《明史》•卷三十一·志第七·歷一
四月初五,天經向朝廷上奏,請求將《大統歷》廢除,改用新法,理由是新法更爲精確,能與天象相符合。皇上下詔命他與魏文魁、羅雅谷、湯若望等人共同商議,進行詳細討論和研究。天經在上奏中闡述了新法的科學性和準確性,指出舊法在計算日月運行、節氣位置等方面存在明顯誤差,而新法通過嚴密的數學推演,可以精確預測天象變化,且曆法運行完全符合天體運行規律。他建議改用新法,以使國家政令與天時相符,以求天下太平。
朝廷起初未採納,但隨後天經通過多次實地觀測,證實新法在日食、月食、行星位置等方面表現極爲精確。例如,他在推算水星的伏見及木星位置時,發現新法與實際觀測結果完全一致,而與《大統歷》有顯著差異。又如,他推算八月二十七日寅正二刻,木、火、月三顆星會聚於張六度,結果當天實爲三顆星同在張六度,與新法推算高度吻合,而《大統歷》推算則與事實相悖。這一成功驗證使朝廷開始重視新法的可靠性。
九年正月十五日,發生曉望月食,天經、《大統歷》、《回回曆》及東局等機構各自推算虧圓、食甚的時間和地點。天經擔心當日雲層遮擋難以觀測,便根據裏差推算出了河南、山西兩地的觀測時間,並遣派官員分赴兩地實地觀測。當天,天經與羅雅谷、湯若望、大理評事王應遴、禮臣李焻及監局官員一同前往觀測。最終,天經所推算的時刻與實際觀測完全吻合,而其他曆法則出現了顯著誤差。河南的觀測結果也與天經推算一致,山西雖因雲層遮擋未能觀測,但整體仍驗證了新法的準確性。
然而,皇帝因節氣日期存在爭議,要求天經進一步申明。天經指出,節氣應分爲“平節氣”與“定節氣”兩種。平節氣是以實際一年的天數三百六十五日四分之一,分爲二十四等份,每份約十五日零八十七刻爲一節氣。因此,從冬至起算,需歷經六十日八十七刻才能達到雨水節氣。舊法推算的雨水在十五日正初一刻,符合此平節氣計算。而定節氣則是以周天三百六十度爲總度數,分爲二十四等份,每份爲十五度,從冬至起算,經過五十九日二刻有奇,太陽行經六十分度即爲雨水。新法的推算爲十三日卯正二刻八分,符合此定節氣。他進一步指出,太陽運行具有盈縮,若不加以修正,便無法與實際天象相合,更不能以平均的歲實來劃分節氣。以春分爲例,春分是太陽經過黃赤交點的時刻,晝夜平分。舊法推算春分在二月十四日,但此時已實際進入晝夜平分,說明其推算應爲十四日,而非十六日。若新法推算正確,春分在十四日,舊法推算落後兩天,秋分亦會提前兩天。因此,雨水節氣的推算也應以新法爲準。
隨後,天經在春分日親自前往臺站,測量正午太陽高度。二月十四日太陽高度爲五十度八分,十五日爲五十度三十分。根據京師北極出地三十九度五十五分,赤道高度應爲五十度五分,春分日太陽應在赤道上,正午高度應與赤道高度相等。十四日所測高度已比赤道高度高出五分,結合地半徑差二分,說明實際緯行已增加約五分,這與理論推算中緯行增加五分以上相符。十五日高度已超出三十分,更說明春分必在十四日,而非舊法推測的十六日。他並繪製了《節氣圖》,說明從冬至開始,經過九十一日三十一刻六分,才抵達春分,在天球上實際已超過二度,而舊法推算春分在二月十六日,明顯滯後,秋分則提前,可見節氣計算存在系統性偏差。
十年正月辛丑朔發生日食,天經等提前預測,京師可見食一分一十秒,各地可見情況不同,雲南、太原則無食。各機構推算的初虧、食甚、復圓時刻也各不相同,《大統歷》推算爲一分六十三秒,《回回曆》爲三分七十秒,東局僅推算爲遊氣侵光三十秒左右,而實際觀測中,唯有天經的推算與觀測結果高度一致。當時朝廷決定暫不廢除《大統歷》,但認可新法在交食、歷日等關鍵問題上的高精度,尤其是節氣和日月合朔的計算。
在郭正中等人的建議下,朝廷最終決定《大統歷》不可完全廢除,西法亦不可獨行,應融合各曆法的優點,兼採中西之長。十一年正月,朝廷下詔繼續沿用《大統歷》,但對交食、經緯、晦朔、弦望等明顯出現誤差的事項,可參考新法與《回回曆》並存,以求綜合準確。
天經因此被晉升爲光祿寺卿,繼續主持曆法工作。十四年十二月,天經提出,現行《大統歷》在置閏規則上存在缺陷,僅依據“月無中氣”判斷是否爲閏月,而新法則更注重“合朔”與“中氣”的時間關係。他指出,若某月的中氣出現在合朔時間之前,則該中氣仍屬前月的晦日,因此該月雖無中氣,仍非閏月。例如,十五年十月、十二月中的氣出現在次月合朔之前,因此不是閏月。而十六年第二月僅有驚蟄一節,春分中氣卻在第三月合朔之後,因此第二月應爲閏正月,第三月爲第二月。這一推算準確反映了節氣與朔望之間的動態關係。
此時,皇帝已深知新法的精妙準確。至十六年三月乙丑朔發生日食,天經的預測再次精準無誤。八月,朝廷正式下詔,確認西法確爲精確,決定將《大統曆法》改爲《西法歷》,在全國推行。然而,不久之後國家發生變故,新法最終未能真正施行。本朝(清)則正式採用新法,作爲《憲歷》推行。
按明代制度,歷官多爲世襲,成化、弘治年間尚能提出改革意見,至萬曆以後則多固守舊法,缺乏創新。除鄭世子外,唐順之、周述學、陳壤、袁黃、雷宗等人也對曆法有所研究。唐順之雖有論著,但未形成專書,其觀點散見於周述學的《歷宗通議》《歷宗中經》中。袁黃著有《曆法新書》,其“天地人三元”理論源自陳壤。雷宗則著有《合璧連珠曆法》,將《回回曆》與《授時歷》結合,雖未達到鄭世子的精深,但在中西曆法的融合上仍有所突破。邢雲路所著《古今律歷考》可能源於魏文魁之手,而魏文魁學識淺薄,因此對《授時歷》的理解不足,未能掌握其精要。
關於西方人士來中國的情況,他們多自稱“甌羅巴人”,其曆法與《回回曆》相近,但更爲精密。查閱歷史,古代遠國傳入曆法者多來自西域,而東南、北方則無聞。據傳說,堯帝派遣義、和兩位仲叔分別負責四方之地,義仲、義叔、和叔分別以隅夷、南交、朔方爲疆域劃分,唯和仲僅言“宅西”,未規定具體地理範圍,表明當時文明的聲教西傳之遠。至周代末期,天文學者子弟四散,西域及天方諸國臨近西陲,而東南因大海阻隔,北方又因嚴寒氣候所限,因此學者更易於西行求學。甌羅巴人位於回回之西,風俗相近,且好新奇、喜競爭,故其曆法雖與回回同源,卻世代不斷改進,遠超回回曆法,這種發展源於他們強烈的求知與競爭心理。義、和二氏失守其地,後世可考的文獻僅剩《周髀》中的“範圍”內容,亦可窺見其曆法源流。學者廣泛蒐集、整理古代遺失的歷法知識,正是古代“禮求野”求取異域文化的體現,故加以詳盡說明。