丰富的南北朝天文资料及若干重要天文现象的发现，使得过去沿用的历法的局限性逐渐暴露出来，修改历法也就成了既可能且必要的事情。伟大的古代科学家祖冲之在历法改革上，作出了重大的贡献。

祖冲之，字文远，出身于南朝刘宋的一个官员家庭。从青年时代起，他就“专攻数术、搜炼古今”，“博访前故，远稽昔典”，致力于天文和数学等领域的研究。在天文探索中，他一方面考察了大量的文献记录，另一方面又亲自进行大量观测和推算。经过实际观测，祖冲之发现何承天所编的当时正在执行的《元嘉历》有许多错误，如日月方位距实测值已相差三度，冬至、夏至已差了一天，五星的出没已差40余天，于是他着手编撰《大明历》。

在《大明历》的编纂中，祖冲之把岁差因素考虑进去。由于他所依据的天文资料不是十分准确，因而推算的岁差值也偏差较大。他认为岁差导致冬至点每45年11个月偏移一度。这个数值比虞喜的数值更加不准确，但考虑岁差毕竟是历法制订方法的重要改革。祖冲之还大胆修改了沿用近千年的闰法。中国古代历法中的月份划分是以月亮的盈亏为标志的，每个盈亏变化周期(朔望月)的长度即一个月的长度。这样一回归年中就包含12.37个朔望月，存在 一个尾数，闰法就是调整回归年日数与朔望月日数的方法。早在公元前500年左右，我国便采用了19年置7闰的闰法，这一方法虽将回归年周期与朔望月周期调整得较好，但闰数无疑是太多了。北凉的天文学家赵��首次提出了600年间置入221闰月的闰周法，但此法未被何承天采纳。 祖冲之则大胆吸收了赵��的合理之处，提出了他自己的391年144闰月的新闰法。祖冲之的闰周精密程度极高，按照他的推算，一个回归年的长度为365.24281481 日，与今天的推算值仅相差46秒。一直到南宋的《统天历》，才采用了比这更精确的数据。

祖冲之像

祖冲之在行星天文学方面也有多项成就。在汉代之前，我国天文学家就知道岁星(木星)的恒星周期(以恒星背景为准的运行周期，本质上就是行星绕日公转周期)为12年，司马迁的 《史记》中就载有这一周期的数据。人们认为每年木星在恒星背景上运行1/12周天，每12年正好运行一周天。汉代刘歆发现岁星周期实际上不足12年，就是说每12年木星必定运行一周天有余。他提出每144年要超过1/12周天。祖冲之认为每84年木星就会多运行1/12周天。刘歆实际上算出了木星周期为11.92年，祖冲之则将这一周期精确到了11.858年。而据现代观测，木星实际周期为11.862年，可见祖冲之的数据较前人更为精确。《大明历》中还给出了五大行星与地球的会合周期(即行星两次经过日地连线的周期)，误差最大的不超过1/100日，木星、水星的会合周期与今值差不多密合。更令人惊叹的是，祖冲之在我国天文学史上第一次提出，月亮相继两次通过黄道、白道的同一交点的时间(即 “交点月”)长度为27.2123日，与现今推算值仅相差十万分之一日，即不到1秒。由于日食、月食(统称交食)都发生在黄白交点附近，所以祖冲之的交点月长度对于日月食预报具有十分重要的意义。

祖冲之在公元462年即已完成了《大明历》，然而新历法遭到了保守势力的反对。保守势力坚持 “古人制章”“万世不易”，甚至认为古历即使有错也不能改。面对权势，祖冲之写道： “愿闻显据，以窍理实”，“浮词虚贬，窃非所惧”。这不仅体现了他的优秀个人品质，也道出了科学的根本特征，即一切应由事实来裁判，而不是由权威来定夺。由于保守势力的强大和改朝换代的缘故，在祖冲之的有生之年，《大明历》始终未能施行。直到梁武帝天监九年(510年)，即祖冲之去世后10年，经他的儿子祖暅的努力，大明历才得以颁布。这时大明历已编成近50年。一位罗马诗人曾说：“作品需搁置九年方可问世。”哥白尼曾感慨自己的《天体运行论》搁置了“不只一个九年而是四个九年”，而祖冲之的成就被搁置了五个九年有余。中外早期科学事业内容虽不相同，但都经历了艰难的历程。

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