◎天文一
自司馬遷述《天官》,而歷代作史者皆志天文。惟《遼史》獨否,謂天象昭垂,千古如一,日食、天變既著本紀,則天文志近于衍。其說頗當。夫《周髀》、《宣夜》之書,安天、窮天、昕天之論,以及星官占驗之說,晉史已詳,又見《隋志》,謂非衍可乎。論者謂天文志首推晉、隋,尚有此病,其他可知矣。然因此遂廢天文不志,亦非也。天象雖無古今之異,而談天之家,測天之器,往往后勝于前。無以志之,使一代制作之義泯焉無傳,是亦史法之缺漏也。至于彗孛飛流,暈適背抱,天之所以示儆戒者,本紀中不可盡載,安得不別志之。明神宗時,西洋人利瑪竇等入中國,精于天文、歷算之學,發微闡奧,運算制器,前此未嘗有也。茲掇其要,論著于篇。而《實錄》所載天象星變殆不勝書,擇其尤異者存之。日食備載本紀,故不復書。
▲兩儀
《楚詞》言“圜則九重,孰營度之”,渾天家言“天包地如卵里黃”,則天有九重,地為渾圓,古人已言之矣。西洋之說,既不背于古,而有驗于天,故表出之。
其言九重天也,曰最上為宗動天,無星辰,每日帶各重天,自東而西左旋一周,次曰列宿天,次曰填星天,次曰歲星天,次曰熒惑天,次曰太陽天,次曰金星天,次曰水星天,最下曰太陰天。自恒星天以下八重天,皆隨宗動天左旋。然各天皆有右旋之度,自西而東,與蟻行磨上之喻相符。其右旋之度,雖與古有增減,然無大異。惟恒星之行,即古歲差之度。古謂恒星千古不移,而黃道之節氣每歲西退。彼則謂黃道終古不動,而恒星每歲東行。由今考之,恒星實有動移,其說不謬。至于分周天為三百六十度,命日為九十六刻,使每時得八刻無奇零,以之布算制器,甚便也。
其言地圓也,曰地居天中,其體渾圓,與天度相應。中國當赤道之北,故北極?,F,南極常隱。南行二百五十里則北極低一度,北行二百五十里則北極高一度。東西亦然。(亦二百五十里差一度也。)以周天度計之,知地之全周為九萬里也。以周徑密率求之,得地之全徑為二萬八千六百四十七里又九分里之八也。又以南北緯度定天下之縱。凡北極出地之度同,則四時寒暑靡不同。若南極出地之度與北極出地之度同,則其晝夜永短靡不同。惟時令相反,此之春,彼為秋,此之夏,彼為冬耳。以東西經度定天下之衡,兩地經度相去三十度,則時刻差一辰。若相距一百八十度,則晝夜相反焉。其說與《元史》札馬魯丁地圓之旨略同。
▲七政
日月五星各有一重天,其天皆不與地同心,故其距地有高卑之不同。其最高最卑之數,皆以地半徑準之。太陽最高距地為地半徑者一千一百八十二,最卑一千一百零二。太陰最高五十八,最卑五十二。填星最高一萬二千九百三十二,最卑九千一百七十五。歲星最高六千一百九十,最卑五千九百一十九。熒惑最高二千九百九十八,最卑二百二十二。太白最高一千九百八十五,最卑三百。辰星最高一千六百五十九,最卑六百二十五。若欲得七政去地之里數,則以地半徑一萬二千三百二十四里通之。
又謂填星形如瓜,兩側有兩小星如耳。歲星四周有四小星,繞行甚疾。太白光有盈缺,如月之弦望。用窺遠鏡視之,皆可悉睹也。余詳《歷志》。
▲恒星
崇禎初,禮部尚書徐光啟督修歷法,上《見界總星圖》。以為回回《立成》所載,有黃道經緯度者止二百七十八星,其繪圖者止十七座九十四星,并無赤道經緯。今皆崇禎元年所測,黃赤二道經緯度畢具。后又上《赤道兩總星圖》。其說謂?,F常隱之界,隨北極高下而殊,圖不能限。且天度近極則漸狹,而《見界圖》從赤道以南,其度反寬,所繪星座不合仰觀。因從赤道中剖渾天為二,一以北極為心,一以南極為心。從心至周,皆九十度,合之得一百八十度者,赤道緯度也。周分三百六十度者,赤道經度也。乃依各星之經緯點之,遠近位置形勢皆合天象。
至于恒星循黃道右旋,惟黃道緯度無古今之異,而赤道經緯則歲歲不同。然亦有黃赤俱差,甚至前后易次者。如觜宿距星,唐測在參前三度,元測在參前五分,今測已侵入參宿。故舊法先觜后參,今不得不先參后觜,不可強也。
又有古多今少,古有今無者。如紫微垣中六甲六星今止有一,華蓋十六星今止有四,傳舍九星今五,天廚六星今五,天牢六星今二。又如天理、四勢、五帝內座、天柱、天床、大贊府、大理、女御、內廚,皆全無也。天市垣之市樓六星今二。太微垣之常陳七星今三,郎位十五星今十。長垣四星今二。五諸侯五星全無也。角宿中之庫樓十星今八??核拗兄弁咝墙駸o。氐宿中之亢池六星今四,帝席三星今無。尾宿中天龜五星今四。斗宿中之鱉十四星今十三,天籥、農丈人俱無。牛宿中之羅堰三星今二,天田九星俱無。女宿中之趙、周、秦、代各二星今各一,扶匡七星今四,離珠五星今無。虛宿中之司危、司祿各二星今各一,敗臼四星今二,離瑜三星今二,天壘城十三星今五。危宿中之人五星今三,杵三星今一,臼四星今三,車府七星今五,天鉤九星今六,天鈔十星今四,蓋屋二星今一。室宿中之羽林軍四十五星今二十六,螣蛇二十二星今十五,八魁九星今無。壁宿中之天廄十星今三??拗兄熹闫咝墙袼?。畢宿中之天節八星今七,咸池三星今無。觜宿中之座旗九星今五。井宿中之軍井十三星今五。鬼宿中之外廚六星今五。張宿中之天廟十四星今無。翼宿中之東甌五星今無。軫宿中之青丘七星今三,其軍門、土司空、器府俱無也。
又有古無今有者。策星旁有客星,萬歷元年新出,先大今小。南極諸星,古所未有,近年浮海之人至赤道以南,往往見之,因測其經緯度。其余增入之星甚多,并詳《恒星表》。
其論云漢,起尾宿,分兩派。一經天江、南海、市樓,過宗人、宗星,涉天津至螣蛇。一由箕、斗、天弁、河鼓、左右旗,涉天津至車府而會于螣蛇,過造父,直趨附路、閣道、大陵、天船,漸下而南行,歷五車、天關、司怪、水府,傍東井,入四瀆,過闕丘、弧矢、天狗之墟,抵天社、海石之南,逾南船,帶海山,置十字架、蜜蜂,傍馬腹,經南門,絡三角、龜、杵,而屬于尾宿,是為帶天一周。以理推之,隱界自應有云漢,其所見當不誣。又謂云漢為無數小星,大陵鬼宿中積尸亦然??肌短旃贂费孕菨h皆金之散氣,則星漢本同類,得此可以相證。又言昴宿有三十六星,皆得之于窺遠鏡者。
凡測而入表之星共一千三百四十七,微細無名者不與。其大小分為六等:內一等十六星,二等六十七星,三等二百零七星,四等五百零三星,五等三百三十八星,六等二百一十六星。悉具黃赤二道經緯度。列表二卷,入光啟所修《崇禎歷書》中。
茲取二十八宿距星及一二等大星存之,其小而有名者,間取一二,備列左方。
(表格略)
▲黃赤宿度
崇禎元年所測二十八宿黃赤度分,皆不合于古。夫星既依黃道行,而赤道與黃道斜交,其度不能無增減者,勢也。而黃道度亦有增減者,或推測有得失,抑恒星之行亦或各有遲速歟。謹列其數,以備參考。
赤道宿度(周天三百六十度,每度六十分。黃道同) 黃道宿度
角,一十一度四十四分。 一十度三十五分。
亢,九度一十九分。 一十度四十分。
氐,一十六度四十一分。 一十七度五十四分。
房,五度二十八分。 四度四十六分。
心,六度零九分。 七度三十三分。
尾,二十一度零六分。 一十五度三十六分。
箕,八度四十六分。 九度二十分。
斗,二十四度二十四分。 二十三度五十一分。
牛,六度五十分。 七度四十一分。
女,一十一度零七分。 一十一度三十九分。
虛,八度四十一分。 九度五十九分。
危,一十四度五十三分。 二十度零七分。
室,一十七度。 一十五度四十一分。
壁,一十度二十八分。 一十三度一十六分。
奎,一十四度三十分。 一十一度二十九分。
婁,一十二度零四分。 一十三度。
胃,一十五度四十五分。 一十三度零一分。
昴,一十度二十四分。 八度二十九分。
畢,一十六度三十四分。 一十三度五十八分。
參,二十四分。 一度二十一分。
觜,一十一度二十四分。 一十一度三十三分。
井,三十二度四十九分。 三十度二十五分。
鬼,二度二十一分。 五度三十分。
柳,一十二度零四分。 一十六度零六分。
星,五度四十八分。 八度二十三分。
張,一十七度一十九分。 一十八度零四分。
翼,二十度二十八分。 一十七度。
軫,一十五度三十分。 一十三度零三分。
▲黃赤宮界
十二宮之名見于《爾雅》,大抵皆依星宿而定。(如婁、奎為降婁,心為大火,朱鳥七宿為鶉首、鶉尾之類。)故宮有一定之宿,宿有常居之宮,由來尚矣。唐以后始用歲差,然亦天自為天,歲自為歲,宮與星仍舊不易。西洋之法,以中氣過宮,(如日躔冬至,即為星紀宮之類。)而恒星既有歲進之差,于是宮無定宿,而宿可以遞居各宮,此變古法之大端也。茲以崇禎元年各宿交宮之黃赤度,分列于左方,以志權輿云。
赤道交宮宿度 黃道交宮宿度
箕,三度零七分,入星紀。 箕,四度一十七分,入星紀。
斗,二十四度二十一分,入玄枵。 牛,一度零六分,入玄枵。
危,三度一十九分,入娵訾。 危,一度四十七分,入娵訾。
壁,一度二十六分,入降婁。 室,一十一度四十分,入降婁。
婁,六度二十八分,入大梁。 婁,一度一十四分,入大梁。
昴,八度三十九分,入實沈。 昴,五度一十三分,入實沈。
觜,一十一度一十七分,入鶉首。 觜,一十一度二十五分,入鶉首。
井,二十九度五十三分,入鶉火。 井,二十九度五十二分,入鶉火。
張,六度五十一分,入鶉尾。 星,七度五十一分,入鶉尾。
翼,一十九度三十二分,入壽星。 翼,一十一度二十四分,入壽星。
亢,一度五十分,入大火。 亢,初度四十六分,入大火。
心,初度二十二分,入析木。 房,二度一十二分,入析木。
▲儀象
璇璣玉衡為儀象之權輿,然不見用于三代?!?a href='http://www.fragilecpr.com/guoxue/zhouli/' target='_blank'>周禮》有圭表、壺漏,而無璣衡,其制遂不可考。漢人創造渾天儀,謂即璣衡遺制,其或然歟。厥后代有制作。大抵以六合、三辰、四游、重環湊合者,謂之渾天儀;以實體圓球,繪黃赤經緯度,或綴以星宿者,謂之渾天象。其制雖有詳略,要亦青藍之別也。外此則圭表、壺漏而已。迨元作簡儀、仰儀、窺幾、景符之屬,制器始精詳矣。
明太祖平元,司天監進水晶刻漏,中設二木偶人,能按時自擊鉦鼓。太祖以其無益而碎之。洪武十七年,造觀星盤。十八年,設觀象臺于雞鳴山。二十四年,鑄渾天儀。正統二年,行在欽天監正皇甫仲和奏言:“南京觀象臺設渾天儀、簡儀、圭表以窺測七政行度,而北京乃止于齊化門城上觀測,未有儀象。乞令本監官往南京,用木做造,挈赴北京,以較驗北極出地高下,然后用銅別鑄,庶幾占測有憑?!睆闹?。明年冬,乃鑄銅渾天儀、簡儀于北京。御制《觀天器銘》。其詞曰:“粵古大圣,體天施治,敬天以心,觀天以器。厥器伊何?璇璣玉衡。璣象天體,衡審天行。歷世代更,垂四千祀,沿制有作,其制寢備。即器而觀,六合外儀,陽經陰緯,方位可稽。中儀三辰,黃赤二道,日月暨星,運行可考。內儀四游,橫簫中貫,南北東西,低昂旋轉。簡儀之作,爰代璣衡,制約用密,疏朗而精。外有渾象,反而觀諸,上規下矩,度數方隅。別有直表,其崇八尺,分至氣序,考景咸得??h象在天,制器在人,測驗推步,靡忒毫分。昔作今述,為制彌工,既明且悉,用將無窮。惟天勤民,事天首務,民不失寧,天其予顧。政純于仁,天道以正,勒銘斯器,以勵予敬?!笔荒?,監臣言:“簡儀未刻度數,且地基卑下,窺測日星,為四面臺宇所蔽。圭表置露臺,光皆四散,影無定則。壺漏屋低,夜天池促,難以注水調品時刻。請更如法修造?!眻罂?。明年冬,監正彭德清又言:“北京北極出地度、太陽出入時刻與南京不同,冬夏晝長夜短亦異。今宮禁及官府漏箭皆南京舊式,不可用?!庇兄?,令內官監改造。景泰六年又造內觀象臺簡儀及銅壺。成化中,尚書周洪謨復請造璇璣玉衡,憲宗令自制以進。十四年,監臣請修晷影堂,從之。
弘治二年,監正吳昊言:“考驗四正日度,黃赤二道應交于壁軫。觀象臺舊制渾儀,黃赤二道交于奎軫,不合天象,其南北兩軸不合兩極出入之度,窺管又不與太陽出沒相當,故雖設而不用。所用簡儀則郭守敬遺制,而北極云柱差短,以測經星去極,亦不能無爽。請修改或別造,以成一代之制?!笔孪露Y部,覆議令監副張紳造木樣,以待試驗,黃道度許修改焉。正德十六年,漏刻博士朱裕復言:“晷表尺寸不一,難以準測,而推算歷數用南京日出分秒,似相矛盾。請敕大臣一員總理其事,鑄立銅表,考四時日中之影。仍于河南陽城察舊立土圭,以合今日之晷,及分立圭表于山東、湖廣、陜西、大名等處,以測四方之影。然后將內外晷影新舊歷書錯綜參驗,撰成定法,庶幾天行合而交食不謬?!笔枞氩粓?。嘉靖二年修相風桿及簡、渾二儀。七年始立四丈木表以測晷影,定氣朔。由是欽天監之立運儀、正方案、懸晷、偏晷、盤晷諸式具備于觀象臺,一以元法為斷。
萬歷中,西洋人利瑪竇制渾儀、天球、地球等器。仁和李之藻撰《渾天儀說》,發明制造施用之法,文多不載。其制不外于六合、三辰、四游之法。但古法北極出地,鑄為定度,此則子午提規,可以隨地度高下,于用為便耳。
崇禎二年,禮部侍郎徐光啟兼理歷法,請造象限大儀六,紀限大儀三,平懸渾儀三,交食儀一,列宿經緯天球一,萬國經緯地球一,平面日晷三,轉盤星晷三,候時鐘三,望遠鏡三。報允。已,又言:
定時之法,當議者五事:一曰壺漏,二曰指南針,三曰表臬,四曰儀,五曰晷。
漏壺,水有新舊滑濇則遲疾異,漏管有時塞時磷則緩急異。正漏之初,必于正午初刻。此刻一誤,靡所不誤。故壺漏特以濟晨昏陰晦儀晷表臬所不及,而非定時之本。
指南針,術人用以定南北,辨方正位咸取則焉。然針非指正子午,曩云多偏丙午之間。以法考之,各地不同。在京師則偏東五度四十分。若憑以造晷,冬至午正先天一刻四十四分有奇,夏至午正先天五十一分有奇。
若表臬者,即《考工》匠人置{埶木}之法,識日出入之影,參諸日中之影,以正方位。今法置小表于地平,午正前后累測日影,以求相等之兩長影為東西,因得中間最短之影為正子午,其術簡甚。
儀者,本臺故有立運儀,測驗七政高度。臣用以較定子午,于午前屢測太陽高度,因最高之度,即得最短之影,是為南北正線。
既定子午卯酉之正線,因以法分布時刻,加入節氣諸線,即成平面日晷。又今所用員石欹晷是為赤道晷,亦用所得正子午線較定。此二晷皆可得天之正時刻,所為晝測日也。若測星之晷,實《周禮》夜考極星之法。然古時北極星正當不動之處,今時久漸移,已去不動處三度有奇,舊法不可復用。故用重盤星晷,上書時刻,下書節氣,仰測近極二星即得時刻,所謂夜測星也。
七年,督修歷法右參政李天經言:
輔臣光啟言定時之法,古有壺漏,近有輪鐘,二者皆由人力遷就,不如求端于日星,以天合天,乃為本法,特請制日晷、星晷、望遠鏡三器。臣奉命接管,敢先言其略。
日晷者,礱石為平面,界節氣十三線,內冬夏二至各一線,其余日行相等之節氣,皆兩節氣同一線也。平面之周列時刻線,以各節氣太陽出入為限。又依京師北極出地度,范為三角銅表置其中。表體之全影指時刻,表中之銳影指節氣。此日晷之大略也。
星晷者,治銅為柱,上安重盤。內盤鐫周天度數,列十二宮以分節氣,外盤鐫列時刻,中橫刻一縫,用以窺星。法將外盤子正初刻移對內盤節氣,乃轉移銅盤北望帝星與句陳大星,使兩星同見縫中,即視盤面銳表所指,為正時刻。此星晷之大略也。
若夫望遠鏡,亦名窺筒,其制虛管層疊相套,使可伸縮,兩端俱用玻璃,隨所視物之遠近以為長短。不但可以窺天象,且能攝數里外物如在目前,可以望敵施炮,有大用焉。
至于日晷、星晷皆用措置得宜,必須筑臺,以便安放。
帝命太監盧維寧、魏國徵至局驗試用法。
明年,天經又請造沙漏。明初,詹希元以水漏至嚴寒水凍輒不能行,故以沙代水。然沙行太疾,未協天運,乃以斗輪之外復加四輪,輪皆三十六齒。厥后周述學病其竅太小,而沙易堙,乃更制為六輪,其五輪悉三十齒,而微裕其竅,運行始與晷協。天經所請,殆其遺意歟。
夫制器尚象,乃天文家之首務。然精其術者可以因心而作。故西洋人測天之器,其名未易悉數,內渾蓋、簡平二儀其最精者也。其說具見全書,茲不載。
▲極度晷影
宣城梅文鼎曰:
極度晷影常相因。知北極出地之高,即可知各節氣午正之影。測得各節氣午正之影,亦可知北極之高。然其術非易易也。圭表之法,表短則分秒難明,表長則影虛而淡。郭守敬所以立四丈之表,用影符以取之也。日體甚大,豎表所測者日體上邊之影,橫表所測者日體下邊之影,皆非中心之數,郭守敬所以于表端架橫梁以測之也,其術可謂善矣。但其影符之制,用銅片鉆針芥之孔,雖前低后仰以向太陽,但太陽之高低每日不同,銅片之欹側安能俱合。不合則光不透,臨時遷就,而日已西移矣。須易銅片以圓木,左右用兩板架之,如車軸然,則轉動甚易。更易圓孔以直縫,而用始便也。然影符止可去虛淡之弊,而非其本。必須正其表焉,平其圭焉,均其度焉,三者缺一,不可以得影。三者得矣,而人心有粗細,目力有利鈍,任事有誠偽,不可不擇也。知乎此,庶幾晷影可得矣。
西洋之法又有進焉。謂地半徑居日天半徑千余分之一,則地面所測太陽之高,必少于地心之實高,于是有地半徑差之加。近地有清蒙氣,能升卑為高,則晷影所推太陽之高,或多于天上之實高,于是又有清蒙差之減。是二差者,皆近地多而漸高漸減,以至于無,地半徑差至天頂而無,清蒙差至四十五度而無也。
崇禎初,西洋人測得京省北極出地度分:北京四十度,(周天三百六十度,度六十分立算,下同。)南京三十二度半,山東三十七度,山西三十八度,陜西三十六度,河南三十五度,浙江三十度,江西二十九度,湖廣三十一度,四川二十九度,廣東二十三度,福建二十六度,廣西二十五度,云南二十二度,貴州二十四度。(以上極度,惟兩京、江西、廣東四處皆系實測,其余則據地圖約計之。)又以十二度度六十分之表測京師各節氣午正日影:夏至三度三十三分,芒種、小暑三度四十二分,小滿、大暑四度十五分,立夏、立秋五度六分,谷雨、處暑六度二十三分,清明、白露八度六分,春、秋分十度四分,驚蟄、寒露十二度二十六分,雨水、霜降十五度五分,立春、立冬十七度四十七分,大寒、小雪二十度四十七分,小寒、大雪二十三度三十分,冬至二十四度四分。
▲東西偏度
以京師子午線為中,而較各地所偏之度。凡節氣之早晚,月食之先后,胥視此。蓋人各以見日出入為東西為卯酉,以日中為南為午。而東方見日早,西方見日遲。東西相距三十度則差一時。(東方之午乃西方之巳,西方之午乃東方之未也。)相距九十度則差三時。(東方之午乃西方之卯,西方之午乃東方之酉也。)相距一百八十度則晝夜時刻俱反對矣。(東方之午乃西方之子。)西洋人湯若望曰:“天啟三年九月十五夜,戌初初刻望,月食,京師初虧在酉初一刻十二分,而西洋意大里雅諸國望在晝,不見。推其初虧在巳正三刻四分,相差三時二刻八分,以里差計之,殆距京師之西九十九度半也。故欲定東西偏度,必須兩地同測一月食,較其時刻。若早六十分時之二則為偏西一度,遲六十分時之二則為偏東一度。(節氣之遲早亦同。)今各省差數未得測驗,據廣輿圖計里之方約略條列,或不致甚舛也。南京應天府、福建福州府并偏東一度,山東濟南府偏東一度十五分,山西太原府偏西六度,湖廣武昌府、河南開封府偏西三度四十五分,陜西西安府、廣西桂林府偏西八度半,浙江杭州府偏東三度,江西南昌府偏西二度半,廣東廣州府偏西五度,四川成都府偏四十三度,貴州貴陽府偏西九度半,云南云南府偏西十七度?!?/p>
右偏度,載《崇禎歷書》交食歷指。其時開局修歷,未暇分測,度數實多未確,存之以備考訂云。
▲中星
古今中星不同,由于歲差。而歲差之說,中西復異。中法謂節氣差而西,西法謂恒星差而東,然其歸一也。今將李天經、湯若望等所推崇禎元年京師昏旦時刻中星列于后。
春分,戌初二刻五分昏,北河三中;寅正一刻一十分旦,尾中。清明,戌初三刻十三分昏,七星偏東四度;(昏旦時或無正中之星,則取中前、中后之大星用之。距中三度以內者,為時不及一刻,可勿論。四度以上,去中稍遠,故紀其偏度焉。)寅正初刻二分旦,帝座中。谷雨,戌正一刻七分昏,翼偏東七度;寅初二刻八分旦,箕偏東四度。立夏,戌正三刻二分昏,軫偏東五度;寅初初刻十三分旦,箕偏西四度。小滿,亥初初刻十二分昏,角中;丑正三刻三分旦,箕中。芒種,亥初一刻十二分昏,大角偏西六度;丑正二刻三分旦,河鼓二中。
夏至,亥初二刻五分昏,房中;丑正一刻一十分旦,須女中。小暑,亥初一刻十二分昏,尾中;丑正二刻三分旦,危中。大暑,亥初初刻十二分昏,箕偏東七度;丑正三刻三分旦,營室中。立秋,戌正三刻二分昏,箕中;寅初三刻十三分旦,婁偏東六度。處暑,戌正一刻七分昏,織女一中;寅初二刻八分旦,婁中。白露,戌初三刻十三分昏,河鼓二偏東四度;寅正初刻二分旦,昴偏東四度。
秋分,戌初二刻五分昏,河鼓二中;寅正一刻十一分旦,畢偏西五度。寒露,戌初初刻十四分昏,牽牛中;寅正三刻一分旦,參四中。霜降,酉正三刻十一分昏,須女偏西五度;卯初初刻四分旦,南河三偏東六度。立冬,酉正二刻一十分昏,危偏東四度;卯初一刻五分旦,輿鬼中。小雪,酉正一刻十二分昏,營室偏東七度;卯初二刻二分旦,張中。大雪,酉正一刻五分昏,營室偏西八度;卯初二刻一十分旦,翼中。
冬至,酉正一刻二分昏,土司空中;卯初二刻十三分旦,五帝座中。小寒,酉正一刻五分昏,婁中;卯初二刻一十分旦,角偏東五度。大寒,酉正一刻十三分昏,天囷一中;卯初二刻二分旦,亢中。立春,酉正二刻一十分昏,昴偏西六度;卯初一刻五分旦,氐中。雨水,酉正三刻十一分昏,參七中;卯初初刻四分旦,貫索一中。驚蟄,戌初初刻十四分昏,天狼中;寅正三刻一分旦,心中。
▲分野
《周禮·保章氏》以星土辨九州之地,所封之域皆有分星,以觀妖祥。唐貞觀中,李淳風撰《法象志》,因《漢書》十二次度數以唐州縣配,而一行則以為天下山河之象,存乎南北兩界,其說詳矣。洪武十七年,《大明清類天文分野書》成,頒賜秦、晉二王。其書大略謂“《晉天文志》分野始角、亢者,以東方蒼龍為首也。唐始女、虛、危者,以十二支子為首也。今始斗、牛者,以星紀為首也。古言天者皆由斗、牛以紀星,故曰星紀,是之取耳?!逼澣∑渌渲彪`十三布政司府州縣衛及遼東都司分星錄之。
斗三度至女一度,星紀之次也。直隸所屬之應天、太平、寧國、鎮江、池州、徽州、常州、蘇州、松江九府暨廣德州,屬斗分。鳳陽府壽、滁、六安三州,泗州之盱眙、天長二縣,揚州府高郵、通、泰三州,廬州府無為州,安慶府和州,皆斗分?;窗哺?,斗、牛分。浙江布政司所屬之杭州、湖州、嘉興、嚴州、紹興、金華、衢州、處州、寧波九府皆牛、女分。臺州、溫州二府,斗、牛、須、女分。江西布政司所屬皆斗分。福建布政司所屬皆牛、女分。廣東布政司所屬之廣州府亦牛、女分?;葜?,女分。肇慶、南雄二府,德慶州,皆牛、女分。潮州府,牛分。雷州、瓊州二府,崖、儋、萬三州,高州府化州,廣西布政司所屬梧州府之蒼梧、藤、岑溪、容四縣,皆牛、女分。
女二度至危十二度,玄枵之次也。山東布政司所屬之濟南府樂安、德、濱三州,皆危分。泰安州、青州府,皆虛、危分。萊州府膠州、登州府寧海州、東昌府高塘州,皆危分。東平州之陽谷、東阿、平陰三縣,北平布政司所屬之滄州,皆須、女、虛、危分。
危十三度至奎一度,娵訾之次也。河南布政司所屬之衛輝、彰德、懷慶三府,北平之大名府開州,山東東昌之濮州,館陶、冠、臨清三縣,東平州之汶上、壽張二縣,皆室、壁分。
奎二度至胃三度,降婁之次也。山東濟寧府之兗州滕、嶧二縣,青州府之莒州、安丘、諸城、蒙陰三縣,濟南府之沂州,直隸鳳陽府之泗、邳二州,五河、虹、懷遠三縣,淮安府之海州,桃源、清河、沭陽三縣,皆奎、婁分。
胃四度至畢六度,大梁之次也。北平之真定府,昴、畢分。定、冀二州,皆昴分。晉、深、趙三州,皆畢分。廣平、順德二府,皆昴分。祁州,昴、畢分。河南彰德府之磁州,山東高唐州之恩縣,山西布政司所屬之大同府應、朔、渾源、蔚四州,皆昴、畢分。
畢七度至井八度,實沈之次也。山西之太原府石、忻、代、平定、保德、岢嵐六州,平陽府,皆參分。絳、蒲、吉、隰、解、霍六州皆觜、參分。澤、汾二州,皆參分。潞、沁、遼三州,皆參、井分。
井九度至柳三度,鶉首之次也。陜西布政司所屬之西安府同、華、乾、耀、邠五州,鳳翔府隴州,延安府鄜、綏德、葭三州,漢中府金州,臨洮、平涼二府,靜寧州,皆井、鬼分。涇州,鬼分。慶陽府寧州,鞏昌府階、徽、秦三州,皆井、鬼分。四川布政司所屬惟綿州觜分,合州參、井分,余皆井、鬼分。云南布政司所屬皆井、鬼分。
柳四度至張十五度,鶉火之次也。河南之河南府陜州,皆柳分。南陽府鄧、汝、裕三州,汝寧府之信陽、羅山二縣,開封府之均、許二州,陜西西安府之商縣,華州之洛南縣,湖廣布政司所屬德安府之隨州,襄陽府之均州、光化縣,皆張分。
張十六度至軫九度,鶉尾之次也。湖廣之武昌府興國州,荊州府歸、夷陵、荊門三州,黃州府蘄州,襄陽、德安二府,安陸、沔陽二州,皆翼、軫分。長沙府軫旁小星曰長沙,應其地。衡州府桂陽州,永州府全、道二州,岳州、常德二府,澧州,辰州府沅州,漢陽府靖、郴二州,寶慶府武岡、鎮遠二州,皆翼、軫分。廣西所屬除梧州府之蒼梧、藤、容、岑溪四縣屬牛、女分,余皆翼、軫分。廣東之連州、廉州府欽州、韶州府,皆翼、軫分。
軫十度至氐一度,壽星之次也。河南之開封府,角、亢分。鄭州,氐分。陳州,亢分。汝寧府光州,懷慶府之孟、濟源、溫三縣,直隸壽州之霍丘縣,皆角、亢、氐分。
氐二度至尾二度,大火之次也。河南開封府之杞、太康、儀封、蘭陽四縣,歸德、睢二州,山東之濟寧府,皆房、心分。直隸鳳陽府之潁州,房分。徐、宿二州,壽州之蒙城縣,潁州之亳縣,皆房、心分。
尾三度至斗二度,析木之次也。北平之北平府,尾、箕分。涿、通、薊三州,皆尾分。霸州、保定府,皆尾、箕分。易、安二州,皆尾分。河間府、景州,皆尾、箕分。永平府,尾分。灤州,尾、箕分。遼東都指揮司,尾、箕分。朝鮮,箕分。
關鍵詞:明史,志
自從司馬遷著述了《天官書》以后,歷朝寫作正史的人都要寫天文志。
祇有《遼史》獨獨不這樣做,它認為天象向下界明白顯示,千萬年都是一樣,日食、天變既已記載于本紀,那么天文志就近于多余。
這種說法頗為恰當。
《周髀》、《宣夜》這類著作,安天、窮天、昕天這類理論,以及星官占驗的學說,在《晉書》中已有詳細記載,又見于《隋書,天文志》,說這不是多余的,行嗎?評論的人認為,天文志寫得好的要首推《晉書》和《隋書》,但二書尚且還有這樣的缺陷,其它的就可想而知了。
然而因此就把天文志廢棄不寫,也不恰當。
天象雖然沒有古今的差異,但研究天文的學者,觀測天文的儀器,往往后代超過前代。
如果不加以記載,使得一個朝代典章制度的內容遭到泯沒而不能流傳,這也是記載歷史的法則方面的缺陷和遺漏。
至于彗星、孛氣、飛星、流暉,還有暈光、適氣、背氣、抱氣,這些都是上天用來向下界顯示其警戒的,在本紀中不能詳盡地記載,又怎么能不另外加以記載呢?明神宗的時候,西洋人利瑪竇等進入中國,他們精通天文、歷算方面的學問,闡發其中的精微奧妙之處,進行計算,制作器具,都是在此之前不曾有遇的。
現在采擇其要點,在本篇中加以論述。
而《實錄》中所記載的天象、星變多得幾乎不能盡記,故只能選擇其特別怪異的,保存在本篇中。
日食已詳備地記載于本紀,所以不再記述。
《楚辭》說:“圜天分為九重,是誰去測量的呢?”主張渾天學說的人說:“天包裹著大地,猶如蛋包裹著蛋黃一樣?!蹦敲?,天有九重,地呈渾圓形,古人已經說遇了。
西洋的學說既不違背中國古代的認識,而對于天象又有所駿證,所以把它表述出來。
西洋所說的九重天,最上一重稱宗動天,那里沒有星辰,每日帶著其它各重天,自柬而西向左旋轉一周,其次稱列宿天,其次稱鎮星天,其次稱歲星天,其次稱熒惑天,其次稱太陽天,其次稱金星天,其次稱水星天,最下面的一重稱太陰天。
從恒星天以下的八重天,都隨著宗動天,向左旋轉。
但是各重天都有向右旋轉的度數,從西向東,與螞蟻在磨盤上朝著與石磨轉動的相反方向爬行的比喻相符合。
其向右旋轉的度數,雖然同古代的認識有增減,但是沒有大的差異。
只是恒星的運行度數,便是古代歲差的度數。
古代認為恒星永遠不移動,而黃道的節氣每年都要向西后退。
他們卻認為黃道永遠不移動,而恒星每年向東運行。
從現在來考察天象,恒星實際上有所移動,這一說法是不錯的。
至于劃分周天為三百六十度,把一日分為九十六刻,使每一個時辰各得八刻,沒有余數,用這種方法來運算和制作器具都十分方便。
他們論述地圓,稱地居虞于天的中央,其形體呈渾圓形,其度數與天的度數相應。
中國處于赤道的北方,所以北極經常顯現,南極則經常隱沒。
向南行二百五十里,北極就低一度,向北行二百五十里,北極就高一度;向東方、向西方行走也一樣。
也是二百五十里相差一度。
用周天的度數來計算,得知地的全周是九萬里。
用周徑的密率來計算,得知地的全徑是二萬八千六百四十七里又九分之八里。
又用南北緯度來確定天下的縱向地域。
凡是北極出地的度數相同,那么四季的寒暑變化便沒有不同的。
如果南極出地的度數與北極出地的度數相同,那磨其晝夜的長短便沒有什么不同。
只是其時令相反,這里的春天,是那裹的秋天,這里的夏天,是那里的冬天罷了。
用東西的經度來確定天下的橫向地域,兩地的經度相差三十度,那磨其時刻就相差一個時辰。
如果雨地的經度相差一百八十度,那磨晝夜就相反。
他們的說法與《元史》札馬魯丁地圓說的主旨大致相同。
日月和五星各有一重天,它們的天都不與地同心,所以它們距離地有高低的不同。
其最高和最低的里數,都以地的半徑作為標準。
太陽最高處距離地作為地的半徑是一千一百八十二里,最低處是一千一百零二里。
太陰的最高處是五十八里,最低處是五十二里。
鎮星的最高處是一萬二千九百三十二里,最低處是九千一百七十五里。
歲星的最高處是六千一百九十里,最低處是五千九百一十九里。
熒惑星的最高處是二千九百九十八里,最低處是二百二十二里。
太白星的最高處是一千九百八十五里,最低處是三百里。
辰星的最高處是一千六百五十九里,最低盧是六百二十五里。
如果要想得到七政距離地的里敷,就用地的半徑一萬二千三百二十四里來統計。
又說,鎮星的形狀像瓜,兩側有兩顆小星星,像耳朵。
歲星的四周有四顆小星星,繞著歲星很快地運行。
太白星的光亮有盈滿和虧缺,像月亮有弦月和望月。
使用望逮鏡來觀察它,都能夠全部看到。
其余的內容可以詳細參看《歷志》。
崇禎初年,禮部尚書徐光啟監督編纂歷法,呈上《見界總星圖》。
認為回回的圖籍《立成》所載,有黃道經緯度的只有二百七十八顆星,繪制了圖形的祇有十七個星座九十四顆星,沒有赤道經緯。
現在都是崇禎元年所測繪的,黃道、赤道的經緯度全都具備。
后來又進呈《赤道兩總星圖》。
他的學說認為?,F常隱的界限,隨北極的高低而不同,星圖不能限定。
并且天的度數接近北極便漸漸狹小,而《見界圖》從赤道以南,它的度數反而寬闊,繪制的星座不符合觀察的結果。
于是從赤道中剖分渾天為兩部分,一部分以北極為中心,一部分以南極為中心。
從中心到周邊,都是九十度,合起來為一百八十度,就是赤道緯度。
圓周分為三百六十度,就是赤道經度。
于是依照各星的經度和緯度確立定點,遠近位置格局都符合天象。
至于恒星沿著黃道向右旋轉,只有黃道的緯度沒有古今的差異,而赤道的經度和緯度卻每年都不相同。
然而也有黃道和赤道都有差異,甚至前后改換位次的。
比如觜宿作為距度星,在唐代時觀測出它在參宿的前三度,在元代觀測出它在參宿的前五分,現在觀測出已經侵入參宿。
所以舊的歷法是先觜宿,后參宿;而現在卻不得不先參宿,后觜宿,不能勉強牽合舊歷。
又有古多今少,古有今無的情況。
比如紫微垣中的六甲六星,現在只有一顆;華蓋十六星,現在只有四顆;傳舍九星,現在祇有五顆;天廚六星,現在只有五顆;天牢六星,現在只有二顆。
叉如天理、四勢、五帝內座、天柱、天床、大贊府、大理、女御、內廚等星宿,現在全部沒有了。
天市垣的市樓六星,現在只有二顆。
太微垣的常陳七星,現在只有三顆,郎位十五星,現在還有十顆。
長垣四星,現在只有二顆。
五諸侯五星,現在全部沒有了。
角宿中的庫樓十星,現在只有八顆。
亢宿中的折威七星,現在沒有了。
氐宿中的亢池六星,現在祇有四顆,帝席三星,現在沒有了。
尾宿中的天龜五星,現在祇有四顆。
斗宿中的鱉十四星,現在有十三顆;天鑰星、農丈人星,現在都沒有了。
牛宿中的羅堰三星,現在有二顆,天田九星都沒有了。
女宿中的趙、周、秦、代各二星,現在各自只有一星,扶匡七星,現在有四顆,離珠五星,現在已沒有了。
虛宿中的司危、司祿各二星,現在各有一顆,敗臼四星,現在有二顆,離瑜三星,現在有二顆,天壘城十三星,現在只有五顆。
危宿中的人五星,現在有三顆,杵三星,現在只有一顆,臼四星,現在有三顆,車府七星,現在有五顆,天鈞九星,現在有六顆,天鈔十星,現在有四顆,蓋屋二星,現在有一顆。
室宿中的羽林軍四十五星,現在只有二十六顆,塍蛇二十二星,現在有十五顆,八魁九星,現在沒有了。
壁宿中的天廄十星,現在有三顆。
奎宿中的天溷七星,現在有四顆。
畢宿中的天節八星,現在有七顆,咸池三星,現在沒有了。
觜宿中的座旗九星,現在有五顆。
井宿中的軍井十三星,現在有五顆。
鬼宿中的外廚六星,現在有五顆。
張宿中的天廟十四星,現在都沒有了。
翼宿中的束甌五星,現在沒有了。
干宿中的青丘七星,現在有三顆,其中軍門、土司空、器府星都沒有了。
又有古代無而現在有的星宿。
天策星旁邊有客星,萬歷元年新出現,先前大,現在變小了。
南極的眾多星宿是古代所沒有的,近年來在海上航行的人到達赤道以南地區,到處都能見到這些星宿,于是測量出它的經、緯度。
其它增入的星宿很多,一并詳見《恒星表》。
他論述云漠星系,起于尾宿,分為兩派。
一派系經由天江、南海、市樓,經過宗人、宗星,渡過天津,到達塍蛇星座。
一派系經由箕宿、斗宿、天弁、河鼓、左右旗,渡過天津,到達車府星,在塍蛇相會,經過造父星.直奔附路、閣道、大陵、天船星,漸漸向下,然后南行,經過五車、天關、司怪、水府星,挨著束井,進入四演,經過闕丘、弧矢、天狗的墟宿,抵達天社、海石的南部,越過南船,環繞海山,穿遇十字架、蜜蜂星,挨著馬腹星,經過南門,聯絡三角、龜、杵等星,而歸屬于尾宿,這就是繞天一周。
按照天象之理推論,隱界本來應該有云漢天河,他所見到的情形應該不虛假。
又說云漠天河是無數的小星星,大陵、鬼宿中的積尸星也是這樣。
考察《天官書》,說到星漢時,都認為是金放散出來的氣體,那么星漢原本是同一類屬,得到這一證據,可以互相證明。
又說,昴宿有三十六顆星,都是從望速鏡中發現的。
凡是測定列入表中的星星一共有一千三百四十七顆,微小而沒有名稱的星星不列入。
星宿的大小,分成六個等次:其中一等十六顆星,二等六十七顆星,三等二百零七顆星,四等五百零三顆星,五等三百三十八顆星,六等二百一十六顆星。
全部記載黃道和赤道的經度和緯度,列表成二卷,載入徐光啟所編纂的《崇禎歷書》中。
現在選取二十八宿距度星以及一二等大星存錄下來,這些星宿中,小而有名稱的星星也間或選取其小部分,全部排列在下面。
崇禎元年所測定的二十八宿黃道、赤道的度數及分數,都與古代不符合。
星宿既然沿著黃道運行,而赤道輿黃道斜著相交,它的度數不能沒有增加、減少,其原因是形勢所致。
而黃道的度數也有增加、減少,或者由于推測有誤差,或者恒星的運行也各有快慢吧。
謹列出它們的度數,以此用作參考。
十二宮的名稱見于《爾雅》,大概都依照星宿而確定。
比如婁、奎稱降婁,心稱大火,朱烏七宿稱鶉首、鶉尾之類。
所以宮具有確定的宿,宿具有常居的宮,由來很久遠了。
唐代以后纔開始使用歲差,但仍然是天象自為天象,歲時自為歲時,宮與星宿仍舊不改變。
西洋的歷法,用中氣過宮,比如日躔冬至,就是星紀宮之類。
而恒星既已有歲進的差誤,因此宮沒有確定的宿,而宿可以遞相居處于各宮,這是變通古法的主要方面。
現在用崇禎元年各宿交相宮處的黃道、赤道度數,分別立在下面,以記載下這個開端。
璇璣、玉衡是用儀器觀測天象的開始,然而不被三代所使用。
《周禮》記載了圭表、壺漏,但是沒有記載璇璣、玉衡,它的形制便不能夠考察了。
漢代人創造了渾天儀,認為就是璇璣、玉衡遺留下來的制度,大概是這樣吧。
從那以后,每個朝代都有制作。
大概用六合、三辰、四游、重環湊合而成的,把它叫做渾天儀;用實體的圓殊,繪制黃道、赤道經緯度,或者把星宿連綴在上面的,便把它叫做渾天象。
它的形制雖然有詳有略,但主要的也只是青色與藍色的區別。
除此之外,便只是圭表、壺漏罷了。
到了元代,造作簡儀、仰儀、窺幾、景符之類,制造的儀器纔變得精確、詳備。
明太祖平定元朝,司天監進獻水晶刻漏,其內設計了二個木偶人,能夠按照確定的時刻自動敲擊鈕鼓。
太祖認為它沒有益處而把它打碎。
洪武十七年,制造觀星盤。
十八年,在雞嗚山設置觀象臺。
二十四年,鑄造渾天儀。
正統二年,行在欽天監正皇甫仲和進言說:“南京觀象臺設置了渾天儀、簡儀、圭表,用來探測七政的運行和度數,而北京只是在齊化門的城墻上觀測,沒有觀測天象的儀器。
請求讓本監官到南京去,用木頭制造儀器,帶到北京,用來比較驗證北極出地的高低,然后用銅另外鑄造,希望能使占卜、預測有所依憑?!背⒔邮芰怂淖嗾?。
第二年冬天,便在北京鑄造了銅制的潭天儀和簡儀。
皇帝親自寫了《觀天器銘》。
銘文說:“古代的大圣人,體察上天,施行政治,用誠心敬重天帝,用儀器觀測天象。
其儀器是什么?是璇璣和玉衡。
璇璣摹仿上天的形體,玉衡察知上天的運行。
歷朝更替,流傳了四千年,沿襲舊而又有所創新,它的體制漸漸完備。
就儀器而論,六合儀為外儀,陽為經,陰為緯,方位可以稽考。
三辰儀為中儀,黃道與赤道,日月星辰的運行可以考察。
四游儀焉內儀,似橫簫從中貫穿,能夠南北東西,高低旋轉。
簡儀的制作,于是代替了璇璣玉衡,制造簡約,使用細密,形制稀疏爽朗而又精致。
此外有渾天儀象,反過來觀看,上方呈圓形,下方呈矩形,以測定度數方位。
另外設計有直表,它的高度為八尺,春分、秋分、夏至、冬至等節氣,經過考察都能夠得出結論。
天象在于上蒼,制造儀器在于人為,測量驗證計算,不差分毫。
古代制作,現在繼承,制造的儀器更加精工,既明確又詳備,提供使用將沒有窮盡。
上天盡力幫助人民,侍奉上天是首先應作的事,人民不失于安寧,上天將會顧念人民。
政治敦厚在于仁政,上天的直道在于端正,在這個器物上鎊刻銘文,用以勉勵我們恭敬謹慎?!闭y十一年,欽天監臣說:“簡儀沒有刻出度數,并且地基低矮,觀測日月星辰時,被四面的亭臺房屋所遮蔽。
圭表安裝在露天臺上,光影都向四周散布,沒有一定的標準。
壺漏屋低矮,夜天池狹窄,難以注水調整時刻。
請求重新按照一定的法則修造?!鄙蠄蟪⒑?,獲得同意。
第二年冬天,欽天監正彭德清又說:“北京,北極出地的度數、太陽出入的時刻與南京不一樣,冬夏白天長夜晚短的情況也不相同。
現在皇宮和官府的漏箭都是南京舊有的體式,不能使用?!被实塾兄?,命令內官監督改造。
景泰六年,又制造內觀象臺簡儀和銅壺。
成化年間,尚書周洪謨又請求制造璇璣玉衡,憲宗皇帝命令他親自制造,然后進獻給朝廷。
成化十四年,欽天監臣請求修建晷影堂,朝廷聽從了這個請求。
弘治二年,欽天監正昊昊說:“考察驗證四正,太陽在赤道上的運行度數,黃道與赤道應在壁干相交。
觀象臺原先制造的潭天儀,黃道與赤道在奎斡相交,與天象不相符合,它的南、北兩軸與兩極出入的度數不相合,窺管器與太陽的出沒也不相當,所以,雖然已設置卻不能使用。
所使用的簡儀乃是郭守敬遣留下來的東西,但是北極的云柱略短,用它來測定經星與北極的距離,也不能沒有差誤。
請求修改或者另外重造,以此來成為一個期代的定制?!笔虑橄掳l到禮部,又討論讓欽天監副張紳造出木樣,以供試驗,黃道的度數允許修改。
正德十六年,執掌漏刻的博士朱裕又上疏說:“日晷、日表的尺寸不一樣,難以準確測量,而推算歷法用南京日出的分秒,似乎有矛盾。
請求命令大臣一名,總管這件事,鑄造設立銅表,考察四時中午的日影。
仍舊在河南陽城察勘過去所立的土圭,以與今天的日晷相合,并且分別在山東、湖廣、陜西、大名等地設立圭表,以此來測定各地的日影。
然后把京內和各地的晷影,新舊歷書的記載進行綜合比較,互相驗證,撰寫成確定的法則,希望能夠與天體的運行相符合,日月的虧食不悖謬?!弊嗍璩嗜?,沒有得到答復。
嘉靖二年興建相風桿和簡、渾二儀器。
七年,開始設立四丈高的木表來測量日影,確定節氣、歲時。
因此欽天監建立運儀,矯正方案、懸晷、偏晷、盤晷各種樣式的儀器在觀象臺都已具備,全部按照元朝的制度來決斷。
萬歷年問,酉洋人利瑪竇制造渾天儀、天球儀、地球儀等儀器。
仁和人李之藻撰寫《渾天儀說》,闡發制造、使用儀器的方法,因文字太長,這里不記載。
他的制作沒有超出六合儀、三辰儀、四游儀的舊法。
祇是古代的方法是北極出地,鑄刻成了確定不變的度數,這些儀器卻子午提規,可以隨著地的度數升高或降低,使用方便罷了。
塞禎二年,禮部侍郎徐光啟兼管歷法,請求制造六臺象限大儀,三臺紀限大儀,三臺平懸渾儀,一臺交食儀,一臺列宿經緯天球儀,一臺萬國經緯地球儀,三臺平面日晷,三臺轉盤星晷,三臺候時鐘,三臺望遠鏡。
皇上批覆同意。
后來又進言:確定時刻的方法,應當斟酌的有五件事:一是壺漏,二是指南針,三是表臬,四是儀器,五是日晷。
漏壺,因為水有新水、陳水、滑水、澀水之分,所以水流的快慢便不相同;如果漏管有時而堵塞,時而通暢的現象,那磨水流的快慢也不同。
校正壺漏的初始,必定在正午初刻。
如果這個時刻一旦出現誤差,以后便沒有不錯誤的。
所以壺漏祇是用來彌補晨昏陰晦儀晷表臬的不足之處,而不是確定時辰的根本。
指南針,占卜、星相之人用來確定南北,辨別方向,端正位置,都取它作為準則。
但是針并不是指向正南正北,遇去稱多偏在丙午之間。
用天文法則考察,各地并木一樣。
在京城便偏束五度四十分度。
如果憑此制造日晷,冬至正午十二時先于天時一刻四十四分有余,夏至正午十二時先于天時五十一分有余。
如說表臬,就是《考工記》設置測日影的表柱之法,標記太陽出入的影子,參考太陽在中午的影子,用來端正方位。
現在的辦法是在地平面放置小表,中午前后多次測定日影,而探求相等的兩個畏日影為束面和西畫,于是得到中間最短的日影為正南正北,它的辦法十分簡單。
儀,本臺原有立運儀,測定驗證日月五星的高度。
我用它來考察斷定南北,在午前多次測量太陽的高度,從最高的度數,便得到最短的日影,造就是南北正線。
已經確定了子午卯酉的正線,于是用歷法標準分散時刻,加入節氣等線,便構成平面日晷。
另外,現在所使用的員石欹晷,這就是赤道晷,也用所獲得的正子午線來考察確定。
這二個晷都能夠得到天象的正時刻,造就是白晝測日的方法。
如果是測定星星的晷,實為《周禮》中夜考極星的辦法。
但是,古代北極星正處在不移動的地方,現在由于時代久遠,漸漸移動,已經離開原先不移動的地方三度有余,舊有的方法不能再使用。
所以使用重盤星晷,上面寫出時刻,下面寫出節氣,仰面測量靠近北極二星,便得到了時刻,這就是所說的夜測星。
崇禎七年,督修歷法右參政李天經奏言:輔臣徐光啟論說確定時刻的辦法,古代有壺漏,近代有輪鐘,這二樣都是靠人力去遷就天時,不如從日星中去尋求正理,以天合天,纔是根本的方法,特意請求制造日晷、星晷、望遠鏡三樣儀器。
我奉命接收管理,冒昧地先談談它的梗概。
日晷是打磨石頭形成平面,用十三條線來劃定節氣,其中冬至、夏至各一條線,其余日行柏等的節氣,都是兩個節氣占同一條線。
平面的周圍列出時刻線,以各節氣太陽出入為時限。
又依照京城北極出地的度數,鑄范成三角形的銅表放置于其中。
表體的全影指明時刻,表中的銳影指明節氣。
這就是日晷的大概情況。
星晷是冶煉銅鑄成柱子,柱上安置重盤。
內盤鎊刻一周天的度數,排列十二宮來剴分節氣;外盤鎊刻排列時刻;中間橫著刻一條縫,用來窺測星辰。
辦法是把外盤的子正初刻移動對著內盤的節氣,于是轉動銅盤,向北窺望帝星與句陳大星,使這兩顆星同時出現在縫中,便看盤面銳表所指的地方,就是正時刻。
這就是星晷的大概情況。
至于望速鏡,又名窺筒。
它的形制是空管層層重疊相套,讓它能夠伸長和收縮,兩端都使用玻璃,隨著觀察物體的遠近,或拉長,或縮短。
不但可以窺探天象,而且能夠攝取數里之外的物體,猶如就在眼前一般,可以用它來瞭望敵人,施放炮火,有很大的用處。
至于日晷、星晷都要安置恰當,必須修筑臺閣,便于安放。
皇帝命令太監盧維寧、魏國征到官署試驗具體用法。
第二年,李天經又請求制造沙漏。
明代初年,詹希元因水漏到嚴寒水凍的時候就不能使用,所以用沙來代替水。
但是,沙流動太快,與天體的運行不協調,于是除用斗輪之外,又增加四輪,每一輪都有三十六個齒。
此后,周述學不滿于它的竅孔太小,而沙容易堙塞,于是從新制成六輪,其中五個輪全部是三十個齒,而略微擴寬其竅孔,運行起來纔與晷協合。
李天經的請求,大概就是周述學的遣意吧!制造儀器尊崇天象,乃是天文家首要追求的。
但是精通這門學問的人,可以憑借自己的想法而創新。
所以西詳人測定天象的儀器,它的名字不容易全部敷出來,其中渾蓋、簡平二儀器是最精良的。
其解說全部見于全書,這里不再記載。
宣城人梅文鼎說:極度與晷影常常相關。
知道了北極出地的高度,便能夠知道各節氣午正的晷影;測量出各節氣午正的晷影,也能夠知道北極的高度。
但是,有關它們的測量方法卻不容易改變。
圭表的方法,如果表短,分秒刻度便難以顯明;如果表長,日影便虛浮而暗淡。
造就是郭守敬要設立四丈高的圭表,用影符來取時刻的原因。
日體很大,用豎表測量到的是日體上邊的日影,用橫表測量到的是日體下邊的日影,都不是中心的度數,造就是郭守敬要在圭表頂端架設橫梁來進行測量的原因,他的方法可以稱得上完善。
但是,他的影符的制作是用銅片鉆成針、芥那樣的小孔,雖然前低后仰,以便朝著太陽,但是,太陽的高低每天都不相同,銅片的傾斜怎么能夠完全與它相合呢?而不相合,則光亮透不進去,臨時遷就使之透光,但太陽已經向西移動了。
所以必須用圓木替換銅片,左右用兩塊板子架上,如同車軸一樣,那么轉動起來就很容易了。
再用直縫替換圓孔,使用起來纔方便。
但是影符只能避免虛浮暗淡的弊端,而不是它的根本。
必須端正其表,置平其圭,均衡其度數,三方面缺少任何一點都不能獲得準確的日影。
即使三方面都達到了要求,但人心有粗有細,目力有利有鈍,作事有踏實有虛浮,所以不能不選擇。
知道了這個道理,晷影差不多便可以獲得了。
西洋的方法又有所改進。
認為地半徑占日天半徑的干余分之一,那么在地面上測定的太陽高度,必定少于地心的實際高度,于是便要加上地半徑的差額。
接近地面有清蒙之氣,能夠把低升高,那么,晷影所推算的太陽高度,有時便要多于太陽的實際高度,于是要減去清蒙差額。
這二種差額都是接近地面便多,漸漸升高,差額便漸漸減少,以至于沒有差額。
地半徑的差額到天頂便沒有了,清蒙差額到四十五度便沒有了。
崇禎初年,西洋人測量出京省北極出地的度分:北京四十度,一周天三百六十度,每度六十分計算,下同。
直京三十二度半,山東三十七度,山西三十八度,陜西三十六度,河南三十五度,浙江三十度,江西二十九度,湖廣三十一度,四川二十九度,廣東二十三度,福建二十六度,廣西二十五度,云南二十二度,貴州二十四度。
以上極度,惟雨京、婆西、廣東四處都是實際測量,其余便是根據地圖約略計算出來的。
又用十二度,每度六十分的圭表測量京城各節氣午正的日影:夏至,三度三十三分度;芒種、小暑,三度四十二分度;小滿、大暑,四度十五分度;立夏、立秋,五度六分度;谷雨、處暑,六度二十三分度;清明、白露,八度六分度;春分、秋分,十度四分度;驚墊、寒露,十二度二十六分度;雨水、霜降,十五度五分度;立春、立冬,十七度四十七分度;大寒、小雪二十度四十七分度;小寒、大雪,二十三度三十分度;冬至,二十四度四分度。
以京城子午線為標準,比較各地所偏的度數。
凡是節氣的早晚,月食的先后,全都與此相比照。
人們各自把見到的太陽出來、太陽落下作為東方、西方,作為卯時、酉時,把正午作為南方,作為午時。
但是,東方的人見到太陽早,西方的人見到太陽晚。
束與西相距三十度便差一個時辰。
束方的午時是西方的巳時,西方的午時,是東方的未時。
相距九十度便差三個時辰。
東方的午時,是西方的卯時;西方的午時,是東方的酉時。
相距一百八十度便白天和晚上的時刻都相反、相對了。
東方的午時,是西方的子時。
西洋人湯若望說:“天啟三年九月十五日夜晚,戌初初刻時分的望日,發生月食,京城所見月亮初虧在酉初的一刻十二分,但是,西洋意大里雅等國家的望日在白天,不見月食。
推算月食初虧在巳正的三刻四分,相差三時二刻八分,用里差來計算,大概距離京城的西面九十九度半。
所以想要確定東與西的偏度,必須在兩地同時測量同一月食,比較它的時刻。
如果月食早六十分之二時,就是偏西一度,遲六十分之二時,就是偏束一度。
節氣的遲早也與此相同。
現在各省的差敷沒有測量驗證,根據廣輿圖計算里程的方法,粗略分條列舉,或許不至于出現太大的差錯。
南京應天府、福建福州府都偏東一度,山東濟南府偏束一度十五分度,山西太原府偏西六度,湖廣武昌府、河南開封府偏西三度四十五分度,陜西西安府、廣西桂林府偏西八度半,浙江杭州府偏束三度,江西南昌府偏西二度半,廣東廣州府偏西五度,四川成都府偏西十三度,貴州貴陽府偏西九度半,云南云南府偏西十七度?!鄙纤銎?,載《崇禎歷書》日月虧食歷法旨要。
當時正開設官署修撰歷法,沒有時間分別到各地測量,度數實際上有很多不確切的地方,存留在此,以留作參考訂正。
古今中星的不同,原因在于歲差。
對歲差的解釋,中國與西洋相比又有差異。
中國的歷法認為,因節氣差,中星向西移動;西洋的歷法則認為,因恒星差,中星向東移動。
但是,它的本旨是一樣的。
現在把李天經、湯若望等人推算的崇禎元年京城黃昏和清晨時刻的中星排列在后。
春分,戌初二刻五分,黃昏,北河三星為中星;寅正一刻十分,清晨,尾宿為中星。
清明,戌初三刻十三分,黃昏,七星偏東四度;黃昏和清晨,有時沒有正中的星宿,便取中星前面或后面的大墾宿來表示。
距離中星三度以內的,作為時刻不到一刻,可以不討論;如果四度以上,離開中星漸速,所以記下它的偏度。
寅正初刻二分,清晨,帝座星為中星。
谷雨,戌正一刻七分,黃昏,翼宿偏束七度;寅初二刻八分,清晨,箕宿偏東四度。
立夏,戌正三刻二分,黃昏,斡宿偏束五度;寅初初刻十三分,清晨,箕宿偏西四度。
小滿,亥初初刻十二分,黃昏,角宿為中星;丑正三刻三分,清晨,箕宿為中星。
芒種,亥初一刻十二分,黃昏,大角星偏西六度;丑正二刻三分,清晨,河鼓二星為中星。
夏至,亥初二刻五分,黃昏,房宿為中星;丑正一刻十分,清晨,須女宿為中星。
小暑,亥初一刻十二分,黃昏,尾宿為中星;丑正二刻三分,清晨,危宿為中星。
大暑,亥初初刻十二分,黃昏,箕宿偏柬七度;丑正三刻三分,清晨,營室宿為中星。
立秋,戌正三刻二分,黃昏,箕宿為中星;寅初三刻十三分,清晨,婁宿偏束六度。
處暑,戌正一刻七分,黃昏,織女一星為中星;寅初二刻八分,清晨,婁宿為中星。
白露,戌初三刻十三分,黃昏,河鼓二星偏束四度;寅正初刻二分,清晨,昴宿偏東四度。
秋分,戌初二刻五分,黃昏,河鼓二星為中星;寅正一刻十一分,清晨,畢宿偏西五度。
寒露,戌初初刻十四分,黃昏,牽牛宿為中星;寅正三刻一分,清晨,參四星為中星。
霜降,酉正三刻十一分,黃昏,須女宿偏西五度;卯初初刻四分,清晨,南河三星偏東六度。
立冬,酉正二刻十分,黃昏,危宿偏束四度;卯初一刻五分,清晨,輿鬼宿焉中星。
小雪,酉正一刻十二分,黃昏,營室宿偏束七度;卯初二刻二分,清晨,張宿為中星。
大雪,酉正一刻五分,黃昏,營室宿偏西八度;卯初二刻十分,清晨,翼宿為中星。
冬至,酉正一刻二分,黃昏,土司空星為申星;卯初二刻十三分,清晨,五帝座焉中星。
小寒,酉正一刻五分,黃昏,婁宿為中星;卯初二刻十分,清晨,角宿偏束五度。
大寒,酉正一刻十三分,黃昏,天困一星焉中星;卯初二刻二分,清晨,亢宿為中星。
立春,酉正二刻十分,黃昏,昴宿偏西六度;卯初一刻五分,清晨,氐宿為中星。
雨水,酉正三刻十一分,黃昏,參七星為中星;卯初初刻四分,清晨,貫索一星為中星。
驚墊,戌初初刻十四分,黃昏,天狼星為中星;寅正三刻一分,清晨,心宿焉中星。
《周禮,保章氏》用星辰所主之土分辨九州島的土地,所封的地域都有與它相對應的星次,用來觀察兇兆和吉兆。
唐朝貞觀年問,李淳風撰寫《法象志》,沿襲《漢書》十二星次的度數,用來與唐朝的州縣相配,而二行則認為天下山河的形象,存在于南北兩界,他們的論說已經詳備了。
洪武十七年,《大明清類天文分野書》撰成,分賞給秦王和晉王。
這部書大致認為“《晉天文志》的分野以角、亢開始的原因是以東方的蒼龍為首。
唐朝的分野以女、虛、危開始的原因是以十二地支的子為首。
現在的分野以斗、牛開始的原因是以星紀為首。
古代說天象的人都以斗、牛來記錄星辰,故稱星紀,取法于此而已?!边@里擇取該書相配的直隸十三布政司府、州、縣、衛,以及遼東都司的分星,把它記錄下來。
斗宿三度至女宿一度,是星紀的星次。
直接隸屬所屬的應天、太平、寧國、鎮江、池州、徽州、常州、蘇州、松江九府,以及廣德州,屬于斗宿的分野。
鳳陽府的壽、滁、六安三州,泗州的盱眙、天長二縣,揚州府的高郵、通、泰三州,廬州府的無為州,安慶府的和州,都是斗宿的分野。
淮安府是斗宿、牛宿的分野。
浙江布政司所屬的杭州、湖州、嘉興、嚴州、紹興、金華、衢州、處州、寧波九府,都是牛宿、女宿的分野。
臺州、溫州二府,是斗宿、牛宿、須女宿的分野。
江西布政司所屬州縣,都是斗信的分野。
福建布政司所屬州縣,都是牛宿、女宿的分野。
廣東布政司所屬的廣州府,也是牛宿、女宿的分野。
惠州是女宿的分野。
肇慶、南雄二府,德慶州,都是牛宿、女宿的分野。
潮州府是牛宿的分野。
雷州、瓊州二府,崖、儋、萬三州,高州府的化州,廣西布政司所屬的梧州府的蒼梧、藤、岑溪、容四縣,都是牛宿、女宿的分野。
女宿二度至危宿十二度,是玄枵的星次。
山東布政司所屬的濟南府的樂安、德、濱三州,都是危宿的分野。
泰安州、青州府,都是虛宿、危宿的分野。
萊州府的膠州、登州府的寧海州、束昌府的高塘州,都是危宿的分野。
東平州的陽谷、束阿、平陰三縣,北平布政司所屬的滄州,都是須女宿、虛宿、危宿的分野。
危宿十三度至奎宿一度,是撅訾的星次。
河南布政司所屬的衛輝、彰德、懷慶三府,北平大名府的開州,山東束昌的濮州,館陶、冠、臨清三縣,束平州的汶上、壽張二縣,都是室宿、壁宿的分野。
奎宿二度至胃宿三度,是降婁的星次。
山東濟寧府充州的滕、蟬二縣,青州府的莒州和安丘、諸城、蒙陰三縣,濟南府的沂州,直隸鳳陽府的泗、邳二州,五河、虹、懷遠三縣,淮安府的海州和桃源、清河、沭陽三縣,都是奎宿、婁宿的分野。
胃宿四度至畢宿六度,是大梁的星次。
北平的真定府,是昴宿、畢宿的分野。
定、冀二州,都是昴宿的分野。
晉、深、趙三州,都是畢宿的分野。
廣平、順德二府,都是昴宿的分野。
祁州,是昴宿、畢宿的分野。
河南彰德府的磁州,山東高唐州的恩縣,山西布政司所屬的大同府的應、朔、渾源、蔚四州,都是昴宿、畢宿的分野。
畢宿七度至井宿八度,是實沈的星次。
山西的太原府所轄石、忻、代、平定、保德、岢嵐六州,平陽府,都是參宿的分野。
絳、蒲、吉、隰、解、霍六州,都是觜宿、參宿的分野。
澤、汾二州,都是參宿的分野。
潞、沁、遼三州,都是參宿、井宿的分野。
井宿九度至柳宿三度,是鶉首的星次。
陜西市政司所屬的西安府的同、華、干、耀、合五州,鳳翔府的隴州,延安府的墉、綏德、葭三州,漢中府的金州,臨洮、平涼二府,靜寧州,都是井宿、鬼宿的分野。
涇州,是鬼宿的分野。
慶陽府的寧州,鞏昌府的階、徽、秦三州,都是井宿、鬼宿的分野。
四川布政司所屬之地,只有綿州是觜宿的分野,合州是參宿、井宿的分野,其余都是井宿、鬼宿的分野。
云南布政司所屬之地,都是井宿、鬼宿的分野。
柳宿四度至張宿十五度,是鶉火的星次。
河南的河南府陜州,都是柳宿的分野。
南陽府的鄧、汝、裕三州,汝寧府的信陽、羅山二縣,開封府的均、許二州,陜西西安府的商縣,華州的洛南縣,湖廣布政司所屬德安府的隨州,襄陽府的均州和光化縣,都是張宿的分野。
張宿十六度至干宿九度,是鶉尾的星次。
湖廣的武昌府興國州,劑州府的歸、夷陵、劑門三州,黃州府的薪州,襄陽、德安二府,安陸、沔陽二州,都是翼宿、干宿的分野。
長沙府,斡宿旁的小星叫做長沙,與長沙之地相應。
衡州府的桂陽州,永州府的全、道二州,岳州、常德二府,澧州,辰州府的沅州,漢陽府的靖、郴二州,寶慶府的武岡、鎮速二州,都是翼宿、斡宿的分野。
廣西所屬之地除了梧州府的蒼梧、藤、容、岑溪四縣屬于牛宿、女宿的分野之外,其余都是翼宿、干宿的分野。
廣東的連州,廉州府的欽州、韶州府,都是翼宿、干宿的分野。
干宿十度至氐宿一度,是壽星的星次。
河南的開封府,是角宿、亢宿的分野。
鄭州是氐宿的分野。
陳州是亢宿的分野。
汝奎盧的光坦,堡慶府的孟、濟源、溫三縣,直隸壽州的霍丘縣,都是角宿、亢宿、氐宿的分野。
氐宿二度至尾宿二度,是大火的星次。
河南開封府的杞、太康、儀封、蘭陽四縣,歸德、睢二州,山東的濟寧府,都是房宿、心宿的分野。
直隸鳳陽府的穎州,是房宿的分野。
徐、宿二州,壽州的蒙城縣,頒川的毫縣,都是房宿、心宿的分野。
尾宿三度至斗宿二度,是析木的星次。
北平的北平府是尾宿、箕宿的分野。
涿、通、薊三州,都是尾宿的分野。
霸州、保定府,都是尾宿、箕宿的分野。
易、安二州,都是尾宿的分野。
河間府、景州,都是尾宿、箕宿的分野。
永平府是尾宿的分野。
灤州是尾宿、箕宿的分野。
遼東都指揮司是尾宿、箕宿的分野。
朝鮮是箕宿的分野。