生平简介
中国清代数学家、天文学家。字静庵。蒙古族正白旗人。生年不详,约卒于乾隆二十九年。少年时为官学生,后被选派至钦天监,专门学习天文、历法和数学。当时康熙帝正热衷于学习和研究科学技术,因此,他也常有机会入宫听讲。康熙五十一年(1712),康熙帝至避暑山庄,有一批著名科学家随行,他是随行人员中唯一列名的官学生。康熙帝曾亲自就天文数学问题进行提问,并解答他所提出的问题。结业后,毕生在钦天监作,曾任钦天监时宪科五官正近四十年,主要负责推算日月五星运行,编订时宪书(即民用历书),以及主持时宪书满蒙文本的翻译等。乾隆二十四年(1759),升任钦天监监正。在天文学方面,他参加了三部重要天文学著作的编著。第一部为《历象考成》,他担任考测工作。该书分上下两编,共42卷,主要成就是在实测方面,如根据实测改进了第谷体系的黄赤交角数据等。第二部为《历象考成后编》,共10卷。其理论、算法和所用数据都比《历象考成》有很大进步。他任该书副总裁和汇编,是该书的主要作者之一。第三部为《仪象考成》,共32卷他担任推算工作。该书介绍了新制造的大型天文仪器玑衡抚辰仪的性能和用法。它所载录的星表,是在实测和推算的基础上编成的,记录了3083颗恒星的黄道坐标和赤道坐标,达到了当时的世界先进水平。
主要贡献
《历象考成》及其《后编》
1713年6月,明安图可能已经在钦天监官学生毕业,被留在钦天监的时宪科担任五官正职务。
钦天监是我国古代国家设立的专门研究天文历法的机构。清王朝的钦天监是入关后当年设立的。钦天监的最高长官是监正,监正有两种,一是不懂科学,挂名食禄的人；一是精通天文专业的,是实际上的业务负责人。其次为监副。
钦天监下分时宪科,天文科,漏刻科和回回科四科。近代,钟表传到中国以后,“漏刻”逐渐不用了,因此,漏刻科后来失去了它的实际意义。回回科所研究的元明时代传入中国的阿拉伯天文历法,因为不切合中国实际,而且当时内容已经陈旧,所以在1657年就撤消了回回科。时宪科主要负责编订每年颁发一次的历书《时宪书》和研究“日月交食”。时宪科的最高长官是五官正,五官正共四人,满族二人,蒙古族二人。五官正的工作,除去日常工作外,还要把用汉文写的《明宪书》翻译成满文和蒙文,以便向满族和蒙族颁发,使用。
时宪科还有春,夏,中,秋,冬官正各1人；秋官正,汉军1人。五官司书,汉族1人；博士,满族1人,汉军2人,蒙古族2人,汉人16人。明安图除了翻译《时宪书》的本职工作外,经常性的工作还有：
第一,每年向朝廷进呈第二年的《时宪书》式样,批准后印刷,颁行全国,明安图要在式样上署名。
第二,和监正等向朝廷进呈关于日月食等天文现象的报告。明安图担任五官正职务后,适逢康熙皇帝诏修《律历渊源》,明安图担任了其中《历象考成》一书的考测工作。
《律历渊源》包括《历象考成》,《数理精蕴》和《律吕正义》三部书,共100卷。由何国宋,梅瑴成任汇编,陈厚耀等人分校。康熙皇帝很重视这部书的编写工作,命令每天都要把所纂的书进呈,亲自进行改正。明安图能够和上述著名科学家一起编纂这一大型律历算法书籍,对于他获得丰富的天文和数学知识起了很大作用。
《历象考成》分上,下两篇,共42卷,内容是天文历法。清初的天文历法采用的是西方传入的比较陈旧的学说,是由明末徐光启纂成的《崇祯历书》改编的《西洋新法历书》。其书采用的是西方古典天文学的第谷(1546～1601)体系。
第谷是丹麦天文学家,对天文学的发展有重大贡献,被称为近代天文学的始祖,但是,他的学说还是有错误的,他说：“地球居中,月环绕行动,而行星又各个绕月行动着。”这是一种地球中心说。当时,波兰的哥白尼(1473～1543)已经创立了太阳中心说,德国的开普勒(1571～1630)发现了行星运动三定律,英国的牛顿(1642～1727)发现了万有引力定律,第谷体系在当时的世界上已不先进。而《西洋新法历书》只是提了一下哥白尼的名字和使用了哥白尼的某些天文计算方法,排斥和歪曲了地球围绕太阳转,太阳为太阳系的中心的革命思想。这种情况,不能满足当时社会实践的需要,因此,需要进行一定的实测,编写一部新的天文历法书籍,这部新书就是《历象考成》一书。
明安图是担任实测工作的人员之一。明安图在实测工作中使用了我国传统的天文观测方法,多次在夏至日正午时在平地立一标杆测量太阳“高度”明安图通过实测,在《历象考成》中采用的数据为23°29′30″,这个数据比《崇祯历书》中采用第谷的数据23°31′30″精密多了。然而,《历象考成》一书仍然没有在体系上采用哥白尼的太阳中心说,观点还比较陈旧,基本上没跳出《西洋新法历书》的圈子。
1722年,《律历渊源》成书。这部书系统地整理和总结了我国传统的天文历法和数学成就,也吸取了当时传入中国的西方天文,数学知识,是一部数学,天文和音律方面的百科全书。这部书成为天文推算和制定《时宪书》的理论根据。(www.xing528.com)
《律历渊源》出版后不久,在实践中出现了误差,钦天监提出了修改《历象考成》的建议。1730年,钦天监呈请清政府编制《日躔》,《月离》二表。《日躔表》和《月离表》是关于太阳运行(日躔)和月亮运行(月离)的天文表。钦天监建议由西洋人戴进贤,徐懋德负责挑选熟练人员,详加校定整理。戴进贤不久编出了《日躔月离表》。这个表只有钦天监监正戴进贤,钦副徐懋德和明安图三个人能够使用。
戴进贤的《日躔月离表》之所以只有上述三个人能够使用,其他人都不懂,最主要的原因是该表没有解释,说明和推算的方法,因此1737年5月,原任史部员外郎顾琮再次向清政府提请修改《日躔月离表》和《历象考成》一书。并推荐戴进贤为总裁,徐懋德,明安图为副总裁,这项请求很快得到了批准。
1737年6月开始全面的修改《历象考成》一书,后来又加上何国宗,梅瑴成等五人,共八人,同为“汇编”者。
1742年5月,《历象考成》的修改工作完成,定名为《历象考成后编》,把原来的《历象考成》改为《历象考成前编》。
《历象考成后编》共十卷,比起《历象考成前编》有了许多改进与提高。主要改进之一是第一次在中国历法中正式采用了开普勒第二定律。开普勒第一定律是说,行星沿椭圆形轨道运行,太阳在椭圆的一个焦点上,这条定律是在长期实测的基础上修改了哥白尼太阳中心说中行星沿圆形轨道运行的理论,而第二定律则是说行星与太阳的联线在相等的时间内于椭圆内扫过相等的面积,还有一条第三定律。开普勒定律早已传到中国,但是没有在历法中采用。1730年7月发生了一次日食,日食前,钦天监分别用第谷方法和开普勒定律对食分进行了计算,第谷方法为9′22″；开普勒定律为8′10″。观测的结果证明,开普勒方法与实际食分完全密合。因此,清政府下决心采用开普勒定律,把开普勒第二定律写进了《历象考成后编》。但是,《历象考成后编》仍然没有抛弃第谷体系,他把太阳写成了在椭圆形轨道上运行,把地球写成了在椭圆的一个焦点上。
《仪象考成》
1744年11月,钦天监发起编修《仪象考成》一书,明安图和他的学生们担任推算工作。
清朝初年,西洋人南怀仁和中国天文工作者制造了几件天文仪器,并写了一本叫做《灵台仪象志》的说明书,说明天文仪器的构造,原理和用法。因为间隔时间比较长了,用这些仪器测得的数据已经产生了很大误差,因此必须重新对这些天文数据进行测定,加以修改。
《仪象考成》共32卷,前两卷介绍新制造的大型天文仪器玑衡抚辰仪的性能和用法,后30卷是星表。因为星表在全书中占的比重很大,所以数学计算任务十分繁重。
1676到1705年,英国天文学家弗拉姆斯蒂德(1646～1719)在新建的格林尼治天文台进行了一次较大规模的恒星测量,1712年用拉丁文刊布了《不列颠星表》,1725年修订再版。《仪象考成》星表是以1725年修订再版的《不列颠星表》为底本,在实测和推算的基础上编成的。
《仪象考成》星表共载录3083颗星,比过去的记载增加了1614颗,比《不列颠星表》所载的2866颗多217颗。
在欧洲,英国格林尼治天文台第三任台长布拉德雷(1693～1762)在他的晚年又领导进行了一次恒星观测工作。布拉德雷死后,1798年和1805年分两卷出版了星表。1818年,德国的白塞尔(1784～1846)根据布拉德雷的观测编了一个包括3000颗恒星的星表,比《仪象考成》的星表还少83颗,所以说,《仪象考成》中的星表是当时世界上所载星数最多的星表。
《仪象考成》的星表,有的星是经过验证之后采用了《不列颠星表》的数据,再加上岁差修正值；有的则是用自己测定的数据。整个星表达到了当时的世界先进水平。编纂《仪象考成》的数学计算特别是编制星表的计算任务十分繁重,其中凝聚了明安图的大量心血。
1752年,明安图被擢升为兵部郎中,但是因为钦天监的工作少不了他,因此他仍然是“留任钦天监五官正”。
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