後世制度勝過古代,並經多次改動而更加嚴密的,祇有曆法最為顯著。
《唐書歷志》認為天是運動的物體,時間久了就有差錯,不得不多次變動曆法以跟上它。
這種說法看起來羞不多,其實不對。
《易經》說:“天地之道,是以正確昭示於人。”天的執行最為剛健,確實是有規律的,本來沒有古今的差異。
其歲差盈縮遲疾各種情況,古代無而現在有,是因為其數量很小,積累久了才顯著。
古人沒有感覺到,而後人感覺到了,並不是天執行的差錯。
如果天果真是執行久了有差錯,那必然參差衰敗而沒有規律,又從哪兒去修改而使它更嚴密呢?看史書傳志的記載,歲星宮次混亂、太陽執行度數失常的事情,不出現在近代,也可看出這一點。
天的執行規律繁複,而人的智力有限,拿著幾尺長的圭表,去仰測蒼穹,怎麼能看清一切而沒有遺漏呢?只有綜合古人今人的思想,繼續前人的業績而加以擴充修訂,大概才能符合實際。
所以不可能制定一成不變的歷法。
從黃帝到秦,曆法共改了六次。
漠共改了四次。
從魏到隋,改了十五次。
從唐到五代,改了十五次。
宋改了十七次。
從金到元,改了五次。
只有明的《大統歷》,實際上就是元的《授時歷》,襲用了二百七十多年,未曾改變曆法。
成化以後,日食月食往往不靈驗,議論改變曆法的人很多。
如俞正己、冷守中這些無知妄說的人就不說了,而華湘、周濂、李之藻、邢雲路這些人頗有見解。
鄭王世子朱載堉撰寫了《律歷融通》,進獻《聖壽萬年曆》,他的說法來源於南都御史何瑭,深得《授時歷》的旨意,而又能補正它的不足。
主管官員拘泥於舊說,當事者又害怕變革,都予以阻攔而未能推行。
崇禎年間,朝廷議論採用西洋新曆,皇上命令閣臣徐光啟、光祿卿李天經先後管理此事,編成《曆書》一百三十多卷,多能提出古人所沒能提出的看法。
當時平民魏文魁上疏抨擊新曆,皇上下詔設立兩局來推算檢驗。
經過幾年校核檢測,新曆特別嚴密,然而也沒來得及頒行。
由此看來,曆法本來就沒有使用長久而無差錯的,怎麼能不隨時修改,以求合乎天的執行呢!現在採集各家說法中有助於曆法的,著錄在篇首。
而《大統歷》則敘述它的立法的本原,以補《元史•歷志》的不足。
《回回曆》始終都屬於欽天監管理,與《大統歷》參互使用,也附錄在這裡。
曆法沿革昊元年十一月乙未冬至,太史院使劉基率領他的下屬高翼進呈戊申《大統歷》。
太祖下諭說:“古代冬末頒佈曆法,太遲了。
現在在冬至,也不好。
應該在十月初一,著焉法令。”洪武元年,改太使院為司天監,又設定回回司天監。
皇上下詔召元太史院使張佑、回回司天太監羆的兒等共十四人,不久又召回回司天臺官鄭阿里等十一人到京,討論曆法。
三年,改司天監為欽天監,下設四科:天文、漏刻、《大統歷》、《回回曆》。
以監令、少監統率他們。
每年制訂《大統民歷》、《御覽月令歷》、《七政躔度歷》、《六壬遁甲歷》、《四季天象占驗歷》、《御覽天象錄》,各在適當的時候上呈。
發生日食月食的分秒時刻、起復方位,事先桌報皇上知道。
十年三月,皇上與群臣討論天和日月金木水火土七政的執行,群臣都用蔡氏的左旋之說來應對。
皇上說:“朕自起兵以來,仰觀天象,天向左旋轉,七政向右旋轉,歷術家的說法,確實而不可改變。
你們還墨守著蔡氏的說法,難道造就是所謂格物致知的學理嗎?”十五年九月,詔令翰林李種、昊伯宗翻譯《回回曆書》。
十七年閨十月,漏刻博士元統進言說:“現行曆法以《大統》為名,而積分還繼承《授時歷》的數目,這不是重視王朝肇始和敬重皇上即位的做法。
況且《授時歷》以元至元辛巳年為曆元即計時起點,至洪武甲子年已累計一百零四年,年代久速,日數盈餘,漸漸地與天的執行度數有誤差,應該修改。
七政執行不齊,其中的道理很深奧。
聽說有一個叫郭伯玉的,精通數學的道理,應召來令他推算,以製成一代的歷制。”皇上答覆可以,提拔元統焉監令。
元統於是取用《授時歷》,除去其中的一年長度消長的辦法,分析它的條例,共得四卷,以洪武十七年甲子為曆元,命名為《大統曆法通軌》。
二十二年,改監令、監丞為監正、監副。
二十六年,監副李德芳上疏說:“監正元統改用洪武甲子年作曆元,不採用一年長度消長的辦法,以此考核魯獻公十五年戊寅天時正點冬至,比以至元辛巳年為曆元,差囚天半還多。
現在應當恢復以辛巳年焉曆元及一年長度消長的辦法。”奏疏呈入後,元統上奏辯解。
太祖說:“兩種說法都難以憑信,只有驗證七政交會時執行度數沒有差錯的才是對的。”從此《大統歷》曆元是洪武甲子年,而推算仍然依照《授時歷》的辦法。
三十一年,撤鷂回回欽天監,《回回曆》科仍舊保留。
丞樂年問遷都順天,仍然使用應天冬夏晝夜的時刻,到正統十四年才開始改用順天的資料。
這年冬天,景帝即位,天文生馬軾上奏說,晝夜時刻不宜改變。
皇上下發廷臣集體商議。
監正許惇等說:“前監正彭德清測算得到北京的緯度是四十度,比南京高出七度多,冬至白天長三十八刻,夏至白天長六十二刻。
奏請批准改寫進《大統歷》,永遠以此為確定的模式。
馬軾所言荒誕虛妄,不足聽信。”皇上說:“太陽出入的度數,應當採用四方的中央的度數。
現在京城在堯幽都地方,怎麼可以作為標準?此後制定曆法,仍然採用洪武、永樂的舊例。”景泰元年正月辛卯,卯時後段三刻月食。
欽天監官員誤推算焉辰時前段一刻,以致失去救護。
下交法司審訊,定罪服徭役。
皇上詔令寬宥他們。
成化十年,因司天監官員多不稱職,提拔雲南提學童軒為太常寺少卿,管理司天監事務。
十五年十一月戊戌望日,月食,司天監推算又失誤,皇帝認為天象精微渺茫,沒有怪罪他們。
十七年,真定教諭俞正己上呈《改歷議》,皇帝下令禮部及童軒參考。
尚書周洪謨等說:“俞正己只根據《皇極經世書》及歷代天文志、歷志推算節氣和初一,又根據自己的意思創造八十七年約法,每月大小相問。
輕率狂妄,應懲治他的罪行。”於是將俞正己投入欽犯監獄。
十九年,天文生張升進言修改曆法。
欽天監說祖宗的制度不能改變,蛋升的提議就被擱置。
弘治年間,月食的推算多次不應驗,日食的推算也出現錯誤。
垂德十二、三年,連續推算日食的韌虧和復圓,都不相,符合。
於是漏刻博士朱裕進言說:“元至元辛巳年距今已二百三十七年,年歲久了不可能沒有差錯,如不酌情加以增減,恐怕越久差得越遠。
請求選派大臣總管此事,命令本監官吏生員一半人用古法推算,一半人用新法推算,兩種方法相互驗證,回回科用西域《九孰曆法》推算驗證。
仍然派遣官員到各省,觀察土圭來推測節氣的早晚。
反覆參照比較,那麼日食月食的時刻就可以準確,而七政的執行也可以整齊。”禮部答覆說:“朱裕和監官的歷法學識未必都精湛,今年十月望日月食,中官正周濂等所推算的,與古法及朱裕所上奏的不同,請到期考察驗證。”接著周濂等進言說:“太陽執行的度數每年後退一分五十秒。
今年是正德乙亥年,距元至元辛巳二百三十五年,赤道上的歲差,應當後退三度五十二分五十秒。
不經過訂正,推算怎麼能相符合。
臣審查校驗,求得正德丙子年前天時正點冬至節氣應焉二十七日四百七十五分,確定辛卯日丑時前段一刻,太陽執行到赤道箕宿六度四十七分五十秒,黃道箕宿五度九十六分四十三秒為曆元。
氣、閏、轉、交四應,以及周天黃道赤道,各類資料表,都根據歲差,隨時改正。
希望命令禮部大臣和欽天監正管理這件事。”禮部上奏說:“古代的歷法不能輕易改變,請求沿用舊法。
另外選擇精通曆學的人,和周濂等用新法參證檢酸,再上奏稟報。”皇上聽從了。
十五年,禮部員外郎鄭善夫進言說:“日月虧食,日食最為難測。
大致月食的程度,只看距離交點的遠近,另外沒有四季的增減,而且月亮體積小光線弱周圍的空間大,八方所見到的都相同。
如果太陽被月亮掩蓋,則太陽大而月亮小,太陽在上而月亮在下,太陽逮而月亮近。
太陽的執行有四季的差異,月亮的執行有青、白、朱、黑各二加黃道共九道的分別。
所以南北觀察到的景象不同,時間也有差異。
必須根據地方立標尺觀測,按照時間求得吻合。
如正德九年八月辛卯日食,歷官預報日食程度為八分六十七秒,而福建、湖廣地方,最終達到了全食。
時刻分秒,怎麼能相同?現在應按照日月食更改曆元,時刻分秒,一定要將零數分割完畢。
不然,積累多年,太暘執行的遠近、月亮在月初月底出現的方位,又不符合了。”皇上沒有答覆。
十六年,因南京戶科給事中樂護、工部主事華湘通曉曆法,都提升焉光祿寺少卿,管理欽天監事務。
嘉靖二年,華湘進言說:“古今善於制定曆法的有三家,漢《太初曆》用音律,唐《大衍曆》用蓍草占卜,元《授時歷》用日晷測影,最為接近真實。
想訂正曆法而不登觀象臺測日影,都是空話和缺乏根據的看法。
希望准許臣暫時停止上朝參拜,率領中官正周濂等,趕在冬至前到觀象臺,晝夜觀測推算,逐日逐月記錄,直到明年冬至,以驗證二十四節氣、春分秋分夏至冬至及日月每月初一同時出現、太陽月亮的執行、黃道赤道、早晨黃昏時中天南方的星宿、七政和四餘的執行度數,與元辛巳年所測定的資料相比,異同如何,依次記錄稟告。
另外請救命禮部訪求延聘精通曆法敷術的人,徵召到京城,命令他們詳細測定歲差,以完成本朝的歷制。”下發禮部集體商議,而樂謹說曆法不能改動,與華湘很不相同。
禮部上報說:“華湘想自己觀測,不是沒有見識。
請兩位臣子各自完全說出自己的見解,窮盡所有相同相異之處,以與天道相協調。”皇上聽從了。
七年,欽天監上奏說:“閨十月初一,按《回回曆》推算日食程度二分四十七秒,按《大統歷》推算不發生日食。”後來沒有發生日食。
十九年三月癸巳初一,臺官報告要發生日食,後來沒有發生日食。
皇上很高興,以為是上天關照自己,然而實際上是由於推算的疏誤。
隆慶三年,掌管欽天監事務的順天府丞周相刊印《大統曆法》,其中曆法源流部分逐一敘述古今各種曆法的異同。
萬曆十二年十一月癸酉初一,按《大統歷》推算日食程度九十二秒,按《回回曆》推算不發生日食,事後《回回曆》應驗。
禮科給事中侯先春於是進言說:“近年月食在酉日而預報說在戌日,月食將要達到全食了卻預報說不到九分,差錯太大了。
《回回曆》科推算日食月食,五星衝犯,最為精密,何不編入《大統歷》中,以備考察檢驗。”皇帝下詔許可。
二十年五月甲戌夜發生月食,欽天監官員推算差錯一天。
二十三年,鄭王世子朱載堉迄獻《聖壽萬年曆》、《律歷融通》二書。
奏疏大致說:“高皇帝推翻元朝時,元的歷法使用不久,節氣和朔日都沒有差錯,所以沒有改制曆法,只是斟酌修訂而已。
積累年歲久了以後,節氣和朔日逐漸有誤差。
《後漢書,律曆志》說‘每遇三百年,曆法就應改制’。
現在以萬曆為曆元,而到萬曆九年辛巳正好到了‘曆法改制’的時間,又合‘乾卦用九’的意思,曆元正在這時。
臣曾拿《大統歷》和《授時歷》進行比較,考察古代則節氣差錯三天,推算現時則時間差錯九刻。
誤差雖然祇有九刻,如處在夜半之際,誤差就隔了一天。
節氣相差一天,則安排閏月就相差一月。
閏月相差一月,則時間就差了一季。
時間差了一季,則年歲就相差一年。
其失誤難道是微小的嗎?因為《授時歷》削減日長的分數太多,所以出現預報日期比天象早的失誤;《大統歷》不削減日長的分數,所以出現預報日期比天象晚的失誤。
因此匯合兩家的做法,酌情選取折中的資料,確立為新的比率,編撰成書,主要意旨出於許衡,而與許衡的歷法不同。
黃鐘是律歷的根本,但舊有曆法很少談到它,新曆法就以推算音律的陰陽變化為首。
堯的時候冬至時太陽執行在二十八宿的位置,何承天推算在女宿十度左右,一行推算在女宿和虛宿之間,元代人的歷法論述也說在女宿、虛宿交界的地方。
而《授時歷》考求,卻在牛宿二度。
《大統歷》考求,卻在危宿一度。
相差二十六度,都不與《堯典》相合。
新曆法向上考求堯元年甲辰年,夏至正午,太陽在柳宿十二度左右,冬至正午,太陽在女宿十度左右,心宿昴宿作為夏至冬至黃昏時的中星,各離午時前段不超過半個宿次,與何承天、一行兩家的說法相合。
這些都是與舊曆法顯著的不同處,其餘詳見《歷議》。
希望敕令大臣名家參訂採用。”朱載堉的歷法首先是推算太陽的往返。
選取嘉靖甲寅年焉曆元,一個元紀為四千五百六十年,一個期實一千四百六十一年,節氣歲差一秒七十五忽.歲周和氣策沒有固定的比率,各自根據歲差推求而採用。
律應即是氣應五十五日六十刻八十九分,律總旬週六十日。
其次是推算朔閏。
朔望弦的度數和《授時歷》相同,閏應十九日三十六刻十九分。
再其次是推算太陽的執行度數。
太陽平均日行一度,執行週期即是天週三百六十五度二十五分,半周為一半,象限長度又為一半,辰的長度是執行週期的十二分之一。
黃道、赤道的歲差,盈初縮未限,縮初盈末限,都與《授時歷》相同,周應二百三十八度二十二分三十九秒。
按《授時歷》求太陽執行度敷的方法是,用周應加積度,規定從虛宿七度算起,它的周應就是從虛宿七度到箕宿十度的數字。
《萬年曆法》用周應鹼積度,規定從角宿初度算起,它的周應是從箕宿十度到角宿初度的數字,應當是二百八十六度四十五分。
現在數字不相合,可能有錯誤。
再其次是推算晷影和滴漏。
北極出地的度數,冬至、夏至正午晷影的長度和冬至夏至晝夜長短的刻敷,都以京師焉準。
參照嶽臺的測量資料,可以看出各處因距離不同引起的差數。
再其次是推算月亮執行。
月平行度、轉周、轉中,與《授時歷》相同。
離周即是遲疾限三百三十六限十六分六十秒,離中折半,離象又折半。
轉差一日九十七刻六十分。
轉應七日五十刻三十四分。
再其次是推算交道。
正交、中交與《授時歷》相同。
距交十四度六十六分六十六秒。
交周、交中、交差,與《授時歷》相一致。
交應二十日四十七刻三十四分。
再其次是推算日月食。
日食交外限六度,定法六十一,交內限八度,定法八十一。
月食限定法與《授時歷》相同。
再其次是推算五星。
合應:土星二百六十二日三千零二十六分,木星三百一十日一千八百三十七分,火星三百四十三日五千一百七十六分,金星二百零三日八千三百四十七分,水星九十一日七幹六百二十八分。
歷應:土星八千六百零四日五千三百三十八分,木星四千零一十八日六千零七十三分,火星三百一十四日零四十九分,金星六十日一千九百七十五分,水星二百五十三日七千四百九十七分0周率、度率及晨夕伏現度,都與《授時歷》相同。
他論述歲餘,說:“陰陽消長的道理,是逐步變化而積累,沒有不從秒開始的。
《授時歷》考察古代,在一百年的交接處就馬上加一秒,從道理上講不妥當。
比如魯隱公三年辛酉年,往下距離元至元辛巳年二千年,用《授時歷》的方法計算,這一年該加二十分,推得庚午日六刻,是這一年的天正冬至。
魯隱公四年壬戌年,往下距離元至元辛巳年一千九百九十九年,按演算法該加十九分,推得乙亥日五十刻四十四分,是這一年的天正冬至。
兩個冬至相減,得數相距三百六十五日四十四刻四十四分,那麼這一年的歲餘是九分之四日,而不是四分之一日了。
曆法的荒謬,沒有比這個更嚴重的了。
新曆法酌情考慮,如果每年增減二秒,往上推,就與昭公己丑年不合;增減一秒至一秒半,又與僖公辛亥年不合。
現在大致取一個折中數,方法是將定距自乘,再乘以七除以八,得到的百位數,化為分,得敷焉一秒七十五忽,逭樣辛亥、己丑都可以兼顧了。”他論述太陽執行,說:“古歷見於《六經》並明確可考的,沒有比得上太陽執行和中星的了。
而推算家很少有能透徹理解的,都是因為不知道夏曆、周曆的差異。
大致夏曆以節氣為主,周曆以中氣為主。
何承天以正月甲子夜半合朔雨水為曆元,進與夏曆不合,退又不合周曆。
所以近代推算《月令》、《小正》的,都不能與古代相合。
臣曾以新曆法的歲差,向上考察《堯典》的中星,那麼所謂的四仲月,大概是從節氣的開始到中氣的末尾,三十天內的中星而已。
後世拘泥於春分秋分夏至冬至,這也就錯了。”他論述測量北極出地,說:“從漢到齊、梁,都認為紐星就是不動的地方。
只有祖佢之測到紐星離北極有一度多。
從唐到宋,又測到紐星離北極三度多。
《元史,歷志》依從三度,大致還沒有定論。
新曆法不測紐星,用日影來檢驗。
在正方的几案上,在一周天的度數內暫時指定一度作為北極,從此度向右旋轉,數到六十七度四十一分。
就是夏至太陽執行到的位置。
又旋轉到一百一十五度二十一分,就是冬至太陽執行到的位置。
向左旋轉,度數也一樣。
四處和圓心共五處,各釘一枚針。
在冬至夏至正午,將几案直立向南產生日影,使三枚針的日影相合,然後懸著繩子取到中線,又取方十字劃出界限,看橫界上距北極的度數,就是北極出地的度數。”他論述日晷測影,說:“何承天立圭表測日影,開始知道從漠以來,冬至都比天象晚三天。
所以推算晷影,是制定曆法的重要工作。
《授時歷》也憑藉晷影作為根本,而《歷經》不記載推算晷影的方法,這是缺陷。
現在用北極出地的度數,兼用弧矢割圓的方法推求,有望窮盡它的本源。
又隨著地勢的高低,確定差數來表現它的變化,這是以前所沒有的。”又說:“《授時歷議》根據《漠書,律曆志》魯獻公十五年戊寅歲正月甲寅朔旦冬至,引用為首例。
獻公十五年往下到魯隱公元年己未,有一百六十一年,時間不在春秋時段以內是很明白的了。
而《元史,歷志》卻說‘自春秋獻公以來’,又說‘昭公冬至,就是太陽執行失常的證據’,是錯誤的。
獻公甲寅冬至,沒有別的依據,只有劉歆《三統曆》這樣說。
難道《左傳》不可信,而劉歆卻可信嗎?太初元年冬至在辛酉,劉歆卻認為是甲子,相差三天,這都尚且不能知道,還能夠推知上下幾百年嗎?所以大凡春秋前後千年之間,氣朔交食,《長曆》、《大衍曆》所推算的大致對,而劉歆、班固所說的完全是錯的。”又說:“《大衍曆議》說宋元嘉十三年十一月甲戌,影長是太陽執行度數的異常變化,《授時歷議》也這樣說,臣私下認為這是錯的。
如果太陽執行超出了常規,應當像歲差一樣,漸漸地變化。
今年已經不合,來年難道能又相合嗎?大概前人的測量,有的不嚴密罷了。
冬至的日影有一丈多長,圭表高,日影長,那麼日影就虛而淡。
有時設定望筒、副表、影待之類來求實影,然而望筒或許有低昂,副表、影符或許有前後,所用的圭表或許稍有傾斜,圭面或許稍有不平,冬至夏至前後幾天的日影,進退只在毫釐之間,也很難辨認。
何況委託的人,不知是否恰當。
邊遠的地方,既然不是親眼所見,他人所報告的晷影,難道可信嗎?”他論述漏刻,說:“日月帶食出入,五星晨昏伏現,歷家制定曆法都以日晷漏刻為準。
而日晷漏刻也隨著地勢的南北,緯度的高低有差異。
元人以燕京為都城,他們的《授時歷》中日月五星出入的早晚,四季日夜的長短,都以大都的日晷漏刻焉準。
國朝初年建都金陵,《大統歷》日晷漏刻改為依從南京,冬至夏至相差三刻多。
現在推算日月食的分秒,南北東西等差及五星定伏定現,都根據元人的舊法,而單單改變了漏刻,因此互相違背出現錯誤。
所以新法日晷漏刻,照樣依據元朝的老數字。”他論述日食,說:“日道和月道相交點有兩處,如果日月正好在交點相會,就是全食,如果只在交點前後相近的地方相會,就會發生日食但不是全食。
這是天的相交限度。
還有人的相交限度,如果在中原是全食,那麼在太陽的正下方,虧食只有一半,到僻遠的地方,則是日月相會而不食。
幾個地方交換反過來看,也是一樣。
為什磨呢?太陽像一個大的紅丸子,月亮像一個小的黑丸子,共同懸掛在一根線上,太陽在上而月亮在下,如果從正下方望去,黑丸子必定掩蓋紅丸子,就像日全食;到旁邊觀看有遠近的差別,那麼日食的程度就有多少了。
春分以後,太陽在赤道北面執行,交外偏多,交內偏少。
秋分以後,太陽在赤道南面執行,交外偏少,交內偏多,所以有南北差。
冬至以後,太陽在黃道柬面執行,午前偏多,午後偏少。
夏至以後,太陽在黃道西面執行,午前偏少,午後偏多,所以有東西差。
中午仰視太陽就高,早晚平梘太陽就低,所以有距午差。
中午前日食看見得早,中午後日食看見得遲,所以有時差。
這種種差別,只有太暘才有,月亮沒有。
所以推算交食,只有太陽很困難。
想推算各個地方的變化,必須到那個地方,考察晷影的短長,測量星辰的高低,才有希望得到。
《歷經》推定的資料,只是根據燕京所見到的來立說而已。
老話說:‘月亮執行內道,日食多能應驗。
月亮執行外道,日食多不應驗。
’又說:‘天的相交限度,雖然是在內道,若在人的相交限度之外,也同外道相似,也不發生日食。
,這種說法大致不錯,但不全對。
假如在夏至前後,在十二辰的寅卯酉戌之間發生日食,人向東北、西北觀看,那麼外道食分反而多於內道了。
太陽體積大於月亮,月亮不能完全掩蓋,有時遇到全食,而陽光四溢,形狀如同金環,所以太陽沒有日食十分的道理。
即使全食,也只有九分八十秒。
《授時歷》日食,陽曆限六度,定法六十,陰曆限八度,定法八十。
各將其限度,除以定法,都得到十分。
現在在它們的定法下各加上一,用限度相除,就得到九分八十多秒了。”他論述月食,說:“暗中虛的東西,是影子。
影子遮蔽月亮,沒有早晚高低的差異,四季地區的不同。
比如懸一粒黑丸子在黑暗的屋子中,在它的左面點燃蠟燭,右面懸一粒白丸子,如果燭光被黑丸子遮蔽,那麼白丸子就接受不到光線了。
人在四面觀看,所見到的沒有不同。
所以月食役有時差的說法。
自從《紀元歷》虛妄地定下時差,《授時歷》也因襲它,是錯誤的。”他論述五星,說:“古法推算五星,不知道變敷的加減。
北齊張子信長期仰觀天文,知道五星有盈縮的變化,應當加減以求每天的執行度數。
五星出入黃道內外,各自有自己的遠近軌道,根據和太陽的遠近有快慢,它們變化數字的加減,就好像路程的曲直正斜。
宋代有人說:‘五星的執行度數,只有在停留逆行的時候差異最大。
在黃道內前進的,它後退必然向外,在黃道外前進的,它後退必然向內。
它執行的軌跡好像沿著一片柳葉,兩端比中間尖,往返的軌道相差很遠。
所以五星執行在兩端較慢,因為它是斜著執行的緣故。
中間的執行較快,因為它道路便捷的緣故。
,前代修訂曆法,只是繒減舊法而已,不曾實際考察天體的執行度數。
辦法是必須測量檢駿每晚黃昏、夜半、拂曉月亮及五星所在的度秒,,用本子記錄下來。
滿五年,除去中間陰雲和五星出現在白晝的日數,可以測得三年的實際執行,然後可以推算補綴了。”奏疏上呈,禮部尚書範謙上奏說:“歲差的規律,從虞喜以來,每代都有歲差規律的議論,最終沒有統一的規矩。
用來求歲差的方法,大致有三種:考察月令的中星,測量冬至夏至的日影,檢驗交食的分秒。
用衡管考察,用圭表測量,用漏刻驗證,這也可望得到結果了。
歷家用周天三百六十五度四分之一度,來記錄日月五星的執行,又分一度為一百分,一分為一百秒,可以說很精密了。
然而渾天儀直徑只有幾尺,分佈周天的度數,每度不到一指頭寬,又在哪兒去安置分秒呢?至於樹立的圭表不過幾尺,刻漏的籌碼不過幾寸。
以天的高而且廣,而用幾尺幾寸大小的東西來測量它,想要絲毫不差,不是太難了嗎?所以當它差在分秒之間,無法檢驗,到差錯超過一度,才可以觀察了。
這就是窮盡了古往今來人們的智慧和靈巧,還不能完全測算到天體變化的原因吧。
就以鄭王世子來說,將《大統歷》、《授時歷》兩歷進行比較,考察古代氣差了三日,推究今日時間差了九刻。
時間相差九刻,在亥時和子時之間就移動了一日,在晦日和朔日之交就移動了一月,這是可以在現在驗證的。
如果時間前移,那新月就出現在二日的黃昏,如果後移,新月就出現在四日的晚上了。
現在似乎還沒有到逭一步。
鄭王世子的書應該下發欽天監參訂測驗。
世子用心於歷學,博古通今,應該賜敕書獎勵。”皇帝聽從了他的意見。
河南愈事邢雲路上書說:“治理曆法的要點,沒有超過觀測天象、測量日影、測算天時、籌劃計算四件事。
現在丙申年日至,臣測得在乙末日未時後段一刻,而《大統歷》推算在申時後段二刻,相差九刻。
而且今年立春、夏至、立冬都正巧在子時一半的時刻。
臣推算立春在乙亥,而《大統歷》推算在丙子;夏至在壬辰,而《大統歷》推算在癸巳;立冬在己酉,而《大統歷》推算在庚戌0相隔都是一天。
如果正好元日在子時的一半,就該把正月初一退到上月的末尾,而朝賀大禮就在正月二日了。
這難道是小事嗎?閏八月朔日,日食,《大統歷》推算初虧在巳時後段二刻,接近日全食,而臣測到初虧在巳時後段一刻,虧食只有七分多。
《大統歷》實際落後於天象將近二刻,那麼閏應及轉應、交應,都各應增減了。”欽天監見到邢雲路的奏疏,十分厭惡他。
監正張應侯上奏斥責,說他超越本分,狂妄惑眾。
禮部尚書範謙卻說:“曆法是國家的大事,士大夫應當講求,不是從事曆法的人能夠私自佔有的。
法律禁止的,只是說妖異吉凶而已。
欽天監官員墨守成法,不能修改以符合天象。
幸好有邢雲墮這樣的人,應當與他和衷共事,不應該妒忌。
請求任命邢雲路管理欽天監事務,率領督促部屬,精心測量,以製成大典。”奏議上呈,皇帝沒有答覆。
三十八年,欽天監推測十一月壬寅朔日日食的程度及初虧復圓的情況,職方郎範守己上疏駁斥他們的錯誤。
禮官於是請求廣招懂歷學的人,命他們與欽天監官員日夜推測,以求曆法沒有差錯。
這時五官正周子愚進言說:“大西洋來歸順的遠方臣子龐迪峩、熊三拔等,帶有那個國家的歷法,多是中國典籍中沒有的。
請求仿照洪武年間翻譯西域曆法的先例,選取懂曆法的大臣率領欽天監官員,將各種書全部翻譯,以補充典籍的缺陷。”在此之前,大西洋人利瑪竇進貢土產,而龐迪峩、熊三拔及龍華民、鄧玉函、湯若望等先後到來,都精通天文曆法。
禮部於是上奏說:“精通曆法,像邢雲路、範守己這樣的人,被時人推重,請求改授京官,共同管理曆法事務。
翰林院檢討徐光啟、南京工部員外郎李之藻也都精心研究曆法原理,可以和龐迪峩、熊三拔等共同翻譯西洋曆法,讓邢雲路等參訂修改。
然而曆法的粗疏嚴密,沒有比日月食表現更明顯的了,想要議論修訂曆法,必須注重測量檢驗。
請命令有關部門整治儀器,以便於事情的進行。”奏疏呈入,留在宮中。
不久邢雲路、李之藻都被召到京城,參預曆法事務。
邢雲路根據他所舉的理論,李之藻則以西洋曆法為宗旨。
四十一年,李之藻已改任南京太僕少卿,上奏呈上西洋曆法,大致說了欽天監推算日月交食時刻虧分的錯誤,並極力推薦龐迪峩、熊三拔及龍華民、陽瑪諾等,說:“他們論述天文曆法,有中國過去的賢人所趕不上的,不但討論執行的度數,而且又能說明其所以然的道理。
他們所製造的觀測天象太陽的儀器,每種都精妙絕倫。
現在龐迪峩等年齡逐漸衰老,請求命令禮部設定機構,把他們的歷法取來,翻譯成書。”禮科姚永濟也以此進言。
當時各種事情都因循守舊,沒有功夫來設定翻譯機構。
四十四年,邢雲路進獻《七政真數》,說:“推算曆法的方法,必須用兩個交點相對。
兩個交點正確,中間的時刻分秒的度數,一一可以查考落實。
日月的交食,五星的衝犯,都是日月五星的交會。
兩個交點相對,互相說明,日月五星的事情就完全清楚了。”玉啟元年春,邢雲路又詳細敘述古今日月交食的幾件事,以說明《授時歷》的粗疏,證明新曆法的精密。
奏章下發禮部。
四月壬申朔日日食,邢雲路所推算的食分時刻,和欽天監所推算的互有差異。
自己說新曆法十分精密,到時檢驗,都與天象不合。
邢雲路又曾論述《大統歷》宮度的交界,應當用歲差來考定,不應當仍然用《授時歷》三百年前所測定的資料。
又說月份和十二辰的對應與北斗斗柄的指向沒有關係,北斗斗柄所指有歲差,而月份和十二辰的對應沒有變動。
這些都是確切的評論。
塞禎二年五月乙酉朔日日食,禮部侍郎徐光啟按照西洋曆法預測,順天府見日食二分多,瓊州日全食,大窒以北不發生日食。
《大統歷》、《回回曆》所推算的,順天府的時分時刻,輿徐光啟不同。
後來徐光啟的演算法應驗了,其它的都有疏誤。
皇帝嚴厲指責欽天監官員。
這時五官正戈豐年等進言說:“《大統歷》是建國初年制定的,實際上就是郭守敬的《授時歷》,二百六十年絲毫沒有增減。
從至元十八年制定曆法,遇了十八年到大德三年八月,已經預報要發生日食而沒有發生,六年六月又發生日食而沒有推算出來。
當時郭守敬正主持太史坑事務,也無可奈何,更何況那些拘謹守法的人呢?現在如果遵循舊法,往後不能沒有差錯。”於是禮部上奏設定機構修改曆法,皇帝就讓徐光啟統領修訂曆法。
徐光啟進言說:“近代談曆法的各家,大都尊崇郭守敬的歷法,至於說歲差有迴圈,歲寅有參差,天有緯度,地有經度,各宿有本行,月亮五星有本輪,日月有真正的會合、視覺的會合,都是古代沒有聽說遇的,祇有西洋曆法才有。
而捨棄這幾絛法則,那磨日月交食五星衝犯,最終不會有切合的理論。
應該取來相互考訂,使它與《大統歷》匯合而一。”事後徐光啟上奏修訂曆法的十件事:第一,討論歲差,每年束行逐漸變長逐漸變短的資料,以糾正自古以來一百年、五十年、六十年多少不同的說法。
第二,討論歲實小余,古代多,現在少,逐漸在改變,以及日影長短年年不同的原因,以確定冬至,以訂正氣和朔日。
第三,每天測量太陽執行的經度,以確定盈縮加減差的準確比率,東西南北高下的差異,以推算太陽的執行。
第四,晚上測量月亮執行的經緯度數,以確定交轉遲疾的準確比率,東西南北高下的差異,以推算月亮的執行。
第五,精密測量各宿的經緯執行度數,以確定日月五星盈縮、遲疾、順逆、違離、遠近的資料。
第六,精密測量五星的經緯執行度數,以確定小輪執行的遲疾、停留逆行、伏現的資料,東西南北高下的差異,以推算五星衝犯。
第七,推算黃道赤道問變寬變窄的度數,精密測量黃道赤道的距度,以及月亮五星各道與黃道相距的度數,以確定交轉。
第八,討論日月離交點的遠近及真正會合、視覺會合的原因,以確定距午時差的準確比率,以訂正日月食。
第九,測量太陽執行,考察出南北極出入地的度數,以確定周天的緯度,以弄清日月五星的執行。
透過月食考察確定東西相距地輪的經度,以確定交食的時刻。
第十,依照唐、元的方法,在各地測量南北極出入地的度數,地輪的經緯度,以求晝夜晨昏的長短,以訂芷交食有無、先後、多寡的資料。
並以此機會推薦南京太僕少卿李之藻、西洋人龍華民、鄧玉函。
皇帝批覆同意。
九月癸卯開設歷局。
三年,鄧玉函去世,又徵召西洋人湯若望、羅雅谷譯書演算。
徐光啟進升禮部尚書,仍然統領修訂曆法。
這時巡按四川御史馬如蛟推薦資縣諸生冷守中精通曆學,將他所呈遞的歷書送交歷局。
徐光啟極力駁斥它的荒謬,並預推第二年四月四川月食的時刻,叫他們到時測量比較。
四年正月,徐光啟進呈《曆書》二十四卷。
夏四月戊午,夜望月食,徐光啟預推了分秒食刻方位。
上奏說:“日食各地不同,就用地的緯度算它的食分的多少,用地經度算它的加時的早晚。
月食的分秒,各地相同,只是用地經度推求它的先後時刻。
臣從地圖大致推算,開列各布政司月食初虧度分,食分多少既然天下都相,同,那麼餘率就可以類推,不像日食在不同的經緯各不相同,必須詳細算出。
又月體十五分,那麼完全進入虛暗的空間也只有十五分。
現在推算二十六分六十秒,是虛暗的空間大於月亮,如果月食時離交點較速,月體就不能完全進入虛暗空間,只能從月體來說它的分數。
這晚上的月食,極其接近交點,所以月亮進入虛暗中十五分就是食既,再進去十一分多,就是生光,所以是二十六分多。
如《回回曆》推算十八分四十七秒,大致和這種方法相同。”後來四川報告冷守中推算的月食實際差二時,而新方法密切相合。
徐光啟又進呈《曆書》二十一卷。
冬十月辛丑朔日日食,新法預推順天見食二分十二秒,應天以南不發生日食,大漠以北全食,按慣例因京師見食不到三分,不採取救護措施。
徐光啟說:月食在晚上,加時的早晚,苦於沒有依據。
只有日食按日晷定時,無法變動。
所以曆法的粗疏嚴密,這是確實的證據。
臣等編纂新曆法,逐漸就緒,而以後一次的交食,為期還速,現在不和欽天監臣共同見證,到曆法編成以後,將用什麼證實?而且這次日食必須觀測,還有另外的理由。
舊曆法日食在正中,就沒有時差。
現在這次日食既然在中午,而新曆法仍然有時差,是因為日月五星執行都沿著黃道,不由赤道。
舊曆法所說的中是赤道的午中,而不是黃道的正中。
黃赤二道的中,只有冬至夏至加時正午,才可能同度。
現在十月朔離冬至的度數還遠,兩個中的差,有二十三度多,難道可以因為加時接近中午。
就不加不鹼嗎?正好碰上這一天,又是這個時刻,足以驗證關於時差的方法,這是第一點。
本地的經度,沒有得到準確的比率,那麼加時就難以確定,它的資料一定要從交食時測驗幾次,才可以勘測統一。
現在這次日食依照新方法測量,它的加時刻分,或許前後不合,應當取從前所記的地經度數,斟酌改定,這可以求得裡差的準確比率,這是第二點。
定時差的方法,祇知道在中沒有加鹼,但不知道中還要分黃道和赤道,現在一經過目睹,就人人都知道加時要根據黃道。
由此及彼,其它方法也是一樣,由此足以知道學習很容易,這是第三點。
即使分數很少,也應該詳細測量,以求應驗。
皇帝覺得他說得對。
到時,徐光啟率領欽天監大臣預點日晷,調整壺漏,用測高儀器測量食甚時日晷的高度。
又在暗室中斜著開了一道縫隙,設定窺管、遠鏡以測虧圓,畫日體分數圖板以確定食分。
這次日食的時刻、高度全都相合,只是食甚分數不到二分。
於是徐光啟進言說:“現在食甚的度分密切相合,那麼經度裡差就不必更改了。
只有食分不合,原來推算的大概是因為太陽光大,能夠減小月亮的影子,一定會虧食到四五分以上,才能與原來的推算相合。
然而此次觀測,是使用暗室窺管,所以能得到這樣的分數。
如果只憑眼力,或用盆子裝水來照映,就會眩耀不定,恐怕還不止這個數了。”當時有滿城平民魏文魁,著了《曆元》、《歷測》兩本書,叫他的兒子魏象干將《曆元》進獻給朝廷,通政司送到歷局考索驗證。
徐光啟摘錄了應當極力論證的七個問題:第一,歲實從漢以來,代代有減差,到《授時歷》鹼為二十四分二十五秒。
依郭守敬的方法一百年鹼一秒,現在應當是二十一秒多。
而《曆元》用趙知微的三十六秒,反覆加很多。
第二,根據弧背求弦矢,應當用密率。
現在《歷測》中還用徑一圍三的方法,不合弧矢的真實資料。
第三,盈縮限,不在冬至夏至,應在冬至夏至後六度。
現在考察太陽的執行,春分到夏至,夏至到秋分,這兩限中,日時刻分不等。
又立春到立夏,立秋到立冬,這兩限中,日時刻分也不等。
從測量可以見到。
第四,說月亮最遠執行快,最近執行慢,而且用圭表測到它,不對。
月亮的快慢是入轉內的事,圭表測高下是入交內的事,豈容混合推算。
而月亮執行在轉周之上,又向左旋轉,所以最逮向西行最慢,最近向東行最快,舊曆法正相反。
第五,說日食在正午沒有時差,不對。
時差所說的距離,不是距赤道的午中,而是距黃道限東西各九十度的中。
黃道限的中,有距午前後二十多度的,只依午正加減,怎能必然相合。
第六,說交食定限,陰曆八度,陽曆六度,不對。
日食,陰曆應在十七度,陽曆應在八度。
月食則陰陽曆都是十二度。
第七,《歷測》說:“宋文帝元嘉六年十一月己丑朔,日食剩下的部分像鉤子一樣,白天星星顯現。
現在用《授時歷》推算,只虧食六分九十六秒,郭守敬的歷法有錯誤。”月食天下都相同,日食各地不同。
南宋建都金陵,郭守敬的歷法制定於燕地,緯度相差八度,時間在十一月那麼食差有二分弱,說“日食剩下的部分像鉤子一樣”,當在九分左右。
郭守敬曆法推得七分弱,卻是密切相合,不是不合。
本局現在定日食分數,首先說交,其次說地,再次說時,一樣都不可缺。
後來魏文魁反覆論辯,徐光啟再次闡明前
面的說法,著成《學歷小辨》。他論述歲實小余及日食變差特別明晰。
他說:“歲寅水餘,從漠到元逐漸消減。
現在新曆法確定採用的歲寅,更比元代減少。
不知道的人一定會說不僅先於天象,更先於《大統歷》。
乃至推壬申冬至,《大統歷》得己亥寅時後段一刻,而新曆法推得在辰時前段一刻十八分。
這是為什麼呢?大致訂正年歲和推算月亮執行相似,冬至沒有定率,與定朔、定望沒有定率是一樣的。
朔望沒有定率,應用平朔望和它相加減,冬至沒有定率,應用平年和它相加減。
所以新曆法的平冬至,雖在《大統歷》前,而定冬至總是在《大統歷》之後。”又說:“宋仁宗天聖二年甲子年,五月丁亥朔,歷官推算應當有日食而沒有日食,各種曆法推算都應當有日食。
從曆法來講確實應當有日食,而在逭時確實沒有日食,現在應當如何解釋?日食有變差的方法,月亮在陰曆,距交點十度多,按曆法應當有日食。
而恰好這一天這個地方的南北差,變成了東西差,所以從天體的執行來說,則地心與日月相互參驗,確實發生了日食。
而從人的眼睛所見到的,日月相距由近變為逮,確實沒有日食。
所以只有汴京是這樣,如從汴京以束幾千裡,就逐漸看得見日食,到東北一萬多里外,就全都看得見日食了。
變差隨時不同,或多變為少,或少變為多,或有變為無,或無變為有。
推算曆法的困難,全在這些地方。”不久,徐光啟進入內閣。
五年九月十五日,月食,欽天監推算初虧在卯時前段一刻,徐光啟等推算在卯時前段三刻,《回回曆》科推算在辰時前段初刻。
三種方法的異同,招致回答皇帝的詰問。
到時觀測,陰天有云,月亮沒有出現,無法檢驗。
徐光啟上疏陳述三種曆法不同的原因,說:時刻的加減,是由於盈縮、遲疾雨差。
而盈縮差舊曆法從冬至夏至算起,新曆法從最遠點算起,最速點有行分,只有宋紹興年間與夏至同度。
郭守敬比這晚一百年,相差一度多,所以沒有覺察。
現在最速點在夏至後六度,這就是兩種曆法的盈縮差不同的原因。
遲疾差,舊曆法只用一轉周,新曆法叫作自行輪。
自行輪之外,又有兩次輪。
這就是兩種曆法遲疾差不同的原因。
至於《回回曆》又有不周,或者由於四應,或者由於裡差,臣確實不知道其中的緣故。
總之,三種曆法都依照自己的辦法來推算,不能改變自己的辦法去遷就。
將來應該講求的有兩條:一是食分多少。
日食時,陽光閃耀,每每是先發生日食而人後看見。
月食時,雲氣侵擾,每每人先看見而後發生月食。
其中的差異在一分以上。
現在想明白地看到真實的食分,近來有造窺管的,日食時,在暗室中引來光影,映照在白的絲織品上,初虧至復圓,分數真實準確,明白不差。
月食時用來仰觀兩個天體離合的時刻,界限分明,與目測完全不同。
這就是測定食分的方法。
二是加時早晚。
測定時間的方法,壺漏是古法,輪鍾是新法,然而都不如以太陽和星星作標準。
白天用太陽,晚上任選一個星座,都用儀器測量經緯度數,推算得到時間。
,這是測定時間的方法。
兩種方法確立後,那各種技術的粗疏精密,絲毫也不能隱藏了。
古今月食,各種史書都沒有記載。
日食,從漢到隋,共二百九十三次,而在晦日日食的七十七次,在晦日前一日的三次,初二日的三次,其疏漏到這樣的程度。
唐至五代共一百一十次,而在晦日日食的一次,初二日的一次,初三日的一次,逐漸嚴密了。
宋共一百四十八次,沒有在晦日日食的,更嚴密了,還是有推算要日食而沒有日食的十三次。
元共四十五次,也沒有晦日日食的,還是有推算要日食而沒有日食的一次,有日食而沒有推算出的一次,傍晚日食而寫成白天的一次。
至於加時差錯在四五刻的,當時已經是這樣。
可知高速無窮的事情,必須世代積累,才能逐漸見到它的頭緒。
所以從漢到現在一千七百年,建立曆法的有十三家,而郭守敬的為最優秀,尚且不能沒有幾刻的差錯,而何況對於沿襲舊法的人,怎麼能要求他精密呢?這一年,徐光啟又進獻《曆書》三十卷。
笫二年冬十月,徐光啟因病辭去了歷局的職務,用山東參政李天經代替他。
遇了一個月,徐光啟去世。
七年,魏文魁進言說,歷官所推的交食節氣都不對,於是命令魏文魁進京測駿。
這時論述曆法的有四家,除《大統歷》、《回回曆》外,另設立西洋曆法為西局,魏文魁焉束局。
每一家的說法不同,亂紛紛的像打官司一樣。
李天經繕寫進獻《曆書》共二十九卷,另有星宿屏風一座,都是已故宰輔徐光啟率領西洋人制訂製造的。
李天經預推五星衝犯會合行度,說:“閏八月二十四日,木星衝犯積屍氣。
九月初四昏初,火星土星同度。
初七卯時後段,金星土星同度。
十一昏初,金星火星同度。
用舊曆法推火星土星同度,在初七,這就落後天象三日。
金星火星同度在初三,造就先於天象八日。”而魏文魁則說,李天經所報告的,木星衝犯積屍與天象不合。
李天經又說:“臣在閏八月二十五日夜及九月初一日夜,同禮部臣陳六輪等,用窺管觀測,見積屍被幾十個小星團團包圍,木星與積屍,一起容納在窺管中。
窺管直徑只有一寸多一點,兩星相距三十分以內的,才可能同時出現。
如觜宿三顆星相距三十七分,就不能同時出現。
而魏文魁只根據主觀推算,沒有經過實測。
據他說初二日木星已在柳宿前,那麼在此之前難道能越過鬼宿而飛渡嗎?”李天經又推算木星的退行、順行,兩次經過鬼宿,它的度分晷刻,不久都應驗了,於是魏文魁的說法被廢除了。
李天經又進獻《曆書》三十二卷,並有日晷、星晷、窺管等儀器。
八年四月,又獻上《乙亥丙子七政行度歷》及《參訂曆法條議》二十六則。
其中七政公說有七則:一是各曜的應敷應修改。
日月五星平行起算酌根敷就是應敷,即是某曜某日某時執行到某宮次的數字。
現在新法改定的各項應敷,都從崇禎元年戊辰前,冬至後,己卯日子時後段開始。
二是測各曜的執行度數,應該用黃道儀。
太陽由黃道執行,月亮五星各有自己的軌道,出入黃道內外,不走赤道。
如用赤道儀觀測,所得到的經緯度數,必須全部用黃道赤道通率表換算,不如用黃道儀實時得到七政的本度方便。
三是各方七政執行度數,隨地方不同。
日月在東西方所見到的交食,時間各有先後,已經不用懷疑了。
那麼太陽執行產生二十四節氣,與月亮五星的掩食衝犯,怎能不與交食同一道理呢?所以新曆法各資料表,雖然以順天府為主,而推算各方的執行度數,也都各有自己的方法。
四是各曜的加減分,用平、立、定三差法,還不夠。
加減平行分以求自身的執行度數,是歷家的重要事情。
只是天實際上是圓體,與平行不同,舊曆用的三差法,都是從勾股平行來確定的,和天體不合。
就是各盈縮損益資料,也沒有得到真實數字。
現在新曆法加鹼各表,卻是用圓治理圓,才可以與天相合。
五是隨時隨地可以求得各曜的經度。
舊曆法想得到某日某曜的經度,必須先推算各曜冬至日所執行的宮度宿次,然後用各段日度計算才能得到。
現在的方法不限時間方所,只要查閱本表推算就是了。
六是徑一圍三,不是弧矢的真法。
古代歷家用直錢測圓形,叫做弧矢法,而計算用徑一圍三,就錯了。
現在的立割圓八線表,用法簡便而用處大。
弧矢等線,只乘除一次,就能得到。
七是球面三角三弧形,不是勾股可以完全算出來的。
古法測天以勾股焉根本,然而勾股只能解決直角,不能解決斜角。
而且天是圓球,球面上與各道相切割產生的三弧形,勾股不能夠完全解決它。
論述恆星有四則:一是恆星本行,即所說的歲差,從黃道極算起。
各星離赤極的度分,古今不同。
距離赤道內外,也古今不同。
而距黃極或距黃道內外,卻是從古以來一樣,所以知道日月五星都沿著黃道執行。
恆星的本行,應該從黃遒極起算,作為歲差的比率。
二是古今各宿的度數不同。
恆星以黃道極為極,所以各宿距星的執行度數,與赤道極時近時速。
執行逐漸接近赤道極,即從赤道發出的遇距星的線逐漸變密,本宿的赤道弧就較小。
逐漸遠離赤極,經過距星的線就逐漸稀疏,本宿的赤道弧就較大。
這是因為黃道赤道黃極赤極不同,不是距星有不同的執行,也不是距星移動了位置。
如觜宿距星,漠測距參宿二度,唐測一度,宋崇寧年問測半度,元郭守敬測五分。
現在測量,不但沒有一分,反而侵入參宿二十四分,不是一個證據嗎?三是夜半測星定時。
太陽沿赤道左行,每十五度為一小時。
現在任意測量一顆星距子午圈前後的度分,又用本星經行和太陽經行相加減,得太陽距子午圈的度分,透過它變為真時刻。
四是宋時所定的十二宮次在某宿度,現在不能定在某宿度。
這是因為恆星有本行,宿度已經右移的緣故。
關於太陽的論述有四條:,一是太陽盈縮的極限,不是冬、夏二至,就是人們所說的最高及最高衝。
這個極限年年向右移動,現在已超過了二至後六度多。
二是用圭表測量冬夏二至,不是好的辦法。
在二至前後,太陽南北的執行度數很少,一丈長的圭表,一天的日影的差異不過一分三十秒,則一秒的長度就管六刻多的時間。
如果測量誤差二三秒,時間就將近二十刻,怎麼能準確呢?現在的辦法只用春、秋二分,因為這時太陽一天南北執行二十四分,一天的日影差異有一寸二分,即使測量誤差一二秒,折算時間也不滿一刻,比二至更精密。
三是太陽起落的分數,應該從順天府起算。
因各方緯度不同,早晨黃昏的時刻也因此有差異。
《大統歷》依照應天府推算,所以晝夜長短,日月東西方位和是否帶食,推算的都不準確。
現在依照順天府改定。
四是平節氣不是天時的真節氣。
舊曆法一氣的長度,是一年長度的二十四分之一。
然而太陽的執行,有快右慢,不能平分。
如果平分,那麼春分就比天象晚兩天,秋分就比天象早兩天了。
現在全都改正。
關於月亮的論述有四條:一是朔望之外,另外還有損益分,一次加鹼不足以完全平衡。
舊曆法確定月亮勻速執行,推算朔望的加減數,大致五度多,然而上弦和下弦時多少不一,即使是《授時歷》也說朔望之外,勻速執行的度數不一定,明白了這個道理,但是沒有寫進曆法。
現在在加減之外,再使用一次加減,取名叫二三均數。
二是黃白二道的相距度不能確定焉五度,而是時多時少。
古今歷家根據交食的分數及交泛等,測定黃道白道相距大約五度。
然而朔望日之外雨道的相距度數,有增有鹼,最大距離達到五又三分之一度。
如果一個月有兩次交食,在上下弦時用儀表求距離黃道的度數焉五度,就不能與天象相合。
三是交行有損益分。
羅喉、計都即正交、中交的行度,古今都定為勻速執行。
現在仔細測量,月亮有時在交點之上,用勻速去推求,必然與計算不合。
因此再設定一次加減,成為交行的均數。
四是天象沒有紫氣。
舊曆法認為是從閏餘中產生,又認為是木星的餘氣。
現在仔細考察各星,沒有天象可以說明,可知這是毫無根據地增加的。
關於交食的論述有四條:一是日月影像的直徑大小總是不一樣的。
因為日月有時執行得最高,有時執行的最低,因為相距有速有近,所見到的就有大有小。
又因速的時候和近的時候看到月亮反射的光線,有強有弱,所以月亮影像的直徑大小不會一樣。
二是日食正午不是中限,而應以黃道九十度限為中限。
南北東西差都是依據黃道,那麼時差又怎能不依據黃道來論定它的初段末段以推求中限呢?況且黃道在地平之上的部分,兩個象限自有它的高處,也自有它的中限。
這個道理不明白,有時該加的反而減,該鹼的反而加,凡是加時不合的都是由此產生的。
三是日食的初虧和復圓,時刻多少總是不一樣的,不是兩段時間各折一半的那種說法。
視覺的誤差能把實際執行變為梘執行,那麼用視差來比較食甚的前後,沒有不出差錯的。
根據視差既然食甚前後木一,又怎麼能使梘執行前後相等呢?現在用視執行來推算時刻,初虧和復圓不能相等就明確了。
四是各方各自依照當地的經度推算日食的時刻及日食的分數。
地面上東方和西方看見日月的出沒,各有先後不同,那麼得到的時刻也不相同。
所以看到交食雖然是一個但時刻不同,這一點日食和月食都是一個道理。
如果是日食則因為視差各地不同,月食則因為看的距離不同,所見到的交食分數也就有差異。
關於五星的論述有三條:一是五星應根據太陽的視執行,而不能根據段目來確定。
因為五星都是以太陽為中心,與太陽合就前行得快。
與太陽衝就退行。
而且太陽的執行有快慢,這樣五星的合伏日數,時多時少,自然不能根據段目來確定它的度分。
二是五星應增加緯度執行度數。
因五星出入黃道,各有一定的相距度。
又木、土、火三星與太陽相沖緯度大,與太陽相合緯度小。
金、水二星順伏緯度小,逆伏緯度大。
三是觀測五星,應當用恆星作為標準。
測量五星除使用黃道儀外,還應使用弧矢等儀器。
根據測到的某星距離兩顆恆星的多少度分,依據有關方法計算,才能得到這顆星的真經緯度分。
有時繪圖也可以免於計算。
這時新曆法書籍儀器都已完備,多次預測日月交食五星衝犯都密切相合,但魏文魁等想方設法阻撓,實際上是宦官在指使。
因此皇帝不能決斷,下諭叫李天經和欽天監歷局虛心地詳加研究,一定要求得到統一。
這年,李天經推算水星隱現及木星所在的度數,都與《大統歷》各不相同,而新曆法與天象相合。
又推算八月二十七日寅時後段二刻,木星、火星、月亮三曜同在張宿六度,而《大統歷》推算木星在張宿四度,火星、月亮在張宿三度。
到時,果然同在張宿六度。
九年正月十五日辛酉,望日早上月食。
李天經及《大統歷》、《回回曆》、束局,各自預先推算初虧復圓食甚的時刻和食分。
李天經怕到時被雲掩蓋難以見到,就根據地面距離的差距,推算河南、山西所見到的時刻,上奏派官員分別測量驗證。
到了那一天,李天經與羅雅谷、湯若塱、大理評事王應遴、禮官李焰及欽天監、歷局守登、魏文魁等到觀象臺觀測駿證,只有李天經所推算的與天象相合。
不久,河南的報告也完全與原來的推算相合,山璽因月食時被雲掩蓋無從驗證。
皇帝認為測算月食,新曆法最接近天象,只是十五日雨水,而李天經定十三日為雨水,命令他再上奏說明。
李天經答覆說:討論節氣有兩種辦法:一是平節氣,一是定節氣。
平節氣,將一年的長度,平分為二十四份,每份得十五日多,就是一個節氣。
所以從前一年的冬至開始算起,寧定要遇六十日八十七刻多才是雨水。
舊曆法推算的十五日子時後段二刻就是這樣。
定節氣,以三百六十為周天的度數,也平分為二十四份,每份得十五度為一個節氣。
從前一年的冬至開始算起,經過五十九日二刻多,而太陽執行滿六十度就是雨水。
新曆法所推算的十三日卯時前段二刻八分就是這樣。
太陽的執行有快有慢,不設法加減,一定與天象不合,怎麼能平分一年長度作為節氣呢?用春分來驗證,道理更加明白。
分,是黃道和赤道的交點,太陽執行到這裡,就晝夜平分。
舊曆法在二月十四日之下,註明白畫五十刻、夜晚五十刻就是這樣。
十四日晝夜已經平分,那麼新曆法推算十四日為春分符合天象,而舊曆法推定為十六日,已落後天象二日了。
知道了春分,那秋分和各節氣就可知了,而對於雨水就沒有疑問了。
後來李天經在春分將到時,每天中午到觀象臺測量正午時太陽的高度。
二月十四日高五十度八分,十五日高五十度三十三分。
李天經於是說:京城的北極出地高度是三十九度五十五分,那麼赤道的出地高度應是五十度五分,春分日太陽正在赤道上,太陽正午的高度與赤道的高度相等,過了這一位置太陽的高度必然逐漸增高。
現在將十四日所測到的太陽高度,加上地半徑差二分,比赤道高度已多五分。
逭大概是因為原來推算的春分在卯時後段二刻五分弱,這時每天緯行度二十四分弱,時差二十一刻五分,那麼緯行度應加五分強。
到十五日,加上地半徑差比喬道高度已多達三十分,何況十六日呢?所以春分應當在十四日,而不應當在十六日。
秋分也是這樣。
又上呈《節氣圖》,說:內規分三百六十五又四分之一度,是太陽執行的度數。
外規分三百六十度,是周天的度數。
從冬至算起,經過九十一日三十一刻六分,才到達春分,這是受太陽執行度數的限制,而在周天的度數,已超過二度多了。
又經過二百七十三日九十三刻一十九分,而和秋分點相交,也是受太陽執行度數的限制,而在周天度數還差二度多。
難道不是舊曆法春分每次比天象落後兩天,秋分比天象提前兩天的原因嗎?十年正月辛丑朔日,發生日食,李天經等預測京城見食一分十秒,應天及各省分秒各不相同,只有雲南、太原看不到日食。
日食的初虧、食甚、復圓時刻也各不相同。
《大統歷》推算食分一分六十三秒,《回回曆》推算食分三分七十秒,柬局推算只有遊動的雲氣侵擾日光三十多秒。
而到發生日食時檢驗,只有李天經的推算最精確。
當時將要廢除《大統歷》,使用新曆法,這時管理其它歷局事務的代州知州郭正中進言說:“中國曆法一定不要完全廢棄,西洋曆法一定不要獨家實行。
四種曆法各有長短,應當綜合各家,兼用西法。”十一年正月,皇帝就下詔仍然使用《大統歷》,至於交食的經緯度,晦朔弦望,因曆法年代長了有差錯的,另外考求和參考新曆法與《回回曆》,幾種說法並存。
這一年,進升李天經焉光祿寺卿,仍然管理層法事務。
十四年十二月,李天經進言說:“《大統歷》設定閏月,只要求月中沒有中氣,新曆法尤其重視合朔的先後。
現在所進獻的十五年新曆,其中十月、十二月的中氣,正好在次月合朔時刻之前,所以月內雖然沒有中氣,而實際上並不是閏月。
大致氣在朔日之前,則此氣還屬於上一月的晦日。
到十六年第二個月只有驚螯一個節氣,而中氣春分,在第三個月合朔之後才到來,那麼第二個月是閏正月,第三個月是二月,是沒有疑問的。”當時皇帝已深知西洋曆法的精密。
到十六年三月乙丑朔日日食,又惟獨用西洋曆法預測應驗天象。
八月,皇帝下詔說西洋曆法確實精密,馬上改名焉《大統曆法》,通行天下。
不久國家發生變故,最終沒有施行。
本朝用的是《時憲曆》。
按照明朝的制度,歷官都是世代相傳作為職業,成化、弘治年間還能夠提出修改的建議,萬曆以後就都是專用己說、抱殘守缺而已。
那些不是歷官而懂曆法的,除鄭世子之外,唐順之、周述學、陳壤、袁黃、雷宗都有著述。
唐順之的著述沒有成書,他的論述散見於周述裡的《歷宗通議》、《歷宗中經》。
袁黃著有《曆法新書》,其中天地人三元,則是來源於陳壤,而雷宗也著有《合璧連珠曆法》。
這些人都是融會《回回曆》以納入《授時歷》,雖然不能像鄭世子那樣精深細緻,他們對於中公曆法的原理,都有所創新闡發。
邢雲路《古今律歷考》,有人說本出自魏文魁之手。
魏文魁學識本來膚淺,難怪他所註釋的《授時歷》,都不合原書的旨意。
西洋人來到中國的,都自稱甌羅巴人,他們的歷法和《回回曆》相同,而更加精密。
曾經考察前代,遠方國家談曆法的人多在西域,而東方、南方、北方沒有聽說遇。
唐代的《九執歷》、丞鹽的《萬年曆》,以及湛亟年間所譯的《回回曆》,都是西域的歷法。
大概堯命令羲仲、羲叔、和仲、和叔分居四方,羲仲、羲叔、和叔就以蠍夷、南交、朔方為界限,惟獨和仲祇說了“住在西方”,而沒有限制地點,難道不是當時的聲威教化向西影響得很遠嗎。
到了周代末期,歷官子弟四處分散。
西域、天方各國,和中原西部接壤,又不像東南有大海阻隔,又沒有北方嚴寒的威脅,他們抱著書籍儀器而西去,從情勢上講確實是很方便的。
甌羅巴在回回的西面,他們的風俗和回回相似,而喜好新奇、爭強好勝的習俗超過了回回。
所以他們的歷法與回回同源,而代代增修,於是不是回回所能趕得上的了,這也是爭強好勝的習俗造成的。
羲、相失去他們的職守以後,現在還能見到的古籍,只有《周髀》。
而西方人天文儀器,寒熱五帶的學說,地為圓球的道理,幾何學的方法,都沒有超出《周髀》的範圍,由此也可以知道西洋曆法的由來了。
四處搜尋廣博採納,用以繼續千百年來已失落的頭緒,也是禮儀失落後到僻野之地求索的意思,所以詳細地論述。