明安圖,字靜庵,清蒙古正白旗人。生於康熙三十一年(公元1692年),卒於清乾隆三十年(公元1765年),是我國曆史上傑出的蒙古族天文學家、數學家。
明安圖生於普通的蒙古族家庭,少年明安圖勤奮好學,通過“院校”一級考試,取得生員(俗稱秀才)資格,18歲到欽天監學習天文曆法。
欽天監是清政府專門管理和研究天文曆法的中央機構,也是培養天文曆法人才的學校,這裏天文曆法人才薈萃,天文曆法和數學等圖書資料豐富,還有國家水平的天文儀器。在這樣的環境裏,明安圖懷著強烈的求知欲望和堅韌不拔的毅力,刻苦攻讀天文學、數學書籍,並把書本上的知識同實地測繪結合起來。學業日有長進,成為欽天監的高材生,深得康熙皇帝的賞識。被人們稱為“精奧異人”。
康熙五十二年(公元1713年),年僅22歲的明安圖開始任欽天監時憲科五室正職。
欽天監設有監正和監副,統轄和管理監內的政務和技術工作。監內設有時憲科、天文科、漏刻科、主薄科等機構,其中時憲科掌管:編製《時憲書》,推算日月食,選擇祭祀的吉日等。他所擔任的五室正一職,工作內容極為繁雜,編製一年度的《時憲書》,這是皇帝非常重視的有關天文曆法和農時節氣的曆書,俗稱黃曆,對農業生產有著重要的指導意義。明安圖還要經常把測到的各種天文現象的結果進呈給朝廷。這在當時的科技條件下,是非常困難的,但是由於明安圖工作細心謹慎加上淵博的知識,使他在47年的五室正任職期間,沒有出現大的錯誤,同時,他還將《時憲書》翻譯成蒙文,乾隆皇帝賜他為“翻譯進士出身”。
明安圖參與了康熙時期所編的《律曆淵源》,乾隆時期編篡的《曆象考成後編》、《儀象考成》等幾部大型的天文曆法著作的編寫。他還上書雍正請求編製《日跋躔月離表》和全麵修正《曆象考一書》。經過多年的努力,他終於完成了《曆象考成後編》一書。在編製此書時,他吸收了西方先進的科技成果,第一次把刻卜勒定律寫入《曆象考成後編》,正式采用了刻卜勒定律,這是我國曆法史上的顯著進步。
明安圖在進行天文學的研究過程中,深知數學是天文學的基礎學科,其時法國傳教士杜德美將歐洲數學中的三個無極限數傳入中國,當時隻傳來公式,並沒有對公式的證明,有意“藏匿根數”。明安圖對西方人故弄玄虛蔑視中國的行為極為憤慨,他以驚人的毅力,經過多年的研究,終於獨立地論證了杜德美秘而不宣的“圓經求周”,“弧背求正矢”“弧背求正弦”三個公式的“立法之原”,從而揭示了杜德美所保留的根數,同時又發現和創立了超越當時世界科學水平的6個公式:即弧背求通弦,弧背求矢,通弦求弦背,正矢求弦背,正弦求弦背,矢求弧背。以上九個公式後人通稱為“九術”。在證明這九個公式時,他又創造了餘弧求正弦正矢、餘弦餘矢求本弧、借弧背求正弦餘弦、借正弦餘弦求弦背等四公式。
他的無窮級數和收斂級數的思想,更是世界數學史上的一次較早記錄,就當時來說,這是一個很先進的數學思想。
明安圖在數學上所取得的成就,得到了人們的很高評價。他的割圓術被清代學者譽為“明氏新法”,是“弧矢不祧之宗”,他的數學成就可以和漢代傑出的數學家劉徽和南朝的祖衝之相媲美,在世界上,日本數學家三上義夫和英國科技史家李約瑟對他都有過很高的評價。
明安圖除參加大型天文曆法書的編寫和數學研究外,他還參加了康乾時期的三次測量地貌繪製地圖的工作。
中國古代雖然多次繪製全國地圖,但由於受到曆史和科技條件的限製,所編繪的地圖存在著嚴重的缺點,一處地名、地形、氣候未經實際測量,僅根據傳聞繪製,常有誤謬之處,所以康熙皇帝下令進行一次全國性的地貌測量和地圖繪製工作。其後明安圖在乾隆時期,參加了新疆勘測隊,先後兩次前往新疆,勘測當地的地貌和繪製地圖。
勘測隊於乾隆二十一年(公元1756年)春從北京出發,到達新疆後,由於當時清政府在天山南麓的廣大地區平定厄魯特蒙古分裂勢力阿睦不撒叛亂。結果隻完成了天山北麓的測繪。乾隆二十四年(公元1759年),乾隆帝下令明安圖為勘測隊領隊官員,被破格提升為欽天監的監正,帶領勘測隊再赴新疆,繼續完成因戰爭延誤的天山南麓的勘測工作,通過這次實地勘測,填補了康熙時期所編的《皇輿全圖》的空白,在此基礎上,進一步編成了《乾隆內府輿地全圖》,為編製《時憲書》準備了實際資料和新的數據,改正了過去由傳聞產生的錯誤,使地形、地名以及各地的二十四節更加與實際相符合。
明安圖在曆次測繪實踐中,吸收西方科學技術和科學方法,為中國地理測繪開辟了新的途徑。幾次勘測和測繪工作,在中國地圖繪製史上具有劃時代的意義。明安圖是近代中國地理測繪的先驅。
明安圖學習上精益求精,鍥而不舍,治學嚴謹,尤其是年近古稀、步入暮年,六七十高齡時,兩次奉命前往新疆,他經曆了千辛萬苦,步行於數千裏的高山和峽穀,不畏嚴寒酷暑堅持野外的實地勘測,充分表現了中國科學家為真理和科學獻身的高貴品質。他將畢生的精力,全部獻給了祖國的科學事業,為祖國科學技術的發展做出了巨大的貢獻,他在數學、地理測繪和天文學等方麵的成就,在我國科技發展史上占有重要的地位。
right(路易旭)