2009年10月18日 星期日

儒略日的計算(1)

作者 / 吳志剛  現任職於台北市立天文科學教育館
         宗教改革時代的大思想家聖奧古斯丁曾說:『說起時間,每個人都曉得它代表什麼意思,但究竟什麼是時間?如果沒有人問我,我一清二楚;如果要我說明,那我就不知道了!』

暫且不論像時間本質為何這種連科學與哲學家都說不清楚的問題,即使是在天文計算上,時間同樣扮演著一個讓人困惑的角色。因為天體運行原本沒有年月日時之分,各按其份地在時間長河中流轉,但人類文化卻賦予時間繁雜的曆法系統,使得「時間」這個在天文計算中最基本、最單純的因子反倒複雜起來。因此,在後續介紹日、月、行星、彗星的出沒、位置、光度,甚至木星衛星、日月食等複雜的計算方法前,我們必須先對天文計算所應用的時間系統有個初步的瞭解。
        Joseph Justus Scaliger(1540 1609)是一位著名的義大利語言學家與歷史學家,他對年代與紀事特別感興趣。在現行的格里曆(公曆)被全世界普遍採用之前,每個國家或民族各有其獨特的曆法規則,例如當時中國明朝神宗皇帝所採的萬曆紀年等。在這些沒有統一的紀年制度下研究歷史,常會面臨曆法轉換的問題。因此, Scaliger 發明了自己的記日法。他綜合了太陽週期的2 8 年(四年一閏,每週七天,故相隔2 8 年的每一天星期數會完全相同)、沙羅週期的19 年(約恰等於235 個朔望月)與康士坦丁大帝制訂羅馬人口普查的1 5 年週期,定義每7,980 年(2914695 日)為一個儒略週期。由於在Joseph Justus 所研究的歷史事件中,最早的出現在西元前4713 年,因此他就把西元前4713 年 一月一日 的世界時中午12 點整訂為基準,即儒略日的第零日(JD=0),以避免出現負數日期,之後逐日累計,至2002 年 一月一日 中午為止, 已經累計至儒略日第2452276 日。他並以父親 Julius Caesar S c a l i g e r 之名,將這套計日法命名為儒略日(Julian Date)

由於儒略日系統的流水計日法對天文計算相當便利,所以獲得了天文界一致的採用,成為天文計算中最重要的時間基準。在1 9 5 0 年代,太空科學家又提出將儒略日數降低為五位數的『修正儒略日』(Modified Julian Day M J D )以簡化其計算。修正儒略日的定義為M J D= JD - 2400000.5 。這項不僅獲得天文聯合會(I A U )等單位的認可,甚至民間曆書也採用了這種好用又不繁瑣的計日規則。必須注意的是,儒略日系統與常聞之羅馬儒略‧凱撒大帝所制訂的儒略曆並無直接關係,切不可混為一談。
待續......
儒略日的計算(2)

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