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明史 36

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《大统历》考求,却在危宿一度。

  相差二十六度,都不与《尧典》相合。

  新历法向上考求尧元年甲辰年,夏至正午,太阳在柳宿十二度左右,冬至正午,太阳在女宿十度左右,心宿昴宿作为夏至冬至黄昏时的中星,各离午时前段不超过半个宿次,与何承天、一行两家的说法相合。

  这些都是与旧历法显著的不同处,其余详见《历议》。

  希望敕令大臣名家参订采用。”朱载堉的历法首先是推算太阳的往返。

  选取嘉靖甲寅年焉历元,一个元纪为四千五百六十年,一个期实一千四百六十一年,节气岁差一秒七十五忽.岁周和气策没有固定的比率,各自根据岁差推求而采用。

  律应即是气应五十五日六十刻八十九分,律总旬周六十日。

  其次是推算朔闰。

  朔望弦的度数和《授时历》相同,闰应十九日三十六刻十九分。

  再其次是推算太阳的运行度数。

  太阳平均日行一度,运行周期即是天周三百六十五度二十五分,半周为一半,象限长度又为一半,辰的长度是运行周期的十二分之一。

  黄道、赤道的岁差,盈初缩未限,缩初盈末限,都与《授时历》相同,周应二百三十八度二十二分三十九秒。

  按《授时历》求太阳运行度敷的方法是,用周应加积度,规定从虚宿七度算起,它的周应就是从虚宿七度到箕宿十度的数字。

  《万年历法》用周应碱积度,规定从角宿初度算起,它的周应是从箕宿十度到角宿初度的数字,应当是二百八十六度四十五分。

  现在数字不相合,可能有错误。

  再其次是推算晷影和滴漏。

  北极出地的度数,冬至、夏至正午晷影的长度和冬至夏至昼夜长短的刻敷,都以京师焉准。

  参照岳台的测量数据,可以看出各处因距离不同引起的差数。

  再其次是推算月亮运行。

  月平行度、转周、转中,与《授时历》相同。

  离周即是迟疾限三百三十六限十六分六十秒,离中折半,离象又折半。

  转差一日九十七刻六十分。

  转应七日五十刻三十四分。

  再其次是推算交道。

  正交、中交与《授时历》相同。

  距交十四度六十六分六十六秒。

  交周、交中、交差,与《授时历》相一致。

  交应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,交内限八度,定法八十一。

  月食限定法与《授时历》相同。

  再其次是推算五星。

  合应: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,水星九十一日七干六百二十八分。

  历应: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、度率及晨夕伏现度,都与《授时历》相同。

  他论述岁余,说:“阴阳消长的道理,是逐步变化而积累,没有不从秒开始的。

  《授时历》考察古代,在一百年的交接处就马上加一秒,从道理上讲不妥当。

  比如鲁隐公三年辛酉年,往下距离元至元辛巳年二千年,用《授时历》的方法计算,这一年该加二十分,推得庚午日六刻,是这一年的天正冬至。

  鲁隐公四年壬戌年,往下距离元至元辛巳年一千九百九十九年,按算法该加十九分,推得乙亥日五十刻四十四分,是这一年的天正冬至。

  两个冬至相减,得数相距三百六十五日四十四刻四十四分,那么这一年的岁余是九分之四日,而不是四分之一日了。

  历法的荒谬,没有比这个更严重的了。

  新历法酌情考虑,如果每年增减二秒,往上推,就与昭公己丑年不合;增减一秒至一秒半,又与僖公辛亥年不合。

  现在大致取一个折中数,方法是将定距自乘,再乘以七除以八,得到的百位数,化为分,得敷焉一秒七十五忽,逭样辛亥、己丑都可以兼顾了。”他论述太阳运行,说:“古历见于《六经》并明确可考的,没有比得上太阳运行和中星的了。

  而推算家很少有能透彻理解的,都是因为不知道夏历、周历的差异。

  大致夏历以节气为主,周历以中气为主。

  何承天以正月甲子夜半合朔雨水为历元,进与夏历不合,退又不合周历。

  所以近代推算《月令》、《小正》的,都不能与古代相合。

  臣曾以新历法的岁差,向上考察《尧典》的中星,那么所谓的四仲月,大概是从节气的开始到中气的末尾,三十天内的中星而已。

  后世拘泥于春分秋分夏至冬至,这也就错了。”他论述测量北极出地,说:“从汉到齐、梁,都认为纽星就是不动的地方。

  只有祖佢之测到纽星离北极有一度多。

  从唐到宋,又测到纽星离北极三度多。

  《元史,历志》依从三度,大致还没有定论。

  新历法不测纽星,用日影来检验。

  在正方的几案上,在一周天的度数内暂时指定一度作为北极,从此度向右旋转,数到六十七度四十一分。

  就是夏至太阳运行到的位置。

  又旋转到一百一十五度二十一分,就是冬至太阳运行到的位置。

  向左旋转,度数也一样。

  四处和圆心共五处,各钉一枚针。

  在冬至夏至正午,将几案直立向南产生日影,使三枚针的日影相合,然后悬着绳子取到中线,又取方十字划出界限,看横界上距北极的度数,就是北极出地的度数。”他论述日晷测影,说:“何承天立圭表测日影,开始知道从漠以来,冬至都比天象晚三天。

  所以推算晷影,是制定历法的重要工作。

  《授时历》也凭借晷影作为根本,而《历经》不记载推算晷影的方法,这是缺陷。

  现在用北极出地的度数,兼用弧矢割圆的方法推求,有望穷尽它的本源。

  又随着地势的高低,确定差数来表现它的变化,这是以前所没有的。”又说:“《授时历议》根据《漠书,律历志》鲁献公十五年戊寅岁正月甲寅朔旦冬至,引用为首例。

  献公十五年往下到鲁隐公元年己未,有一百六十一年,时间不在春秋时段以内是很明白的了。

  而《元史,历志》却说‘自春秋献公以来’,又说‘昭公冬至,就是太阳运行失常的证据’,是错误的。

  献公甲寅冬至,没有别的依据,只有刘歆《三统历》这样说。

  难道《左传》不可信,而刘歆却可信吗?太初元年冬至在辛酉,刘歆却认为是甲子,相差三天,这都尚且不能知道,还能够推知上下几百年吗?所以大凡春秋前后千年之间,气朔交食,《长历》、《大衍历》所推算的大致对,而刘歆、班固所说的完全是错的。”又说:“《大衍历议》说宋元嘉十三年十一月甲戌,影长是太阳运行度数的异常变化,《授时历议》也这样说,臣私下认为这是错的。

  如果太阳运行超出了常规,应当像岁差一样,渐渐地变化。

  今年已经不合,来年难道能又相合吗?大概前人的测量,有的不严密罢了。

  冬至的日影有一丈多长,圭表高,日影长,那么日影就虚而淡。

  有时设置望筒、副表、影待之类来求实影,然而望筒或许有低昂,副表、影符或许有前后,所用的圭表或许稍有倾斜,圭面或许稍有不平,冬至夏至前后几天的日影,进退只在毫厘之间,也很难辨认。

  何况委托的人,不知是否恰当。

  边远的地方,既然不是亲眼所见,他人所报告的晷影,难道可信吗?”他论述漏刻,说:“日月带食出入,五星晨昏伏现,历家制定历法都以日晷漏刻为准。

  而日晷漏刻也随着地势的南北,纬度的高低有差异。

  元人以燕京为都城,他们的《授时历》中日月五星出入的早晚,四季日夜的长短,都以大都的日晷漏刻焉准。

  国朝初年建都金陵,《大统历》日晷漏刻改为依从南京,冬至夏至相差三刻多。

  现在推算日月食的分秒,南北东西等差及五星定伏定现,都根据元人的旧法,而单单改变了漏刻,因此互相违背出现错误。

  所以新法日晷漏刻,照样依据元朝的老数字。”他论述日食,说:“日道和月道相交点有两处,如果日月正好在交点相会,就是全食,如果只在交点前后相近的地方相会,就会发生日食但不是全食。

  这是天的相交限度。

  还有人的相交限度,如果在中原是全食,那么在太阳的正下方,亏食只有一半,到僻远的地方,则是日月相会而不食。

  几个地方交换反过来看,也是一样。

  为什磨呢?太阳像一个大的红丸子,月亮像一个小的黑丸子,共同悬挂在一根线上,太阳在上而月亮在下,如果从正下方望去,黑丸子必定掩盖红丸子,就像日全食;到旁边观看有远近的差别,那么日食的程度就有多少了。

  春分以后,太阳在赤道北面运行,交外偏多,交内偏少。

  秋分以后,太阳在赤道南面运行,交外偏少,交内偏多,所以有南北差。

  冬至以后,太阳在黄道柬面运行,午前偏多,午后偏少。

  夏至以后,太阳在黄道西面运行,午前偏少,午后偏多,所以有东西差。

  中午仰视太阳就高,早晚平枧太阳就低,所以有距午差。

  中午前日食看见得早,中午后日食看见得迟,所以有时差。

  这种种差别,只有太旸纔有,月亮没有。

  所以推算交食,只有太阳很困难。

  想推算各个地方的变化,必须到那个地方,考察晷影的短长,测量星辰的高低,纔有希望得到。

  《历经》推定的数据,只是根据燕京所见到的来立说而已。

  老话说:‘月亮运行内道,日食多能应验。

  月亮运行外道,日食多不应验。

  ’又说:‘天的相交限度,虽然是在内道,若在人的相交限度之外,也同外道相似,也不发生日食。

  ,这种说法大致不错,但不全对。

  假如在夏至前后,在十二辰的寅卯酉戌之间发生日食,人向东北、西北观看,那么外道食分反而多于内道了。

  太阳体积大于月亮,月亮不能完全掩盖,有时遇到全食,而阳光四溢,形状如同金环,所以太阳没有日食十分的道理。

  即使全食,也只有九分八十秒。

  《授时历》日食,阳历限六度,定法六十,阴历限八度,定法八十。

  各将其限度,除以定法,都得到十分。

  现在在它们的定法下各加上一,用限度相除,就得到九分八十多秒了。”他论述月食,说:“暗中虚的东西,是影子。

  影子遮蔽月亮,没有早晚高低的差异,四季地区的不同。

  比如悬一粒黑丸子在黑暗的屋子中,在它的左面点燃蜡烛,右面悬一粒白丸子,如果烛光被黑丸子遮蔽,那么白丸子就接受不到光线了。

  人在四面观看,所见到的没有不同。

  所以月食役有时差的说法。

  自从《纪元历》虚妄地定下时差,《授时历》也因袭它,是错误的。”他论述五星,说:“古法推算五星,不知道变敷的加减。

  北齐张子信长期仰观天文,知道五星有盈缩的变化,应当加减以求每天的运行度数。

  五星出入黄道内外,各自有自己的远近轨道,根据和太阳的远近有快慢,它们变化数字的加减,就好像路程的曲直正斜。

  宋代有人说:‘五星的运行度数,只有在停留逆行的时候差异最大。

  在黄道内前进的,它后退必然向外,在黄道外前进的,它后退必然向内。

  它运行的轨迹好像沿着一片柳叶,两端比中间尖,往返的轨道相差很远。

  所以五星运行在两端较慢,因为它是斜着运行的缘故。

  中间的运行较快,因为它道路便捷的缘故。

  ,前代修订历法,只是缯减旧法而已,不曾实际考察天体的运行度数。

  办法是必须测量检骏每晚黄昏、夜半、拂晓月亮及五星所在的度秒,,用本子记录下来。

  满五年,除去中间阴云和五星出现在白昼的日数,可以测得三年的实际运行,然后可以推算补缀了。”奏疏上呈,礼部尚书范谦上奏说:“岁差的规律,从虞喜以来,每代都有岁差规律的议论,最终没有统一的规矩。

  用来求岁差的方法,大致有三种:考察月令的中星,测量冬至夏至的日影,检验交食的分秒。

  用衡管考察,用圭表测量,用漏刻验证,这也可望得到结果了。

  历家用周天三百六十五度四分之一度,来记录日月五星的运行,又分一度为一百分,一分为一百秒,可以说很精密了。

  然而浑天仪直径只有几尺,分布周天的度数,每度不到一指头宽,又在哪儿去安置分秒呢?至于树立的圭表不过几尺,刻漏的筹码不过几寸。

  以天的高而且广,而用几尺几寸大小的东西来测量它,想要丝毫不差,不是太难了吗?所以当它差在分秒之间,无法检验,到差错超过一度,纔可以观察了。

  这就是穷尽了古往今来人们的智慧和灵巧,还不能完全测算到天体变化的原因吧。

  就以郑王世子来说,将《大统历》、《授时历》两历进行比较,考察古代气差了三日,推究今日时间差了九刻。

  时间相差九刻,在亥时和子时之间就移动了一日,在晦日和朔日之交就移动了一月,这是可以在现在验证的。

  如果时间前移,那新月就出现在二日的黄昏,如果后移,新月就出现在四日的晚上了。

  现在似乎还没有到逭一步。

  郑王世子的书应该下发钦天监参订测验。

  世子用心于历学,博古通今,应该赐敕书奖励。”皇帝听从了他的意见。

  河南愈事邢云路上书说:“治理历法的要点,没有超过观测天象、测量日影、测算天时、筹划计算四件事。

  现在丙申年日至,臣测得在乙末日未时后段一刻,而《大统历》推算在申时后段二刻,相差九刻。

  而且今年立春、夏至、立冬都正巧在子时一半的时刻。

  臣推算立春在乙亥,而《大统历》推算在丙子;夏至在壬辰,而《大统历》推算在癸巳;立冬在己酉,而《大统历》推算在庚戌0相隔都是一天。

  如果正好元日在子时的一半,就该把正月初一退到上月的末尾,而朝贺大礼就在正月二日了。

  这难道是小事吗?闰八月朔日,日食,《大统历》推算初亏在巳时后段二刻,接近日全食,而臣测到初亏在巳时后段一刻,亏食只有七分多。

  《大统历》实际落后于天象将近二刻,那么闰应及转应、交应,都各应增减了。”钦天监见到邢云路的奏疏,十分厌恶他。

  监正张应侯上奏斥责,说他超越本分,狂妄惑众。

  礼部尚书范谦却说:“历法是国家的大事,士大夫应当讲求,不是从事历法的人能够私自占有的。

  法律禁止的,只是说妖异吉凶而已。

  钦天监官员墨守成法,不能修改以符合天象。

  幸好有邢云堕这样的人,应当与他和衷共事,不应该妒忌。

  请求任命邢云路管理钦天监事务,率领督促部属,精心测量,以制成大典。”奏议上呈,皇帝没有答复。

  三十八年,钦天监推测十一月壬寅朔日日食的程度及初亏复圆的情况,职方郎范守己上疏驳斥他们的错误。

  礼官于是请求广招懂历学的人,命他们与钦天监官员日夜推测,以求历法没有差错。

  这时五官正周子愚进言说:“大西洋来归顺的远方臣子庞迪峩、熊三拔等,带有那个国家的历法,多是中国典籍中没有的。

  请求仿照洪武年间翻译西域历法的先例,选取懂历法的大臣率领钦天监官员,将各种书全部翻译,以补充典籍的缺陷。”在此之前,大西洋人利玛窦进贡土产,而庞迪峩、熊三拔及龙华民、邓玉函、汤若望等先后到来,都精通天文历法。

  礼部于是上奏说:“精通历法,像邢云路、范守己这样的人,被时人推重,请求改授京官,共同管理历法事务。

  翰林院检讨徐光启、南京工部员外郎李之藻也都精心研究历法原理,可以和庞迪峩、熊三拔等共同翻译西洋历法,让邢云路等参订修改。

  然而历法的粗疏严密,没有比日月食表现更明显的了,想要议论修订历法,必须注重测量检验。

  请命令有关部门整治仪器,以便于事情的进行。”奏疏呈入,留在宫中。

  不久邢云路、李之藻都被召到京城,参预历法事务。

  邢云路根据他所举的理论,李之藻则以西洋历法为宗旨。

  四十一年,李之藻已改任南京太仆少卿,上奏呈上西洋历法,大致说了钦天监推算日月交食时刻亏分的错误,并极力推荐庞迪峩、熊三拔及龙华民、阳玛诺等,说:“他们论述天文历法,有中国过去的贤人所赶不上的,不但讨论运行的度数,而且又能说明其所以然的道理。

  他们所制造的观测天象太阳的仪器,每种都精妙绝伦。

  现在庞迪峩等年龄逐渐衰老,请求命令礼部设置机构,把他们的历法取来,翻译成书。”礼科姚永济也以此进言。

  当时各种事情都因循守旧,没有功夫来设置翻译机构。

  四十四年,邢云路进献《七政真数》,说:“推算历法的方法,必须用两个交点相对。

  两个交点正确,中间的时刻分秒的度数,一一可以查考落实。

  日月的交食,五星的冲犯,都是日月五星的交会。

  两个交点相对,互相说明,日月五星的事情就完全清楚了。”玉启元年春,邢云路又详细叙述古今日月交食的几件事,以说明《授时历》的粗疏,证明新历法的精密。

  奏章下发礼部。

  四月壬申朔日日食,邢云路所推算的食分时刻,和钦天监所推算的互有差异。

  自己说新历法十分精密,到时检验,都与天象不合。

  邢云路又曾论述《大统历》宫度的交界,应当用岁差来考定,不应当仍然用《授时历》三百年前所测定的数据。

  又说月份和十二辰的对应与北斗斗柄的指向没有关系,北斗斗柄所指有岁差,而月份和十二辰的对应没有变动。

  这些都是确切的评论。

  塞祯二年五月乙酉朔日日食,礼部侍郎徐光启按照西洋历法预测,顺天府见日食二分多,琼州日全食,大窒以北不发生日食。

  《大统历》、《回回历》所推算的,顺天府的时分时刻,舆徐光启不同。

  后来徐光启的算法应验了,其它的都有疏误。

  皇帝严厉指责钦天监官员。

  这时五官正戈丰年等进言说:“《大统历》是建国初年制定的,实际上就是郭守敬的《授时历》,二百六十年丝毫没有增减。

  从至元十八年制定历法,遇了十八年到大德三年八月,已经预报要发生日食而没有发生,六年六月又发生日食而没有推算出来。

  当时郭守敬正主持太史坑事务,也无可奈何,更何况那些拘谨守法的人呢?现在如果遵循旧法,往后不能没有差错。”于是礼部上奏设置机构修改历法,皇帝就让徐光启统领修订历法。

  徐光启进言说:“近代谈历法的各家,大都尊崇郭守敬的历法,至于说岁差有循环,岁寅有参差,天有纬度,地有经度,各宿有本行,月亮五星有本轮,日月有真正的会合、视觉的会合,都是古代没有听说遇的,祇有西洋历法纔有。

  而舍弃这几绦法则,那磨日月交食五星冲犯,最终不会有切合的理论。

  应该取来相互考订,使它与《大统历》汇合而一。”事后徐光启上奏修订历法的十件事:第一,讨论岁差,每年束行逐渐变长逐渐变短的数据,以纠正自古以来一百年、五十年、六十年多少不同的说法。

  第二,讨论岁实小余,古代多,现在少,逐渐在改变,以及日影长短年年不同的原因,以确定冬至,以订正气和朔日。

  第三,每天测量太阳运行的经度,以确定盈缩加减差的准确比率,东西南北高下的差异,以推算太阳的运行。

  第四,晚上测量月亮运行的经纬度数,以确定交转迟疾的准确比率,东西南北高下的差异,以推算月亮的运行。

  第五,精密测量各宿的经纬运行度数,以确定日月五星盈缩、迟疾、顺逆、违离、远近的数据。

  第六,精密测量五星的经纬运行度数,以确定小轮运行的迟疾、停留逆行、伏现的数据,东西南北高下的差异,以推算五星冲犯。

  第七,推算黄道赤道问变宽变窄的度数,精密测量黄道赤道的距度,以及月亮五星各道与黄道相距的度数,以确定交转。

  第八,讨论日月离交点的远近及真正会合、视觉会合的原因,以确定距午时差的准确比率,以订正日月食。

  第九,测量太阳运行,考察出南北极出入地的度数,以确定周天的纬度,以弄清日月五星的运行。

  通过月食考察确定东西相距地轮的经度,以确定交食的时刻。

  第十,依照唐、元的方法,在各地测量南北极出入地的度数,地轮的经纬度,以求昼夜晨昏的长短,以订芷交食有无、先后、多寡的数据。

  并以此机会推荐南京太仆少卿李之藻、西洋人龙华民、邓玉函。

  皇帝批覆同意。

  九月癸卯开设历局。

  三年,邓玉函去世,又征召西洋人汤若望、罗雅谷译书演算。

  徐光启进升礼部尚书,仍然统领修订历法。

  这时巡按四川御史马如蛟推荐资县诸生冷守中精通历学,将他所呈递的历书送交历局。

  徐光启极力驳斥它的荒谬,并预推第二年四月四川月食的时刻,叫他们到时测量比较。

  四年正月,徐光启进呈《历书》二十四卷。

  夏四月戊午,夜望月食,徐光启预推了分秒食刻方位。

  上奏说:“日食各地不同,就用地的纬度算它的食分的多少,用地经度算它的加时的早晚。

  月食的分秒,各地相同,只是用地经度推求它的先后时刻。

  臣从地图大致推算,开列各布政司月食初亏度分,食分多少既然天下都相,同,那么余率就可以类推,不像日食在不同的经纬各不相同,必须详细算出。

  又月体十五分,那么完全进入虚暗的空间也只有十五分。

  现在推算二十六分六十秒,是虚暗的空间大于月亮,如果月食时离交点较速,月体就不能完全进入虚暗空间,只能从月体来说它的分数。

  这晚上的月食,极其接近交点,所以月亮进入虚暗中十五分就是食既,再进去十一分多,就是生光,所以是二十六分多。

  如《回回历》推算十八分四十七秒,大致和这种方法相同。”后来四川报告冷守中推算的月食实际差二时,而新方法密切相合。

  徐光启又进呈《历书》二十一卷。

  冬十月辛丑朔日日食,新法预推顺天见食二分十二秒,应天以南不发生日食,大漠以北全食,按惯例因京师见食不到三分,不采取救护措施。

  徐光启说:月食在晚上,加时的早晚,苦于没有依据。

  只有日食按日晷定时,无法变动。

  所以历法的粗疏严密,这是确实的证据。

  臣等编纂新历法,逐渐就绪,而以后一次的交食,为期还速,现在不和钦天监臣共同见证,到历法编成以后,将用什么证实?而且这次日食必须观测,还有另外的理由。

  旧历法日食在正中,就没有时差。

  现在这次日食既然在中午,而新历法仍然有时差,是因为日月五星运行都沿着黄道,不由赤道。

  旧历法所说的中是赤道的午中,而不是黄道的正中。

  黄赤二道的中,只有冬至夏至加时正午,纔可能同度。

  现在十月朔离冬至的度数还远,两个中的差,有二十三度多,难道可以因为加时接近中午。

  就不加不碱吗?正好碰上这一天,又是这个时刻,足以验证关于时差的方法,这是第一点。

  本地的经度,没有得到准确的比率,那么加时就难以确定,它的数据一定要从交食时测验几次,纔可以勘测统一。

  现在这次日食依照新方法测量,它的加时刻分,或许前后不合,应当取从前所记的地经度数,斟酌改定,这可以求得里差的准确比率,这是第二点。

  定时差的方法,祇知道在中没有加碱,但不知道中还要分黄道和赤道,现在一经过目睹,就人人都知道加时要根据黄道。

  由此及彼,其它方法也是一样,由此足以知道学习很容易,这是第三点。

  即使分数很少,也应该详细测量,以求应验。

  皇帝觉得他说得对。

  到时,徐光启率领钦天监大臣预点日晷,调整壶漏,用测高仪器测量食甚时日晷的高度。

  又在暗室中斜着开了一道缝隙,设置窥管、远镜以测亏圆,画日体分数图板以确定食分。

  这次日食的时刻、高度全都相合,只是食甚分数不到二分。

  于是徐光启进言说:“现在食甚的度分密切相合,那么经度里差就不必更改了。

  只有食分不合,原来推算的大概是因为太阳光大,能够减小月亮的影子,一定会亏食到四五分以上,纔能与原来的推算相合。

  然而此次观测,是使用暗室窥管,所以能得到这样的分数。

  如果只凭眼力,或用盆子装水来照映,就会眩耀不定,恐怕还不止这个数了。”当时有满城平民魏文魁,着了《历元》、《历测》两本书,叫他的儿子魏象干将《历元》进献给朝廷,通政司送到历局考索验证。

  徐光启摘录了应当极力论证的七个问题:第一,岁实从汉以来,代代有减差,到《授时历》碱为二十四分二十五秒。

  依郭守敬的方法一百年碱一秒,现在应当是二十一秒多。

  而《历元》用赵知微的三十六秒,反复加很多。

  第二,根据弧背求弦矢,应当用密率。

  现在《历测》中还用径一围三的方法,不合弧矢的真实数据。

  第三,盈缩限,不在冬至夏至,应在冬至夏至后六度。

  现在考察太阳的运行,春分到夏至,夏至到秋分,这两限中,日时刻分不等。

  又立春到立夏,立秋到立冬,这两限中,日时刻分也不等。

  从测量可以见到。

  第四,说月亮最远运行快,最近运行慢,而且用圭表测到它,不对。

  月亮的快慢是入转内的事,圭表测高下是入交内的事,岂容混合推算。

  而月亮运行在转周之上,又向左旋转,所以最逮向西行最慢,最近向东行最快,旧历法正相反。

  第五,说日食在正午没有时差,不对。

  时差所说的距离,不是距赤道的午中,而是距黄道限东西各九十度的中。

  黄道限的中,有距午前后二十多度的,只依午正加减,怎能必然相合。

  第六,说交食定限,阴历八度,阳历六度,不对。

  日食,阴历应在十七度,阳历应在八度。

  月食则阴阳历都是十二度。

  第七,《历测》说:“宋文帝元嘉六年十一月己丑朔,日食剩下的部分像钩子一样,白天星星显现。

  现在用《授时历》推算,只亏食六分九十六秒,郭守敬的历法有错误。”月食天下都相同,日食各地不同。

  南宋建都金陵,郭守敬的历法制定于燕地,纬度相差八度,时间在十一月那么食差有二分弱,说“日食剩下的部分像钩子一样”,当在九分左右。

  郭守敬历法推得七分弱,却是密切相合,不是不合。

  本局现在定日食分数,首先说交,其次说地,再次说时,一样都不可缺。

  后来魏文魁反复论辩,徐光启再次阐明前

  面的说法,着成《学历小辨》。他论述岁实小余及日食变差特别明晰。

  他说:“岁寅水余,从漠到元逐渐消减。

  现在新历法确定采用的岁寅,更比元代减少。

  不知道的人一定会说不仅先于天象,更先于《大统历》。

  乃至推壬申冬至,《大统历》得己亥寅时后段一刻,而新历法推得在辰时前段一刻十八分。

  这是为什么呢?大致订正年岁和推算月亮运行相似,冬至没有定率,与定朔、定望没有定率是一样的。

  朔望没有定率,应用平朔望和它相加减,冬至没有定率,应用平年和它相加减。

  所以新历法的平冬至,虽在《大统历》前,而定冬至总是在《大统历》之后。”又说:“宋仁宗天圣二年甲子年,五月丁亥朔,历官推算应当有日食而没有日食,各种历法推算都应当有日食。

  从历法来讲确实应当有日食,而在逭时确实没有日食,现在应当如何解释?日食有变差的方法,月亮在阴历,距交点十度多,按历法应当有日食。

  而恰好这一天这个地方的南北差,变成了东西差,所以从天体的运行来说,则地心与日月相互参验,确实发生了日食。

  而从人的眼睛所见到的,日月相距由近变为逮,确实没有日食。

  所以只有汴京是这样,如从汴京以束几千里,就逐渐看得见日食,到东北一万多里外,就全都看得见日食了。

  变差随时不同,或多变为少,或少变为多,或有变为无,或无变为有。

  推算历法的困难,全在这些地方。”不久,徐光启进入内阁。

  五年九月十五日,月食,钦天监推算初亏在卯时前段一刻,徐光启等推算在卯时前段三刻,《回回历》科推算在辰时前段初刻。

  三种方法的异同,招致回答皇帝的诘问。

  到时观测,阴天有云,月亮没有出现,无法检验。

  徐光启上疏陈述三种历法不同的原因,说:时刻的加减,是由于盈缩、迟疾雨差。

  而盈缩差旧历法从冬至夏至算起,新历法从最远点算起,最速点有行分,只有宋绍兴年间与夏至同度。

  郭守敬比这晚一百年,相差一度多,所以没有觉察。

  现在最速点在夏至后六度,这就是两种历法的盈缩差不同的原因。

  迟疾差,旧历法只用一转周,新历法叫作自行轮。

  自行轮之外,又有两次轮。

  这就是两种历法迟疾差不同的原因。

  至于《回回历》又有不周,或者由于四应,或者由于里差,臣确实不知道其中的缘故。

  总之,三种历法都依照自己的办法来推算,不能改变自己的办法去迁就。

  将来应该讲求的有两条:一是食分多少。

  日食时,阳光闪耀,每每是先发生日食而人后看见。

  月食时,云气侵扰,每每人先看见而后发生月食。

  其中的差异在一分以上。

  现在想明白地看到真实的食分,近来有造窥管的,日食时,在暗室中引来光影,映照在白的丝织品上,初亏至复圆,分数真实准确,明白不差。

  月食时用来仰观两个天体离合的时刻,界限分明,与目测完全不同。

  这就是测定食分的方法。

  二是加时早晚。

  测定时间的方法,壶漏是古法,轮钟是新法,然而都不如以太阳和星星作标准。

  白天用太阳,晚上任选一个星座,都用仪器测量经纬度数,推算得到时间。

  ,这是测定时间的方法。

  两种方法确立后,那各种技术的粗疏精密,丝毫也不能隐藏了。

  古今月食,各种史书都没有记载。

  日食,从汉到隋,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,其疏漏到这样的程度。

  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,逐渐严密了。

  宋共一百四十八次,没有在晦日日食的,更严密了,还是有推算要日食而没有日食的十三次。

  元共四十五次,也没有晦日日食的,还是有推算要日食而没有日食的一次,有日食而没有推算出的一次,傍晚日食而写成白天的一次。

  至于加时差错在四五刻的,当时已经是这样。

  可知高速无穷的事情,必须世代积累,纔能逐渐见到它的头绪。

  所以从汉到现在一千七百年,建立历法的有十三家,而郭守敬的为最优秀,尚且不能没有几刻的差错,而何况对于沿袭旧法的人,怎么能要求他精密呢?这一年,徐光启又进献《历书》三十卷。

  笫二年冬十月,徐光启因病辞去了历局的职务,用山东参政李天经代替他。

  遇了一个月,徐光启去世。

  七年,魏文魁进言说,历官所推的交食节气都不对,于是命令魏文魁进京测骏。

  这时论述历法的有四家,除《大统历》、《回回历》外,另设立西洋历法为西局,魏文魁焉束局。

  每一家的说法不同,乱纷纷的像打官司一样。

  李天经缮写进献《历书》共二十九卷,另有星宿屏风一座,都是已故宰辅徐光启率领西洋人制订制造的。

  李天经预推五星冲犯会合行度,说:“闰八月二十四日,木星冲犯积尸气。

  九月初四昏初,火星土星同度。

  初七卯时后段,金星土星同度。

  十一昏初,金星火星同度。

  用旧历法推火星土星同度,在初七,这就落后天象三日。

  金星火星同度在初三,造就先于天象八日。”而魏文魁则说,李天经所报告的,木星冲犯积尸与天象不合。

  李天经又说:“臣在闰八月二十五日夜及九月初一日夜,同礼部臣陈六轮等,用窥管观测,见积尸被几十个小星团团包围,木星与积尸,一起容纳在窥管中。

  窥管直径只有一寸多一点,两星相距三十分以内的,纔可能同时出现。

  如觜宿三颗星相距三十七分,就不能同时出现。

  而魏文魁只根据主观推算,没有经过实测。

  据他说初二日木星已在柳宿前,那么在此之前难道能越过鬼宿而飞渡吗?”李天经又推算木星的退行、顺行,两次经过鬼宿,它的度分晷刻,不久都应验了,于是魏文魁的说法被废除了。

  李天经又进献《历书》三十二卷,并有日晷、星晷、窥管等仪器。

  八年四月,又献上《乙亥丙子七政行度历》及《参订历法条议》二十六则。

  其中七政公说有七则:一是各曜的应敷应修改。

  日月五星平行起算酌根敷就是应敷,即是某曜某日某时运行到某宫次的数字。

  现在新法改定的各项应敷,都从崇祯元年戊辰前,冬至后,己卯日子时后段开始。

  二是测各曜的运行度数,应该用黄道仪。

  太阳由黄道运行,月亮五星各有自己的轨道,出入黄道内外,不走赤道。