志第七 曆一

關燈
又于密室中斜開一隙,置窺筒、遠鏡以測虧圓,晝日體分闆分數圖闆以定食分,其時刻、高度悉合,惟食甚分數未及二分。

    于是光啟言:“今食甚之度分密合,則經度裡差已無煩更定矣。

    獨食分未合,原推者蓋因太陽光大,能減月魄,必食及四五分以上,乃得與原推相合,然此測,用密室窺筒,故能得此分數,倘止憑目力,或水盆照映,則眩耀不定,恐少尚不止此也。

    ” 時有滿城布衣魏文魁,著《曆元》、《曆測》二書,令其子象乾進《曆元》於朝,通政司送局考驗。

    光啟摘當極論者七事:其一,歲實自漢以來,代有減差,到《授時》減為二十四分二十五秒。

    依郭法百年消一,今當為二十一秒有奇。

    而《曆元》用趙知微三十六秒,翻覆驟加。

    其一,弧背求弦矢,宜用密率。

    今《曆測》中猶用徑一圍三之法,不合弧矢真數。

    其一,盈縮之限,不在冬夏至,宜在冬夏至後六度。

    今考日躔,春分迄夏至,夏至迄秋分,此兩限中,日時刻分不等。

    又立春迄立夏,立秋迄立冬,此兩限中,日時刻分亦不等。

    測量可見。

    其一,言太陰最高得疾,最低得遲,且以圭表測而得之,非也。

    太陰遲疾是入轉内事,表測高下是入交内事,豈容混推。

    而月行轉周之上,又複左旋,所以最高向西行極遲,最低向東行乃極疾,舊法正相反。

    其一,言日食正午無時差,非也。

    時差言距,非距赤道之午中,乃距黃道限東西各九十度之中也。

    黃道限之中,有距午前後二十餘度者,但依午正加減,焉能必合。

    其一,言交食定限,陰曆八度,陽曆六度,非也。

    日食,陰曆當十七度,陽曆當八度。

    月食則陰陽曆俱十二度。

    其一,《曆測》雲:“宋文帝元嘉六年十一月己醜朔,日食不盡如鈎,晝星見。

    今以《授時》推之,止食六分九十六秒,郭曆舛矣。

    ”夫月食天下皆同,日食九服各異。

    南宋都于金陵,郭曆造于燕地,北極出地差八度,時在十一月則食差當得二分弱,其雲“不盡如鈎”,當在九分左右。

    郭曆推得七分弱,乃密合,非舛也。

    本局今定日食分數,首言交,次言地,次言時,一不可阙。

    已而文魁反覆論難,光啟更申前說,著為《學曆濁辨》。

     其論歲實小餘及日食變差尤明晰。

    曰:“歲實小餘,自漢迄元漸次消減。

    今新法定用歲實,更減于元。

    不知者必謂不惟先天,更先《大統》。

    乃以推壬申冬至,《大統》得已亥寅正一刻,而新法得辰初一刻十八分。

    何也?蓋正歲年與步月離相似,冬至無定率,與定朔、定望無定率一也。

    朔望無定率,宜以平朔望加減之,冬至無定率,宜以平年加減之。

    故新法之平冬至,雖在《大統》前,而定冬至恒在《大統》後也。

    ”又曰:“宋仁宗天聖二年甲子歲,五月丁亥朔,曆官推當食不食,諸曆推算皆雲當食。

    夫于法則實當食,而于時則實不食。

    今當何以解之?蓋日食有變差一法,月在陰曆,距交十度強,于法當食。

    而獨此日此之南北差,變為東西差,故論天行,則地心與日月相參直,實不失食。

    而從人目所見,則日月相距近變為遠,實不得食。

    顧獨汴京為然,若從汴以東數千裡,則漸見食,至東北萬餘裡外,則全見食也。

    夫變差時不同,或多變為少,或少變為多,或有變為無,或無變為有。

    推曆之難,全在此等。

    ”未幾,光啟入愉閣。

     五年九月十五日,月食,監推初虧在卯初一刻,光啟等推在卯初三刻,回回科推在辰初初刻。

    三法異同,緻奉诘問。

    至期測候,陰雲不見,無可徵驗。

    光啟具陳三法不同之故,言: 時刻之加減,由于盈縮、遲疾兩差。

    而盈縮差,舊法起冬夏至,新法起最高,最高有行分,惟宋紹興間與夏至同度。

    郭守敬後此百年,去離一度有奇,故未覺。

    今最高在夏至後六度。

    此兩法之盈縮差所不同也。

    遲疾差,舊法隻用一轉周,新法謂之自行輪。

    自行之外,又有兩次輪。

    此兩法之遲疾差所以不同也。

    至于《回回曆》又異者,或由於四應,或由于裡差,臣實未曉其故。

    總之,三家俱依本法推步,不能變法遷就也。

      将來有宜講求者二端:一曰食分多寡。

    日食時,陽晶晃耀,每先食而後見。

    月食時,遊氣紛侵,每先見而後食。

    其差至一分以上。

    今欲灼見實分,有近造窺筒,日食時,于密室中取其光景,映照尺素之上,初虧至複圓。

    分數真确,書然不爽。

    月食用以仰觀二體離合之際,鄞鄂著明。

    與目測迥異。

    此定分法也。

    一曰加時早晚。

    定時之術,壺漏為古法,輪鐘為新法,然不若求端於日星,晝則用日,夜則任用一星。

    皆以儀器測取經緯度數,推算得之。

    此定時法也。

    二法既立,則諸術之疏密,毫末莫遁矣。

     古今月食,諸史不載。

    日食,自漢至隋,凡二百九十三,而食于晦者七十七,晦前一日者三,初二日者三,其疏如此。

    唐至五代凡一百一十,而食于晦者一,初二日者一,初三日者一,稍密矣。

    宋凡一百四十八人,無晦食者,更密矣。

    猶有推食而不食者一。

    至加時差至四五刻者,當其時已然。

    可知高速無窮之事,必積時累世,仍稍見其端兒。

    故漢至今千七百歲,立法者十有三家,而守敬為最優,尚不能無刻之差,而況于沿習舊法者,何能現其精密哉? 是年,光啟又進《曆書》三千卷。

    明年冬十月,光啟以病辭曆務,以山東參政李天經代之。

    逾月而光啟卒。

    七年,魏文魁上言,曆官所推交食節氣皆非是。

    于是命魁入京測驗。

    是時言曆者四家,《大統》、《回回》外、别立西洋為西局,文魁為炙局。

    言人人殊,紛若聚訟焉。

      天經繕進《曆書》凡二十九卷,并星屏一具,俱故輔光啟督率西人所造也。

    天經預推五星淩犯會合行度,言:“閏八月二十四,木犯積履屍氣。

    九月初四昏初,火土同度。

    初七卯正,金土同度。

    十一昏初,金火同度。

    舊法推火土同度,在初七,是後天三日。

    金火同度在初三,是先天八日。

    ”而文魁則言,天經所報,木星犯積屍不合。

    天經又言:“臣于閏八月二十五日夜及九月初一日夜,同體臣陳六韋等,用窺管測,見積屍為數十小星圍聚,木與積屍,共納管中。

    蓋窺圓徑寸許,兩星相距三十分内者,方得同見。

    如觜宿三星相距二十七分,則不能同見。

    而文魁但據臆算,未經實測。

    據雲初二日木星已在柳前,則前此豈能越鬼宿而飛渡乎?”天經又推木星退行、順行,兩經鬼宿,其度分晷刻,已而皆驗,于是文魁說绌。

     天經又進《曆書》三十二卷,并日晷、星晷、窺筒諸儀器。

    八年四月,又上《乙亥丙子七政行度曆》及《參訂曆法條議》二十六則。

     某七政公說之議七:一曰諸曜之應宜改。

    蓋日月五星平行起算之根則為應,乃某曜某日某時躔某宮次之數。

    今新法改定諸應,悉從崇祯元年戊辰前,冬至後,己卯日子正為始。

    二曰測諸曜行度,應用黃道儀。

    蓋太陽由黃道行,月星各有本道,出入黃道内外,不行赤道。

    若用赤道儀測之,所得經緯度分,須通以黃、赤通率表,不如用黃道儀,即得七政之本度為便也。

    三曰諸方七政行度,随地不等。

    蓋日月東西見食,其時各有先後,既無庸疑矣。

    則太陽之躔二十四節氣,與月五星之掩食淩犯,安得不與交食同一理乎?故新法水成諸表,雖以順天府為主,而推算諸方行度亦皆各有本法。

    四曰諸曜加減分,用平、立、定三差法,尚不足。

    蓋加減平行以求自行,乃曆家耍務。

    第天實圓體,與平行異類,舊所用三差法,俱從句股平行定者,于天體未合。

    即扣盈縮損益之數,未得其真。

    今新法加減諸表,乃以圓齊圓,始可合天。

    五曰随時随地可求諸曜之經度。

    舊法欲得某日曜經度,必先推各曜冬至日所行宮度宿次,後乃以各段日度比算始得。

    今法不拘時日方所,隻簡本表推步即是。

    六曰徑一圍三,非弧矢真法。

    蓋古曆家以直綿測圓形,名曰弧矢法,而算用徑一圍三,廖也。

    今立割圓八綿表,其用簡而大。

    弧矢等綿,但乘除一次,使能得之。

    七曰球上三角三弧形,非句股可盡。

    蓋古法測天以句股為本,然句股能禦直角,不能禦斜角。

    且天為圓球,其面上與諸道相割生多三弧形,句股不足以盡之。

      恒星之議四:一曰恒星本行,即所謂歲差,從黃道極起算。

    蓋各星距赤極度分,古今不同。

    其距赤道内外地也,亦古今不同。

    而距黃極或距黃道内外,則皆終古如一,所以知日月五星俱依黃道行。

    其恒星本行,應從黃極起算,以為歲差之率。

    二曰古今各宿度不同。

    蓋恒星以黃道極為極,故各宿距星行度,與赤道極時近時遠。

    行漸近極,即赤道所出過距星綿漸密,其本宿赤道弧則較小。

    漸遠極,即過距星綿漸疏,其本宿赤道弧則較大。

    此緣二道二極不同,非距星有異行,亦非距星有易位也。

    如觜宿距星,漢測距參二度,唐測一度,宋崇甯測半度,元郭守敬五分。

    今測之,不啻無分,且侵入參宿二十四分,非一症乎?三曰夜中測星定時。

    蓋太陽依赤道左行,每十五度為一小時。

    今任測一星距子午圈前後度分,又以本星經行與太陽經行查加減
0.093889s