆周分度体系,这是西方分度体系首次引入中国。本章通过梳理瞿昙悉达所做的工作,分析了360°分度体系未被中国人接受的原因,以及它对计量史与中外科学交流史研究的意义。创新之处在于揭示出瞿昙悉达的工作在计量史上的开创性意义。尽管《九执历》的360°分度体系未被接受,也未使中国原有的角度测量发展成为角度计量,但它的引入还是对改进当时中国的天文历法计算起到了一定的作用,一行编制《大衍历》时便从360°分度体系中吸收了合理的成分。综上所述,唐代计量的一个显著特点就是继承与创新并重。在沿袭前代计量的基础上,唐代在各类计量工作上普遍都做出了较大程度的推进和引人注目的成就,对后世产生了极为深远的影响。

全文目录

摘要  5-11
ABSTRACT  11-20
绪论  20-28
  一、选题的思考和意义  20-21
  二、研究文献综述  21-25
  三、本课题的研究目标、方法及内容  25-28
第一章度量衡（上）——制作与管理  28-40
  一、度量衡制作与管理机构  28-35
    1、制作机构  28-33
    2、行政管理机构  33-35
  二、度量衡管理制度  35-40
    1、行政管理制度  35-36
    2、技术检定措施  36-37
    3、法制管理制度  37-40
第二章度量衡（中）——李淳风对度量衡的考订  40-50
  一、对前代度量衡的考订  40-46
  二、李淳风度量衡研究的独特性及影响  46-50
    1、在唐人研究中的独特性  46-48
    2、对后世研究工作的影响  48-50
第三章度量衡（下）——张文收方形嘉量  50-70
  一、唐代之前的方形量器  50-54
  二、张文收及其方形嘉量  54-65
    1、张文收及其制作的度量衡器  54-57
    2、张文收方形嘉量的典型特征  57-65
  三、张文收方形嘉量的影响  65-70
第四章风力计量  70-88
  一、对风力分级的认识  70-77
    1、《乙巳占》之前古人对风力分级的认识  70-72
    2、《乙巳占》对风力分级的描述  72-74
    3、《乙巳占》风力分级的评价、影响及意义  74-77
  二、对相风器物的认识  77-88
    1、《乙巳占》之前古人对相风器物的认识  77-80
    2、《乙巳占》对相风器物的叙述  80-83
    3、《乙巳占》相风器物的评价、影响及意义  83-88
第五章时间计量  88-114
  一、漏刻制作机构  88-96
  二、漏刻行政管理机构  96-104
  三、漏刻管理制度  104-114
    1、行政管理制度  104-109
    2、技术检定及法制管理制度  109-114
第六章天文计量  114-141
  一、唐代之前的浑天仪与浑天象  114-122
    1、唐代之前的浑天仪  114-118
    2、唐代之前的浑天象  118-122
  二、李淳风对浑天仪制作的革新  122-129
  三、一行对浑天仪与浑天象的改进  129-141
    1、一行对浑天仪所作的贡献  129-136
    2、一行对浑天象所作的创新  136-141
第七章角度计量——《九执历》分度体系及其历史作用  141-151
  一、360°圆周分度体系的引进  141-144
  二、360°圆周分度体系的评价  144-146
  三、360°圆周分度体系的影响及意义  146-151
    1、《九执历》分度体系的历史影响  146-148
    2、360°圆周分度体系的历史意义  148-151
结语  151-155
参考文献  155-159
致谢  159-160
攻读博士学位期间发表的学术论文目录和参加的学术活动  160

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