钦定续通志卷九十九
隋刘焯皇极术,因分天自为天,岁自为岁,而天周岁周分矣。岁周既弱于天周,犹用小余畸零之数以命度,亦徒于算位乘除之间多所烦扰,而实无能密合于日行也。唐书云:九执厯者出于西域,周天三百六十度无余分。又言其名数诡异,不着其详。明大统厯与囘囘厯并设,囘囘厯分周天为三百六十度,大统则因授时之旧。至崇祯时,徐光啓改正厯法,采用欧罗巴术,命天周为三百六十度,度六十分,分六十秒。凡测赤道经纬、黄道经纬、地平经纬度,皆如之。【臣】等谨案,古法以太阳一日所行命之为度,而所谓四之一者,讫无定率,故累代斗分,诸家互异。至授时而有减岁余、増天周之法则,日行与天度较然分矣。况冬盈夏缩之异,终岁之间,固未有数日平行者也。故与其为畸零之度,而初不能合于日行,即不如以天为整度,而用为起数之宗,固推歩善法矣【周天者数从所起,而先有畸零,故析之而为半周、天为象限、为十二宫、为二十四气、七十二▯,莫不先有畸零,而日行之盈缩不与焉,故推歩稍难。今以周天为慗数,而但求盈缩,是以整御零为法,倍易】且所谓度生于日者,经度耳,而术家所难,尤在纬度。今以三百六十命度,则经纬通为一法,故黄赤虽有正斜,而度分可以互求。七曜之天虽有内外大小,而比例可以相较,以其为三百六十者同也。半之则一百八,十四分之则九十,而八线之法縁之以生。故以制测器,则度数易分;以测七曜,则度分易得;以算三角,则理法易明,亦取其适于用而已矣【三百六十立算,实本回回,至欧罗巴乃发明之耳】况七曜之顺逆诸行、进退损益,全在小轮为推歩之要眇。然而小轮之与大轮,比例悬殊,若镒与铢,而累黍不失者,以其度皆三百六十也。以至太隂之会望、转交,五星之岁轮,无一不以三百六十为法,而地球亦然。故以日躔纪度,但可施于黄道之经,而整度之用,该括万殊、斜侧纵横、周通环应,可谓执简御棼,法之最善者矣。【臣】等又案:天为浑圆,赤道、黄道、地平三者各有经纬度。赤道匀分三百六十度,平分之为半周,各一百八十度;四分之为象限,各九十度;六分之为纪限,各六十度;十二分之为宫为时,各三十度。是为赤经,从经度出弧线,与赤道十字相交,各引长之,会于南北极,皆成全圜,亦分为三百六十度。两极相距各一百八十度,两极距赤道各九十度,是为赤纬。依纬度作圏,与赤道平行,名距等圏。此圏大小不一,距赤道近则大,距赤道逺则小,其度亦三百六十,与赤道之度相应。赤道之用,有动有静。动者随天左旋,与黄道相交,日躔之南北于是乎限;静者太虚之位,亘古不移,昼夜之时刻于是乎纪。此赤道之经纬也。黄道之宫度,并如赤道,其与赤道相交之两防为春秋分,相距皆半周,平分两交之中为冬夏至,距两交各一象限,六分象限为节气,各十五度,是为黄经。从经度出弧线,与黄道十字相交,各引长之,周于天体,即成全圜。其各圜相凑之处,不在赤道之南北两极,而别有其枢心,是为黄极。黄极之距赤极,即两道相距之度,其距黄道亦皆九十度,是为黄纬。而月与五星出入黄道之南北者,于是乎辨。此黄道之经纬也。凡南北圏过赤道极者,必与赤道成直角,而不能与黄道成直角;其过黄道极者,亦必与黄道成直角,而不能与赤道成直角。惟过黄赤两极之圏,其过黄赤道也,必当冬夏二至之度,所以并成直角,为极至交圏。以赤道度为主,而以黄道度凖之,则互形大小者,浑圆之体,当腰之度最寛,所谓腰围大圏也;渐近两端则渐狭,所谓距等圏也。二至时,黄道以腰度当赤道距等圏之度,故黄道一度当赤道一度有余;二分时,两道虽皆腰度,然赤道平而黄道斜,故黄道一度当赤道一度不足也。此所谓同升之差,而七政升降之。斜正伏见之先后,皆由是而推焉。至于地平经纬,则以各人所居之天顶为极。盖人所居之地不同,故天顶各异,而经纬从而变也。地在天中,体圆而小,随人所立,凡目力所极,适得大圆之一半,则地虽圆,而与平体无异,故谓之地平,乃诸曜出没之界,昼夜晦明之交也。地平亦分三百六十度,四分之为四方,各相距九十度;二十四分之为二十四向,各十五度。是为地平经,从经度出弧线上会于天顶,并皆九十度,是为地平纬,亦曰髙弧。髙弧从地平正午上会天顶者,其全圜必过赤道南北两极,名为子午圏,乃诸曜出入地平适中之界,而北极之髙下,晷景之长短,中星之推移,皆由是而测焉。此地平之经纬也。以上度法及赤道、黄道、地平经纬度。
译隋代刘焯制定皇极术,把天周和岁周分别作为天、岁各自的周期,于是天周与岁周的分数分开了。岁周既然比天周短,却仍用小余的零碎数值来确定度数,只是在计算的乘除过程中徒增烦扰,实际上并不能与太阳运行严密相合。《唐书》说,九执历出自西域,把一周天定为三百六十度,没有余分;又说它的名称和数目奇异,没有详细记载。明代大统历与回回历并行,回回历把一周天分为三百六十度,大统历则沿用授时历的旧法。到崇祯年间,徐光启改正历法,采用欧罗巴的方法,把一周天定为三百六十度,一度六十分,一分六十秒。凡测量赤道经纬、黄道经纬、地平经纬的度数,都采用同样的划分。臣等谨考,古法根据太阳一天所运行的路程把它规定为一度,而所谓四分之一度,始终没有确定的标准,所以历代的斗分、各家的数值彼此不同。到了授时历,采用减少岁余、增加天周的法则,太阳运行与天度之间的区别才清楚地分开。何况冬季运行盈余、夏季运行缩减的差异,在一年之中本来就没有连续几天保持匀速运行的情况。所以,与其采用零碎的度数而根本不能与太阳运行相合,不如把天周规定为整数度,并以它作为起算的根本,这确实是推步的好方法【周天的数值从起算点开始,本来就带有零碎数,所以分为半周、象限、十二宫、二十四气、七十二候,无不先有零碎数,而太阳运行的盈缩又不在其中,因此推步稍难。如今把周天定为整数,只求太阳运行的盈缩,就是用整数统摄零数的方法,容易了一倍】。而且,所谓度由太阳运行产生,说的只是经度;历算家最难处理的,尤其是纬度。如今以三百六十作为度数,经度和纬度就通用同一套方法,因此黄道、赤道虽然有正斜之别,度分却可以互相推求。七曜运行的天体虽然有内外、大小之别,比例也可以互相比较,因为都同样以三百六十为度。把它一半分为一百八十,十四分之一为九十,于是八线法也由此产生。因此,用它来制作测量仪器,度数容易划分;用它来测量七曜,度分容易取得;用它来计算三角,原理和方法容易明白,这也只是因为它适合实际使用而已【三百六十度用于计算,实际上源自回回历,到欧罗巴才得到发展】。何况七曜运行的顺逆、进退、增减,全在小轮,是推步中最精微的关键。然而小轮与大轮的比例极其悬殊,好像镒与铢一样,计算累积的细微数值却不会有误,这是因为它们的度数都规定为三百六十。即使是太阴的会望、转交,五星的岁轮,也没有一种不是以三百六十为标准,地球也是如此。所以,用太阳运行来记度数,只能用于黄道经度;而把整度用于计算,则可以总括万种情况,包括斜侧、纵横、周遍和相互对应,可以说是掌握简要原则来驾驭纷繁变化,是最好的方法。臣等又考察,天体是浑圆的,赤道、黄道、地平都各有经度和纬度。赤道均匀分为三百六十度,平分为半周,每半周一百八十度;四分为象限,每象限九十度;六分为纪限,每纪限六十度;十二分为宫、为时,每宫或每时三十度。这叫赤经。由经度引出弧线,与赤道垂直相交,再各自延长,汇聚于南北两极,均成为完整的圆周,也分为三百六十度。两极彼此相距一百八十度,各极距赤道九十度,这叫赤纬。按照纬度作圆,与赤道平行,称为距等圈。这些圆大小不同,靠近赤道的较大,远离赤道的较小,但度数同样是三百六十,与赤道的度数相应。赤道有运动和静止两种意义:运动的赤道随天体向左旋转,与黄道相交,太阳运行在南北方向的界限由此确定;静止的赤道是太虚中的位置,自古不移动,昼夜的时刻由此确定。这就是赤道的经纬。黄道的宫度与赤道相同。黄道与赤道相交的两个点是春分、秋分,相距各半周;把两交点之间平分,就是冬至、夏至,距两交点各一象限;将象限六分为节气,每节气十五度,这叫黄经。由黄经引出弧线,与黄道垂直相交,再各自延长,环绕天体,就成为完整的圆周。这些圆周彼此汇合的地方,不是赤道的南北两极,而是另有枢纽中心,叫作黄极。黄极距赤极的距离,就是黄道与赤道相距的度数;黄极距黄道也都是九十度,这叫黄纬。月亮和五星出入黄道南北的情况,由此可以辨别。这就是黄道的经纬。凡是经过赤道两极的南北圈,必定与赤道成直角,却不能与黄道成直角;经过黄道两极的圆,也必定与黄道成直角,却不能与赤道成直角。只有经过黄、赤两极的圆,它经过黄道、赤道的地方必定正是冬至、夏至的度数,所以同时与两道成直角,称为极至交圈。以赤道度数为主、以黄道度数为准来比较,就会显示大小不同:浑圆的球体在中腰处度数最宽,这就是所谓腰围大圈;逐渐靠近两端就逐渐变窄,这就是所谓距等圈。冬至、夏至时,黄道的腰部度数相当于赤道距等圈的度数,所以黄道一度相当于赤道一度有余;春分、秋分时,两道虽然都处于腰部,但赤道平直而黄道倾斜,所以黄道一度相当于赤道一度不足。这就是所谓同升之差,也是七政升降变化的依据。七政因斜正而有伏见的先后,都由此推算。至于地平经纬,则以各人居处的天顶为极。因为人所居住的地面不同,天顶也各不相同,经纬便随之改变。地处在天体中央,形体圆而小;随着人站立的位置不同,视力所能达到的范围恰好得到大圆的一半,于是地面虽然是圆的,却与平面没有区别,所以称为地平。地平是诸曜出没的界限,也是昼夜、明暗交替的地方。地平也分为三百六十度,四分为四方,各相距九十度;二十四分为二十四个方向,各十五度。这叫地平经。由经度引出弧线,会聚于天顶,并且都与地平成九十度,这叫地平纬,也叫高弧。由地平正午方向向上会聚于天顶的高弧,其完整圆周必定经过赤道南北两极,称为子午圈。子午圈是诸曜出入地平的中线;北极的高低、日影的长短以及中星的移动,都由此测定。这就是地平的经纬。以上讲的是度数法以及赤道、黄道、地平的经纬度。
书云:期三百有六旬有六日,以闰月定四时,成岁,此厯家岁实之法所由昉也。前代诸术所定不一。《周髀算经》以三百六十五日为经岁,余四分日之一,故四年而闰一日。太初术阏逢摄提格,太初元年大余五十四。索隐曰:岁十二月,六大六小合三百五十四日,以六除之,五六三十日,除三百日,余五十四日,故下云大余者日也。其岁余之数亦四分之一,故下文命天度曰小余八,盖以三十二为度法。三统四分皆因其数。自灵帝时,会稽东部尉刘洪始减岁余,后世因之,代有损益。其测验之法,率以前岁冬至距今岁冬至,计其小余时刻,并入大余以为岁实。至于授时术,考验尤详。郭守敬改法,自言创造简仪、髙表,凭所测实数考正者七事:一曰冬至,二曰岁余。其求冬至也,自丙子年立冬后,依每日测到晷景,逐日取对冬至前后日差同者为准,得丁丑年冬至在戊戌日夜半后八刻半。又定戊寅冬至在癸邜日夜半后三十三刻,己邜冬至在戊申日半夜后五十七刻,庚辰冬至在癸丑日夜半后八十一刻,辛巳冬至在己未日夜半后六刻。其求岁余也,自刘宋大明以来,测景验气得冬至时刻真数者有六,用以相距,各得其时合用岁余,考验四年相符不差。仍自宋大明壬寅年距至今八百一十九年,每岁合得三百六十五日二十四刻二十五分,减大明术一十一秒。其二十五分为今厯合周之数【按金赵知防重修大明厯小余二十四分三十六秒,实多授时一十一秒,郭所减者赵术,非祖冲之原数也】其上考下求,又有消长之法。其法自至元十八年辛巳元顺推至一百年,则岁实当消一分;如逆推至一百年,则岁实当长一分。每相距増一百年,则岁实各消长一分,以是为上考下求之本。洪武十七年元统作大统术,诸数悉仍授时。而去其岁实消长之说,以洪武十七年甲子为元,监副李徳芳言,统不用消长之法。以考鲁献公十五年戊寅岁,天正冬至比辛巳为元,差四日半强,今当复用辛巳为元及消长之法。万厯中,郑世子载堉进厯书议,岁余曰:「隂阳消长之理,以渐而积,未有不从秒起。授时考古于百年之际,顿加一分,于理未安。假如鲁隐公三年辛酉岁下,距至元辛巳二千年,以授时本法算之,于岁实当加二十分,得庚午日六刻,为其年天正冬至。至次年壬戌岁下,距至元辛巳一千九百九十九年,本法当加十九分,得乙亥日五十刻四十四分,为其年天正冬至。两冬至相减,得相距三百六十五日四十四刻四十四分,则是岁余九分日之四,非四分日之一也。厯法之谬,莫甚于此。」新法酌量设若每年増损二秒,推而上之,则失昭公己丑増损一秒,至一秒半则失僖公辛亥。今约取中数以定距,自相乘七因八归所得,百约之为分,得一秒七十五忽,则辛亥、己丑皆得矣。其后徐光啓修厯法,着学厯小辩曰:「岁实小余自汉迄元渐次消减,今新法定用岁实更减于元,不知者必谓不惟先天更先大统,乃以推壬申冬至,大统得己亥寅正一刻,而新法得辰初一刻十八分。何也?盖正岁年与歩月离相似,冬至无定率与定朔定望无定率一也。朔望无定率,宜以平朔望加减之;冬至无定率,宜以平年加减之。故新法之平冬至虽在大统前,而定冬至恒在大统后也。」【臣】等谨按,天行盈缩,无骤増骤减之理。郭氏百年消长之法,郑世子谓其于理未安,是也。宋寜宗时,杨忠辅造统天厯,所定岁实与授时同,以斗分差乘距差为躔差,暗藏加减之法,约百年加减一分零六秒弱。郭氏盖本统天术而为之者,然杨忠辅术逐年分算,而郭术则以距算总乘其数,骤变较之杨术尤为不伦。且消长分数,必当时测定之岁实数已真确,知其无可加减,而后可据以为消长之根。若授时则所测岁余尚非真数也。一岁小余二十四刻二十五分,积之四岁,正得九十七刻。丁丑年冬至既在戊戌日夜半后八刻半,则辛巳年冬至宜在己未夜半后五刻半,不应有六刻。如以辛巳之六刻为确,则丁丑年宜在九刻,不应祗八刻半。此四年既皆实测所得,则已多半刻矣,而云相符不差,何也?又考大明五年辛丑,祖冲之所测景长,冬至在乙酉日夜半三十二刻七分。
译《尚书》说:“一年有三百六十六日,用闰月来确定四时,完成一年。”这就是历家岁实法的起源。前代各家历法所定的数值并不一致。《周髀算经》把三百六十五日作为恒定的一年,余下四分之一日,所以四年闰一日。太初术中,阏逢摄提格年为太初元年,大余五十四。索隐说:一年十二个月,六个大月、六个小月合计三百五十四日,用六来除它,五六三十日,可以除去三百日,余下五十四日,所以后文说大余就是日数。它的岁余数也是四分之一,因此下文把天度规定为小余八,大概是以三十二为度法。三统历、四分历都沿用了这个数值。自灵帝时期,会稽东部尉刘洪开始减少岁余,后世沿用,历代都有增减。测验的方法,大抵是从前一年冬至到本年冬至,计算其中的小余时刻,把它加入大余作为岁实。到了授时历,考验更加详细。郭守敬改定历法,自己说他创制简仪、高表,凭实际测量的数值考正了七项:第一是冬至,第二是岁余。他求冬至的方法,是从丙子年立冬以后,按照每天测得的日影,逐日比较,取冬至前后日影差相同的日子作为标准,得到丁丑年冬至在戊戌日夜半以后八刻半。又确定戊寅年冬至在癸卯日夜半后三十三刻,己卯年冬至在戊申日夜半后五十七刻,庚辰年冬至在癸丑日夜半后八十一刻,辛巳年冬至在己未日夜半后六刻。他求岁余的方法,是从刘宋大明以来,测量日影、验证节气,得到冬至时刻准确数值的共有六次;用这些数值互相比较,各自得到相应的岁余,考验四年,彼此相符,没有差错。又从宋大明壬寅年到现在共八百一十九年,计算每年应为三百六十五日二十四刻二十五分,比大明术减少一十一秒。这里的二十五分,是现在历法合于周天的数值【按:金代赵知微重修大明历,小余为二十四分三十六秒,实际上比授时历多一十一秒;郭守敬所减的是赵氏历术的数值,并不是祖冲之原来的数值】。至于向上考察和向下推求,又有消长法。其法是:从至元十八年辛巳作为元,顺推一百年,岁实应当减少一分;逆推一百年,岁实应当增加一分。每相隔增加一百年,岁实就各增减一分,以此作为向上考察、向下推求的根本。洪武十七年,元统制定大统术,各项数值全都沿用授时历。但删去了岁实消长的说法,以洪武十七年甲子为元。监副李德芳说,大统历不采用消长法。按照鲁献公十五年戊寅岁考察,天正冬至与以辛巳为元的推算相差四日半有余,现在应当恢复以辛巳为元并采用消长法。万历年间,郑世子载堉进呈历书,议论岁余说:“阴阳消长的道理,是逐渐积累的,没有不从秒开始的。授时历考察古代,在相隔一百年时突然增加一分,从道理上说并不妥当。假如鲁隐公三年辛酉岁下距至元辛巳二千年,按授时历原法计算,岁实应增加二十分,得到庚午日六刻,作为该年天正冬至。到下一年壬戌岁下,距至元辛巳一千九百九十九年,按原法应增加十九分,得到乙亥日五十刻四十四分,作为该年天正冬至。两次冬至相减,相距三百六十五日四十四刻四十四分;这样一来,岁余就是九分日之四,而不是四分日之一。历法的错误,没有比这更严重的了。”新法斟酌取量,假定每年增减二秒,向上推算就会在昭公己丑年失差一秒;如果每年增减一秒半,则会在僖公辛亥年失差。现在约取中间数来确定相距时间,把它自身相乘七次再除以八,所得数取百分之一作为分,得到一秒七十五忽,这样辛亥、己丑两年都能符合。后来徐光启修订历法,撰写《学历小辩》说:“岁实的小余从汉代到元代逐渐减少,现在新法所确定的岁实又比元代更小。不明白这一点的人一定会说,新法不但比大统历更符合先天,而且用来推算壬申冬至时,大统历得到己亥寅正一刻,新法得到辰初一刻十八分。为什么呢?这是因为恒定的岁年与推步月亮运行相似,冬至没有固定的标准率,正如定朔、定望没有固定的标准率一样。朔望没有固定标准率,应当在平朔、平望的基础上加减;冬至没有固定标准率,应当在平年基础上加减。所以,新法的平冬至虽然在大统历之前,但确定的冬至总在大统历之后。”〔原文数字、纪年保留:正岁〕 臣等谨考,天体运行有盈有缩,不会突然增加或突然减少。郭氏每百年消长的办法,郑世子认为不合道理,这是正确的。宋宁宗时,杨忠辅制定统天历,所定岁实与授时历相同,以斗分差乘以相距差作为躔差,暗中包含加减的方法,大约每百年加减一分零六秒。郭氏大概以统天术为本制定此法,但杨忠辅的历术逐年分算,郭氏的历术却把相距年数总数乘以该数,变化突然,比杨氏的方法更加不合道理。而且,消长的分数必须以当时测定的岁实数已经准确无误、知道不需要再加减为前提,然后才能把它作为消长的根本。授时历所测的岁余却还不是准确数值。一年的小余是二十四刻二十五分,积累四年正好得到九十七刻。丁丑年冬至既然在戊戌日夜半后八刻半,那么辛巳年冬至就应当在己未日夜半后五刻半,不应是六刻。如果把辛巳年的六刻作为准确数值,那么丁丑年就应当在九刻,不应只是八刻半。这四年既然都是实际测量所得,就已经相差半刻了,却说彼此相符、没有差错,这是为什么呢?又考察大明五年辛丑,祖冲之测得日影最长,冬至在乙酉日夜半三十二刻七分。
自大明壬寅【辛丑年之十一月冬至实即壬寅岁前天正冬至也】下距至元辛巳八百一十九年,以授时岁实积之,凡二十九万九千一百三十三日六十刻七十五分。以辛巳天正冬至己未日子正后六刻逆计之,则当时冬至在乙酉日子正后五十四刻,较祖氏所记后天愈多矣。既不能与当时所测算者密合,乃为百年长一之法以合之,则此年冬至又在甲申日七十九刻太不,又失之先天乎?而云自大明壬寅距今每岁合得此数,何也?徐光启以定朔定望拟定冬至,其论最确,而其消长所以然之故,则引而未发。盖太阳因有髙卑而生盈缩,春分当平行之处,则所得岁实为恒率,得其恒乃可以求其定,犹月之有平朔平望而后可求定朔定望也。李天经厯法条议曰:「以圭表测冬夏二至,非法之善,盖二至前后太阳南北之行度甚微,计一丈之表,其一日之景差不过一分三十秒,则一秒得六刻有竒。若测差二三秒,即差防二十刻,安所得凖乎?今法独用春秋二分,盖以此时太阳一日南北行二十四分,一日之景差一寸二分,即测差一二秒,不满一刻,较二至为最宻。西法以春分为岁首,其岁余由累测春分得之。既以每年春分测得岁实之平率,又随其时之髙冲及本轮均轮加减之,即定数可得,不必言消长矣。盖冬至近髙冲,则两岁冬至之距必多于平率;夏至近最髙,则两岁夏至之距必少于平率。又古时太阳本轮均轮半径之差大于今日,则加减均数亦大,而冬至岁实当更増。至元辛巳髙冲约与冬至同度,则岁实尤大也。以上岁实唐书·志》日躔盈缩畧例曰:北齐张子信积候合蚀加时,觉日行有入气差,然损益未得其正。至刘焯立盈缩躔衰术,与四象升降,麟徳术因之。凡阴阳往来,皆驯积而变。日南至,其行最急,急而渐损,至春分及中而后迟。迨日北至,其行最舒,而渐益之,以至秋分,又及中而后益急。急极而寒,若舒极而燠,若及中而雨旸之气交,自然之数也。元《授时术》:冬至日行一度强,出赤道二十四度弱。自此日轨渐北,即八十八日九十一分,当春分前三日,交在赤道,实行九十一度三十一分而适平。自后其盈日损,复行九十三日七十一分,当夏至之日,入赤道内二十四度弱,实行九十一度三十一分,日行一度弱。向之盈分尽损而无余。自此日轨渐南,积九十三日七十一分,当秋分后三日,交在赤道,实行九十一度三十一分而复平。自后其缩日损,行八十八日九十一分,出赤道外二十四度弱,实行九十一度三十一分,复当冬至。向之缩分尽损而无余。盈缩均有损益,初为益,末为损。自冬至以及春分,春分以及夏至,日躔自北陆转而西,西而南,于盈为益,益极而损,损至于无而缩。自夏至以及秋分,秋分以及冬至,日躔自南陆转而东,东而北,于缩为益,益极而损,损至于无余而复盈。盈初缩末俱八十八日九十一分,而行一象。缩初盈末俱九十三日七十一分,而行一象。盈缩极差皆二度四十分,由实测晷景而得,仍以算术推考,与所测允合。明《大统术》因之。万厯末,西法论太阳盈缩,主本天髙卑之法。其説谓太阳在本天终古平行人,由黄道测其行度,遂生盈缩。盖黄道以地为心,太阳本天不以地为心,于是有两心之差,而髙卑判矣。夏至前后在本天之髙半,故去黄道近而离地逺,逺则见其本天之度小,而人以黄道视之,迟于平行矣。是则行度之所以有缩也,冬至前后在本天之低半,故去黄道逺,而离地近,近则见其本天之度大,而人以黄道视之,速于平行矣。是则行度之所以有盈也。又有本轮之法,谓太阳本天与地同心,而本天之周别有本轮以居太阳。其在本轮上半,顺动天西行,去地逺为髙,故右移之度减于平行为减;在本轮下半,逆动天而东,去地近为卑,故右移速于平行为加。在本轮之左右,去地不逺不近,为髙卑适中,谓之中距,其行与平行等。此即不同心之法而小变之,盖本轮全径即两心差也。至盈缩起算,古法定于二至西法,则谓太阳本天距地极逺之防谓之最髙,距地极近之▯谓之最卑,亦曰髙冲。此二防为盈缩之界,每年行一分余。
译从大明壬寅年【辛丑年十一月的冬至,实际上就是壬寅年前的天正冬至】向下到至元辛巳年相距八百一十九年,按授时历的岁实累加,共为二十九万九千一百三十三日六十刻七十五分。以辛巳年天正冬至在己未日子正后六刻为基准逆推,当时的冬至应在乙酉日子正后五十四刻,比祖冲之所记的冬至还要后得多。既然不能与当时的测算严密相合,于是制定每百年增加一分的方法来使它相合;这样该年冬至又落在甲申日七十九刻太,岂不是又比实际天象提前了吗?然而却说从大明壬寅年到现在每年都应得到这个数值,这是为什么呢?徐光启把定朔、定望类比为确定冬至,他的论述最为准确;但他没有说明消长所以发生的原因。太阳由于有远地点和近地点而产生盈缩,春分是太阳运行接近平均速度的位置,因此所得岁实是恒定率;取得恒定率以后,才能求得确定值,正如月亮有平朔、平望以后,才能求定朔、定望。李天经在《历法条议》中说:“用圭表测量冬至、夏至,不是最好的历法,因为冬至、夏至前后太阳南北运行的度数很小。以一丈高的表来说,一天的日影差不过一分三十秒,这样一秒就相当于六刻有余。如果测量误差达到二三秒,就会相差近二十刻,哪里能得到准确标准呢?现在的历法独用春分、秋分,是因为这时太阳一天南北运行二十四分,一天的日影差一寸二分,即使测量误差一二秒,也不到一刻,比冬至、夏至时最为精密。西方历法以春分为岁首,其岁余是通过多次测量春分取得的。既根据每年春分测得岁实的平均率,又随着当时太阳距远地点、近地点的位置以及本轮、均轮进行加减,就能得到确定值,不必再说消长。冬至接近太阳近日点时,两年冬至之间的时间必定多于平均率;夏至接近太阳远日点时,两年夏至之间的时间必定少于平均率。并且古代太阳本轮、均轮半径之差大于今天,所以加减的均数也更大,冬至岁实应当更加增加。至元辛巳年太阳近日点大约与冬至同度,所以岁实尤其大。以上为岁实。《唐书·志》的《日躔盈缩略例》说:北齐张子信长期观测日食、月食并校验时刻,发现太阳运行有入气差,但还没有求得损益的准确数值。到刘焯创立盈缩躔衰术,并配合四象升降,麟德术因袭了这种方法。凡阴阳往来,都逐渐积累而发生变化。太阳到达最南的冬至时,运行最快;由快逐渐减慢,到春分经过中点后变慢。等到太阳到达最北的夏至时,运行最舒缓;随后逐渐加快,到秋分又经过中点后加速。运行快到极点就寒冷,舒缓到极点就温暖;运行到中点时雨旸之气交会,这是自然的规律。元代《授时术》说:冬至时太阳运行一度有余,出赤道二十四度不足。从此太阳轨道逐渐向北,经过八十八日九十一分,到春分前三日交于赤道,实际运行九十一度三十一分,恰好平准。此后太阳运行的盈分逐渐减少,又经过九十三日七十一分,到夏至这天进入赤道内二十四度不足,实际运行九十一度三十一分,太阳每日运行一度不足。此前的盈分全部减尽而不再有余。从此太阳轨道逐渐向南,经过九十三日七十一分,到秋分后三日交于赤道,实际运行九十一度三十一分,又恢复平准。此后太阳运行的缩分逐渐减少,经过八十八日九十一分,出赤道外二十四度不足,实际运行九十一度三十一分,又到冬至。此前的缩分全部减尽而不再有余。盈缩都有损益,开始时为益,末尾时为损。从冬至到春分、从春分到夏至,太阳运行轨道由北陆转向西,再由西转向南;对于盈分是增加,增加到极点后转为减少,减少到没有余分便转入缩。从夏至到秋分、从秋分到冬至,太阳运行轨道由南陆转向东,再由东转向北;对于缩分是增加,增加到极点后转为减少,减少到没有余分又转入盈。盈的初段和缩的末段都为八十八日九十一分,运行一象;缩的初段和盈的末段都为九十三日七十一分,运行一象。盈缩的极差都为二度四十分,这是由实测日影得到的;再用算术推考,也与实测相符合。明代《大统术》沿用了这一方法。万历末年,西法论太阳盈缩,主张采用本天高卑之法。其说认为,太阳在本天上始终作平行运动;从黄道测量它的运行度数,便产生盈缩。黄道以地为中心,而太阳本天不以地为中心,于是有两心之差,遂分出高卑。夏至前后太阳在本天的高半部,所以离黄道近而距地远;距离远,就看见它在本天运行的度数较小,人从黄道观察它,便觉得比平行运动慢了。这就是运行度数之所以有缩。冬至前后太阳在本天的低半部,所以离黄道远而距地近;距离近,就看见它在本天运行的度数较大,人从黄道观察它,便觉得比平行运动快了。这就是运行度数之所以有盈。又有本轮之法,认为太阳本天与地同心,而本天周围另有本轮承载太阳。太阳在本轮上半部时,顺着动天向西运行,距地远而为高,所以向右移动的度数比平行运动少,称为减;在本轮下半部时,逆着动天向东运行,距地近而为卑,所以向右移动快于平行运动,称为加。在本轮左右两侧,距地不远不近,是高卑适中的位置,称为中距,其运行与平行运动相等。这就是不同心法的小变通,本轮全径就是两心差。至于盈缩的起算,古法定在二至;西法则把太阳本天距地最远的位置称为最髙,距地最近的位置称为最卑,也称高冲。这两个位置是盈缩的界限,每年运行一分有余。
【臣】等谨案古厯太阳之行有各恒气十五日竒之总率而无每日细数太隂之行但有每一日之总率而无一日内分十二限之总率有之皆自授时始皆以平立定三差得之其法以盈缩日数分为六段各以段日除其段之积度得数相减为一差一差又相减为二差则其数齐同乃缘此以生定差及平差立差定差者盈缩初日最大之差也于是以平差立差减之则为毎日之定差矣其分为六段者一年二十四定气分四象限各有六气故也李天经厯法条议云七曜加减分用平立定之差法尚不足盖加减平行以求自行乃厯家要务第天实圆体与平行异▯旧所用三差法俱从句股平行定者于天体未合即盈缩损益之数未得其真今新法加减诸表乃以圆齐圆始可合天今考西法所用以测天者有平三角弧三角诸法皆以割圆八线为主而割圆八线之法正▯余▯半径相对成反正二句股形于圆内半径正割与半径余切余割成大小二句股形于圆外且鋭角分两句股钝角补成句股皆不能外句股之法第变而用角度则有八线即可得其正▯余▯视古之用▯矢法求▯背者为精宻矣若▯三角形正▯则以黄赤及地平经纬为十比例斜▯则用边角比例及垂▯总较三法然亦不外乎同式句股形也【臣】等又按西术,以最髙、最卑二防为太阳盈缩起算之端。二防毎年自有行分,其髙卑于本天半径者,非两心差之全数而止,及其半。乃于本轮之周设一均轮,以消息之。四分两心差之全数,以其三为本轮半径,以其一为均轮半径。本轮在本天之周,平行为经度。均轮心在本轮之周,自行为引数。本轮心微速于均轮心之行,两行之差,即最髙、最卑之行分也。太阳在均轮周,其行则倍于均轮心。盖本轮有上下左右四限,均轮祗逺近二限,故太阳行必倍之也。最髙、卑与二至同度,则本轮心、均轮心与地心参直,而无加减差。最卑至最髙之半周,则平行在后,实行在前,是为加差。最髙至最卑之半,则平行在前,实行在后,是为减差。由引数以三角形求均数,则得毎日之盈缩差,以之加减平行,得太阳实行矣。以上日躔盈缩前汉天文志月有九行者,黒道二出黄道北,赤道二出黄道南【按此赤道即月道之出于黄道南者,故以南之方色名之,唐宋志改名朱道,非天之赤道也】白道二出黄道西,青道二出黄道东。立春春分,月东从青道;立秋秋分,西从白道;立冬冬至,北从黒道;立夏夏至,南从赤道。唐志凡月合朔所交,冬在隂厯,夏在阳厯,月行青道【冬至夏至后青道半交在春分之宿,当黄道束,立冬立夏后青道半交在立春之宿,当黄道东南,至所冲之宿亦如之】冬在阳厯,夏在隂厯,月行白道【冬至夏至后白道半交秋分之宿,当黄道西,立冬立夏后白道半交在立秋之宿,当黄道西北,至所冲之宿亦如之】春在阳厯,秋在隂厯,月行朱道【春分秋分后朱道半交在夏至之宿,当黄道南,立春立秋后朱道半交在立夏之宿,当黄道西南,至所冲之宿亦如之】春在隂厯,秋在阳厯,月行黒道【春分秋分后黒道半交在冬至之宿,当黄道北,立春立秋后黒道半交在立冬之宿,当黄道东北,至所卫之宿亦如之】四序离为八节,至隂阳之所交行,与黄道会,故月有九行,各视月交所入七十二候距交初中黄道日度【案初交中交黄道之日度也】毎五度为限,亦初数十二,毎限减一数终于四,乃一度强,依平更从四起,毎限増一终于十二而至半交,其去黄道六度,又自十二毎限减一数终于四,亦一度强,依平更从四起,毎限増一终于十二,复与日轨相会。凡日以赤道内为隂,外为阳;月以黄道内为隂,外为阳,故月行宿度入春分交后行隂厯,秋分交后行阳厯,皆为同名;若入春分交后行阳厯,秋分交后行隂厯,皆为异名。又载大衍术议曰:推隂阳厯交在冬至夏至,则月行青道白道所交则同,而出入之行异,故青道至春分之宿及其所冲皆在黄道正西,若隂阳厯交在立春、立秋,则月循朱道、黒道所交则同,而出入之行异,故朱道至立夏之宿及其所冲皆在黄道西南,黒道至立冬之宿及其所冲皆在黄道东北。若隂阳厯交在春分、秋分之宿,则月行朱道、黒道所交则同,而出入之行异,故朱道至夏至之宿及其所冲皆在黄道正南,黒道至冬至之宿及其所冲皆在黄道正北。若隂阳厯交在立夏、立冬,月行青道、白道所交则同,而出入之行异,故青道至立春之宿及其所冲皆在黄道东南,白道至立秋之宿及其所冲皆在黄道西北。
译臣等谨案:古历关于太阳运行,只有各恒气十五日有余的总数率,没有每日的细数;关于太阴运行,也只有每日的总数率,没有一日内十二限的总数率。有这些细数,都是从《授时历》开始的,均以平、立、定三差求得。其方法是把盈缩的日数分为六段,各用该段日数除该段的积度,所得数相减为一差;一差再相减为二差。等到这些数相等,便据此产生定差、平差和立差。定差是盈缩初日最大的差数;用平差、立差减去它,便成为每日的定差。之所以分为六段,是因为一年二十四个定气分为四象限,每象限有六气。李天经《历法条议》说:七曜加减分用平、立、定三差法仍然不足,因为以加减平行求得自行,是历家的重要事务。天体是真圆形,与平行运动不同;旧用的三差法都从句股和平行运动推定,与天体并不相合,所以盈缩损益的数值还不真实。如今新法的加减诸表采用圆形配圆形,才可以符合天体。现在考察西法测天的方法,有平三角、弧三角等法,都以割圆八线为根本。割圆八线中,正弦、余弦和半径相对构成圆内的正、余两个句股形;正割、余切、余割与半径构成圆外大小两个句股形;锐角分成两个句股形,钝角补成句股形。这些都不超出句股法,只是改用角度;有八线就可以求出正弦、余弦。与古人用弧矢法求弧背相比,更为精密。若为弧三角形的正弧三角,就以黄道、赤道及地平经纬作为十比例;斜弧三角则使用边角比例以及垂弧总较三法,但也不超出同式句股形。臣等又考察西法:以最髙、最卑两个位置作为太阳盈缩起算的起点。两个位置每年各有自己的运行分数;其高卑相对于本天半径,并不是两心差的全部,而只是其中一半。于是又在本轮周围设置均轮,以调节它。把两心差的全数分为四份,以其中三份作本轮半径,以一份作均轮半径。本轮位于本天周围,作平行运动就是经度;均轮中心在本轮周围自行运行,就是引数。本轮中心的运行比均轮中心略快,两者运行的差数,就是最髙、最卑每年的运行分数。太阳在均轮周围运行,其速度是均轮中心的两倍。这是因为本轮有上下左右四限,均轮只有远近两限,所以太阳运行必为两倍。最髙、最卑与二至同度时,本轮心、均轮心和地心在一直线上,没有加减差。由最卑到最髙的半周,平行运动在后、实际运行在前,称为加差;由最髙到最卑的半周,平行运动在前、实际运行在后,称为减差。根据引数用三角形求均数,就得到每日的盈缩差;以此加减平行运动,便得到太阳的实际运行。以上是日躔盈缩。《前汉天文志》说月有九道:黑道二道出黄道北,赤道二道出黄道南【按:这里的赤道就是月道出于黄道南面的部分,所以用南方的颜色命名;唐、宋志改称朱道,并不是天的赤道】;白道二道出黄道西,青道二道出黄道东。立春、春分时,月从东方的青道运行;立秋、秋分时,向西从白道运行;立冬、冬至时,向北从黑道运行;立夏、夏至时,向南从赤道运行。《唐志》说:凡月亮合朔时所交的节点,冬至在阴历、夏至在阳历时,月行青道【冬至、夏至以后,青道的半交点在春分宿,位于黄道正东;立冬、立夏以后,青道的半交点在立春宿,位于黄道东南;到相冲的宿也如此】;冬至在阳历、夏至在阴历时,月行白道【冬至、夏至以后,白道半交点在秋分宿,位于黄道正西;立冬、立夏以后,白道半交点在立秋宿,位于黄道西北;到相冲的宿也如此】;春分在阳历、秋分在阴历时,月行朱道【春分、秋分以后,朱道半交点在夏至宿,位于黄道正南;立春、立秋以后,朱道半交点在立夏宿,位于黄道西南;到相冲的宿也如此】;春分在阴历、秋分在阳历时,月行黑道【春分、秋分以后,黑道半交点在冬至宿,位于黄道正北;立春、立秋以后,黑道半交点在立冬宿,位于黄道东北;到相冲的宿也如此】。四序分为八节,到阴阳交接运行之处,便与黄道相会,所以月有九道。各道都根据月交所进入的七十二候以及交初、中交时黄道上的日度计算【案:即初交、中交时黄道上的日度】。每五度为一限,开始数十二,每限减一,终于四,约为一度有余;按平数再从四开始,每限增加一,终于十二,到达半交,距黄道六度。又从十二开始每限减一,终于四,约为一度有余;按平数再从四开始,每限增加一,终于十二,又与太阳轨道相会。凡太阳运行,以赤道以内为阴、以外为阳;月亮运行则以黄道以内为阴、以外为阳。因此月亮经过春分交点后运行于阴历,经过秋分交点后运行于阳历,都是同名;若经过春分交点后运行于阳历,经过秋分交点后运行于阴历,都是异名。《大衍术议》又说:阴阳历交点在冬至、夏至时,月行青道、白道,交点相同而出入运行的方向不同。因此青道到春分宿及其相冲宿,都在黄道正西。若阴阳历交点在立春、立秋,月循朱道、黑道,交点相同而出入方向不同,因此朱道到立夏宿及其相冲宿,都在黄道西南;黑道到立冬宿及其相冲宿,都在黄道东北。若阴阳历交点在春分、秋分宿,月行朱道、黑道,交点相同而出入方向不同,因此朱道到夏至宿及其相冲宿,都在黄道正南;黑道到冬至宿及其相冲宿,都在黄道正北。若阴阳历交点在立夏、立冬,月行青道、白道,交点相同而出入方向不同,因此青道到立春宿及其相冲宿,都在黄道东南;白道到立秋宿及其相冲宿,都在黄道西北。
其大纪皆兼二道,而实分主八节,合于四正四维。案隂阳厯中终之所交,则月行正当黄道,去交七日,其行九十一度,齐于一象之率,而得八行之中。八行与中道而九,是谓九道。凡八行正于春秋,其去黄道六度,则交在冬夏;正于冬夏,其去黄道六度,则交在春秋。日出入赤道二十四度,月出入黄道六度。凡月交一终,退前所交一度及余八万九千七百七十三分度之四万二千五百三少半,积二百二十一月及分七千七百五十三而交道周天矣。因而半之,将九年而九道终。以四象考之,各据合朔所交入七十二候,则其八道之行也。以朔交为交初,望交为交中。若交初在冬至初候而入隂厯,则行青道,又十三日七十六分日之四十六至交中,得所冲之宿,变入阳厯亦行青道。若交初入阳厯,则白道也。故考交初所入,而周天之度可知。若望交在冬至初▯则减十三日四十六分,视大雪初候隂阳厯而正其行也。【臣】等谨按汉志,始言月有九道八行;至唐书言之特详,元史统明白道,而无九道之名。今术仍之。盖月道之交黄道,亦犹黄道之交赤道。其初交中交如二分,半交如二至。毎交一周,则退一度半弱。十八年有竒,始退黄道一周。其所谓隂阳厯者,则以黄道之内外别之。月自南而北入黄道内为隂,自北而南出黄道外为阳也。汉志以四方之色别黄道之段,目语殊简畧。唐志与大衍厯议言各不同,阅者或反轇轕,今为析之。唐志云:「凡月合朔所交,是据初交言之也【今法谓之中交】其云冬在隂厯,夏在阳厯,月行青道者,谓初交在冬至之宿而行隂厯,则前半交自南而北,行青道;初交在夏至之宿,行阳厯,则前半交自北而南,行青道。盖举初交及前半交,而中交及后半交可知也。余仿此。大衍议推隂阳厯交在冬至夏至,则月行青道白道所交则同,而出入之道异。是统交终言之:如合朔在冬至之宿而行隂厯,则初交自南而北,东入青道;中交变为阳厯,自北而南,一周皆青道。此即天文志所云「冬在阳厯,夏在阳厯,月行青道也」,但冬入而夏出为异耳。又如合朔在冬至之宿而行阳厯,则初交自北而南,西出白道;中交变为隂厯,自南而北,一周皆白道。合朔在夏至之宿而行隂厯,则初交自南而北,西入白道;中交变为阳厯,自北而南,一周皆白道。此即天文志所云「冬在阳厯,夏在隂厯,月行白道也」,但冬出夏入为异耳。余仿此。以上白道交周元史志古法谓月平行十三度十九分度之七,汉耿夀昌以为日月行至牵牛东井,日过度,月行十五度至娄角始平行赤道使然。贾逵以为今合朔▯望月食加时所以不中者,盖不知月行迟疾。李梵、苏统皆以月行当有迟疾,不必在牵牛东井娄角之间,乃因行道有逺近出入所生。刘洪作乾象术,精思二十余年,始悟其理,列为差率,以囿进退损益之数。后之作术者,咸因之。至唐一行考九道委蛇曲折之数,得月行疾徐之理。先儒谓月与五星皆近日而疾,逺日而迟。数家立法,以入转一周之日为迟疾二术,各立初末二限。初为益,末为损。在疾初、迟末,其行率过于平行;迟初、疾末,率不及于平行。自入转初日,行十四度半强,从是渐杀,积七日适及平行度,谓之疾初限,其积度比平行余五度四十二分。自是其疾日损,又积七日行十二度防强,向之益者尽损而无余,谓之疾末限。自是复行迟度,又积七日适及平行度,谓之迟初限,其积度比平行不及五度四十二分。自此其迟日损,行度渐増,又厯七日复行十四度半强,向之益者亦损而无余,谓之迟末限。入转一周实二十七日五十五刻四十六分,迟疾极差皆五度四十二分。旧法日为一限,皆用二十八限。今定验得转分进退时各不同,今分日为十二,共三百三十六限,半之为半周限,析而四之为象限。明崇祯中,李天经进厯法条议,其论太隂曰:「朔望之外,别有损益分,一加减不足以尽之。盖旧定太隂平行算朔望加减大率五度有竒,然两▯时多寡不一。即授时亦言朔望平行数不足明其理,未着其法。今于加减外再用一加减,名为二三均数。其法备载新法厯书,太隂本天之周设为本轮、均轮、次轮、次均轮凡四,而太隂实体则居次均轮之周。歩朔望则用本轮、均轮,歩两▯则用次」轮歩两▯,前后则用次均轮。
译其大体规律都兼有两道,而实际分别主掌八节,合于四正和四维。考察阴阳历中终的交点,月亮正好运行在黄道上;距交点七日,运行九十一度,等同于一象的数率,位于八道的中间。八道在春秋两分时正好运行,距黄道六度,交点就在冬夏二至;在冬夏二至时正好运行,距黄道六度,交点就在春秋二分。太阳出入赤道二十四度,月亮出入黄道六度。月亮每交一周,退过此前交点一度以及八万九千七百七十三分度之四万二千五百三少半;累计二百二十一月及七千七百五十三分,交道便运行一周天。再把它分成两半,将近九年九道运行完毕。以四象考察,各按合朔时所交入的七十二候确定其八道运行。以朔交为交初,以望交为交中。若交初在冬至初候并进入阴历,便运行青道;又经过十三日七十六分日之四十六到达交中,到了相冲宿,变入阳历,仍运行青道。若交初进入阳历,便运行白道。因此考察交初所进入的位置,就可以知道月道周天的度数。如果望交在冬至初候,就减去十三日四十六分,察看大雪初候的阴阳历,以校正它的运行。臣等谨按:《汉志》开始说月有九道八行;到《唐书》说得特别详细,元史总括说明白道,却没有九道这个名称。现在的术法仍沿用它。月道交会黄道,也如同黄道交会赤道。初交、中交如同春分、秋分,半交如同冬至、夏至。月道每运行一周,便退后一度不足;十八年有余,才退完黄道一周。所谓阴阳历,是以黄道内外来区别:月亮由南向北进入黄道以内为阴,由北向南出黄道以外为阳。《汉志》用四方颜色区别黄道各段,文字十分简略。《唐志》和《大衍历议》的说法各不相同,读者反而容易混乱,现在为之分析。《唐志》说“凡月合朔所交”,是根据初交来说的【今法称为中交】。它说冬至在阴历、夏至在阳历,月行青道,是指初交在冬至宿而运行于阴历,前半交由南向北运行青道;初交在夏至宿而运行于阳历,前半交由北向南运行青道。这里举出初交和前半交,中交及后半交也就可以知道了。其余都仿此。《大衍议》说阴阳历交点在冬至、夏至时,月行青道、白道,交点相同而出入之道不同。这是总括交终来说的:例如合朔在冬至宿而运行于阴历,初交由南向北,向东进入青道;中交变为阳历,由北向南,一周都运行青道。这就是《天文志》所说“冬在阴历,夏在阳历,月行青道”,只是冬至时进入、夏至时出去,方向不同。又如合朔在冬至宿而运行于阳历,初交由北向南,向西出白道;中交变为阴历,由南向北,一周都运行白道。合朔在夏至宿而运行于阴历,初交由南向北,向西进入白道;中交变为阳历,由北向南,一周都运行白道。这就是《天文志》所说“冬在阳历,夏在阴历,月行白道”,只是冬至时出去、夏至时进入,方向不同。其余仿此。以上是白道交周。《元史志》说,古法认为月亮平行运行十三度十九分度之七。汉代耿寿昌认为,日月运行到牵牛、东井时,太阳超过常度,月亮运行十五度,到娄、角时才开始平行运行,这是赤道造成的。贾逵认为,如今合朔、弦、望、月食的加时所以不准确,是因为不知道月亮运行有迟疾。李梵、苏统都认为月行应有迟疾,不必局限在牵牛、东井、娄、角之间,而是由运行轨道的远近和出入产生的。刘洪撰《乾象术》,苦心思考二十多年,才悟出其中道理,列出差率,以包摄进退损益的数值。后来作历法的人都沿用它。到唐代一行考察九道迂回曲折的数值,才得到月行迟速的道理。先儒说月亮和五星都距太阳近时运行快,距太阳远时运行慢。几家制定方法,以进入转周一周的日数作为迟疾二术,各设初、末两个限。初时为益,末时为损。在疾初、迟末,运行率超过平行;在迟初、疾末,运行率低于平行。自进入转周第一日,运行十四度半有余,此后逐渐减慢,累计七日恰好达到平行度,称为疾初限;其积度比平行多五度四十二分。从此运行速度每日减小,又累计七日运行十二度有余,先前增加的部分全部减尽而无余,称为疾末限。从此又运行迟度,再累计七日恰好达到平行度,称为迟初限;其积度比平行少五度四十二分。从此迟度每日减小,运行度数逐渐增加,又经过七日重新运行十四度半有余,先前增加的部分也全部减尽而无余,称为迟末限。进入转周一周实际为二十七日五十五刻四十六分,迟疾极差都为五度四十二分。旧法以一日为一限,共用二十八限。如今经过测验,得到转分进退在各时不同,于是把一日分为十二限,共三百三十六限;半日为半周限,再分为四份就是象限。明崇祯年间,李天经进《历法条议》,论太阴说:“朔望之外,另有损益分,只用一次加减还不能穷尽。旧定太阴平行推算朔望加减,大约五度有余,但两弦时的多寡不一。即使《授时历》也说朔望平行数不足,却没有说明其道理和方法。现在除加减外再用一次加减,称为二、三均数。其方法详载于《新法历书》。太阴本天的周围设置本轮、均轮、次轮、次均轮四轮,太阴实体位于次均轮周围。推算朔望用本轮、均轮,推算两弦用次轮,推算两弦前后用次均轮。”
其本轮心平行度与均轮心所生迟疾之差为初均数。初均数者,所以求初实行也。二均数者,次轮所生,则次均轮心距次轮最近▯当地心之角也。三均数者,次均轮所生。太隂所实在之处与二均数相加减为二三均数。又以之加减初实行为白道实行者也。又其言各朔后月夕西见,迟疾不一,甚有差至三日者,其故有三:一因月视行度视行为疾,段则疾见;迟段则迟见。一因黄道升降或斜或正,正必疾见,斜必迟见。一因白道在纬南纬北,凡在纬北疾见,纬南迟见也。【臣】等谨案:太隂之轮有四,而本轮乃迟疾四限之所由生,其余皆所以消息迟疾之数,故本轮为歩月离之主。其初末四限,亦犹太阳之有盈缩四限也。西人初测,止用本轮以歩朔望,次轮以歩两▯,第各以其法不能密合太隂之行,故于本轮上加一均轮。又因两▯前后之行不同于两▯,故又于次轮外加一次均轮。盖朔望时太隂在次轮之最近防,又在次均轮之最下防,而次均轮心又必常在次轮周,自地心视之俱在实行线上经度无异,故求朔望之初均数止用均轮,不用次轮也。两▯时太隂在次轮之最逺▯,又在次均轮之上防,而次均轮心亦必在次轮之最逺防,故两▯时止用次轮,不用次均轮也。至朔望前后及两▯前后,太隂在次轮逺近二▯之间,又在次均轮上下二防之间,而次均轮心亦不在次轮之逺近二防,故有次轮与次均轮之相差,而或加或减也。本轮者,所以推本天之髙卑,而均轮则以消息本轮之行度。次轮者,所以定朔望两▯之逺近,而次均轮又以分别朔望两▯前后之加减。故本轮行度合初均轮之倍引而生初均数,分髙卑左右而为朔望之加减差也。次轮行度合次均轮之倍离而生二三均数,分逺近上下而为两▯及两▯前后之加减差也。初均数之加减差,即授时之迟疾差,自最髙至最卑六宫为迟厯为减差,自最卑至最髙六宫为疾厯为加差。最髙前三宫与后三宫相当,最卑前三宫与后三宫相当,其差数皆相等,但加减异耳。求初实行法,皆以平行减月孛平行【月孛即本轮最髙▯也】得引数,用直角三角形,以本轮半径之半为对直角之边,以引数为一角,求得对角之边,三因之【均轮半径为本轮半径之半,合本轮均轮半径则为均轮半径者三,故小邉无问大小皆三因之三之一为对角之边,三之二,即均轮上倍引数之通▯。均轮右旋,必倍引数,其理与太阳同】又求得对余角之边,与半径相加减,复用直角三角形求得对小边之角,为初均数,并求得对直角之边,为次轮最近防距地心线,为求次均之用。以初均数加减用时太隂平行,即初实行也。其朔望以外之加减差,为二均、三均数。二均之生于次轮全径,与三均数之生于次均轮之半径,亦犹初均数之生于本轮及均轮半径也。既得二均、三均之数,复用三均数以加减乎二均数,是为二三均数。故求白道实行法,以初实行减本日太阳实行,得次引。用斜▯三角形两边夹一角法,求得对通▯之角,为二均数,而定其加减号。以初均数与均轮心距最卑之度相加,为加减泛限,视足九十度与否定加减限,并求对角之边,为次均轮心距地心线。又以此线及次引,用两边夹一角法,求得三均数,亦定其加减号【次引倍度不及半周者,月在轮左,故加;过半周者,月在轮右,故减】乃以二均数与三均数相加减,为二三均数【两均数同号则相加,异号则相减】以加减初实行为白道实行。以上月离迟疾傅仁均戊寅元术月有三大三小。刘孝孙使算学博士王孝通以甲辰术法诘仁均曰:「平朔定朔旧有二家,三大三小为定朔望,一大一小为平朔望。日月行有迟速相及,谓之合会。晦朔无定,由时消息。若定大小皆在朔者,合会虽定,而蔀元纪首三端并失。若上合履端之始,下得归于终,合会有时,则甲辰元术为通术矣。」仁均对曰:「书云:『季秋月朔,辰弗集于房。』孔氏云:『集合也。』不合则日蚀可知。又云:『先时者杀无赦,不及时者杀无赦。』既有先后之差,是知定朔矣。《诗》云:「十月之交,朔日辛夘。」又《春秋》传曰:「不书朔,官失之也。」自后术差,莫能详正,故秦汉以来多非朔食。宋御史中丞何承天微欲见意,不能详究,乃为散骑侍郎皮延宗等所抑。孝通之语,乃延宗旧説。治数之本,必推上元,日月如合璧,五星如连珠,夜半甲子朔旦冬至。
译本轮心的平行度与均轮心所产生的迟疾之差,叫作初均数。初均数用来求初实行。二均数由次轮产生,是次均轮心距次轮最近点、即当地心的角度。三均数由次均轮产生。太阴实际所在的位置与二均数相加减,便是二三均数;再用它加减初实行,就是白道实行。又说各朔之后月亮在黄昏向西出现,因迟疾不同,差别有时达到三日,原因有三:一是月亮的视行度,视行为疾段便出现得早,迟段便出现得晚;二是黄道升降有斜有正,正则出现早,斜则出现晚;三是白道有南纬、北纬,位于北纬时出现早,位于南纬时出现晚。臣等谨案:太阴有四轮,其中本轮产生迟疾四限,其余各轮都是用来调节迟疾数值的,所以本轮是推算月亮运行的主轮。它的初、末四限,也如同太阳的盈缩四限。西方人最初测算时,只用本轮推算朔望,用次轮推算两弦;但各按原法都不能精密符合太阴运行,所以又在本轮上增加均轮。又因为两弦前后的运行不同于两弦时,所以又在次轮外增加次均轮。朔望时,太阴在次轮的最近点,又在次均轮的最下点,而次均轮心又必定常在次轮周围;从地心看,它们都在实际运行线上,经度没有差异,所以求朔望的初均数只用均轮,不用次轮。两弦时,太阴在次轮的最远点,又在次均轮的上点,而次均轮心也必定在次轮的最远点,所以两弦时只用次轮,不用次均轮。至于朔望前后和两弦前后,太阴在次轮远近两点之间,又在次均轮上下两点之间,次均轮心也不在次轮远近两点上,因此有次轮与次均轮的差,有时加、有时减。本轮用来推算本天的高卑,均轮用来调节本轮的运行度数;次轮用来确定朔望、两弦的远近,次均轮又用来区别朔望、两弦前后的加减。因此,本轮运行度数配合初均轮的倍引,产生初均数;按高卑左右分别成为朔望的加减差。次轮运行度数配合次均轮的倍离,产生二、三均数;按远近上下分别成为两弦及两弦前后的加减差。初均数的加减差就是《授时历》的迟疾差:从最髙到最卑六宫为迟历、为减差;从最卑到最髙六宫为疾历、为加差。最髙前后三宫相当,最卑前后三宫相当,其差数都相等,只是加减不同。求初实行的方法,是以平行运动减去月孛平行运动【月孛就是本轮的最髙点】,得到引数;用直角三角形,以本轮半径的一半为对直角边,以引数为一角,求得对角边,再乘三【均轮半径是本轮半径的一半;合本轮、均轮半径时,均轮半径为三份,所以无论小边大小,都乘三;三分之一是对角边,三分之二就是均轮上倍引数的通弦。均轮向右旋转,必定是引数的两倍,其道理与太阳相同】又求得对余角边,与半径相加减,再用直角三角形求出对小边的角,这就是初均数;并求出对直角边,作为次轮最近点到地心线的距离,用来求次均数。以初均数加减用时的太阴平行运动,就是初实行。朔望以外的加减差,就是二均数、三均数。二均数产生于次轮全径,三均数产生于次均轮半径,也如同初均数产生于本轮、均轮半径。得到二均数、三均数后,再用三均数加减二均数,就是二三均数。因此求白道实行的方法,是以初实行减去本日太阳实行,得到次引。用斜弧三角形两边夹一角的方法,求得对通弦的角,作为二均数,并确定加减号。把初均数与均轮心距最卑的度数相加,作为加减泛限;看是否足九十度来确定加减限,并求对角边,作为次均轮心到地心线的距离。再用此线和次引,按两边夹一角法求三均数,也确定其加减号【次引的倍度未超过半周时,月亮在轮左,所以为加;超过半周时,月亮在轮右,所以为减】。于是将二均数与三均数相加减,得到二三均数【两个均数同号便相加,异号便相减】,再用它加减初实行,得到白道实行。以上是月离迟疾。(接上)两个均数同号便相加,异号便相减;再用二三均数加减初实行,得到白道实行。以上是月离迟疾。傅仁均《戊寅元术》说月有三大三小。刘孝孙让算学博士王孝通用《甲辰术》诘问傅仁均说:“平朔、定朔旧有两家说法:三大三小是定朔望,一大一小是平朔望。日月运行有迟有速,运行相及叫作合会。晦朔没有固定日期,要随时调节。若定朔的大小都在朔日,合会虽然确定了,但蔀元、纪首、三端都会失误。若上面接续履端之始,下面能够归于终点,合会有固定时刻,那么《甲辰元术》就是通用的历法了。”傅仁均回答说:“《尚书》说:‘季秋月朔,辰弗集于房。’孔氏说:‘集就是集合。’不相合就知道会发生日食。《尚书》又说:‘先时者杀无赦,不及时者杀无赦。’既然有先后差别,就知道应有定朔。《诗经》说:‘十月之交,朔日辛卯。’《春秋左氏传》又说:‘不记朔,是官员失误。’此后历法逐渐产生误差,没有人能够详尽校正,所以秦、汉以来常常不是在朔日发生日食。宋代御史中丞何承天稍想说明这个道理,却不能详尽研究,于是受到散骑侍郎皮延宗等人的压制。孝通的话,是皮延宗旧有的说法。推算的根本,必须推求上元:日月如同合璧,五星如同连珠,在夜半甲子日朔旦冬至。”
自此七曜散行,不复余分普尽,总会如初。惟朔分气分有可尽之理,因其可尽,即有三端。此乃纪其日数之元尔。或以为即夜半甲子朔冬至者,非也。冬至自有常数,朔名由于月起,月行迟疾匪常,三端安得即合?故必须日月相合与至同日者,乃为合朔冬至耳。《大衍术》合朔议曰:「虞▯曰:所谓朔在会合,茍躔次既同,何患于频大也?日月相离,何患频小也?」《春秋》日蚀不书朔者八,《公羊》曰:「二日也。」《谷梁》曰:「晦也。」《左氏》曰:「官失之也。」刘孝孙推俱得朔日,以丘明为是,乃与刘焯皆议定朔为有司所抑,不得行。傅仁均始为定朔,而曰:「晦不东见,朔不西朓。」【臣】等谨案:日每日平行一度,月每日平行十三度十九分度之七。合朔时,日月合度,积▯防七日有竒,而月度超前离日一象限,是为上▯。又积▯防,而月度离日半周天,与日对度,是为望。自此以后,月向日行,又积▯防,而距日一象限,是为下▯。更积▯防,而月追日及之,又复周度而为合朔矣。凡此者,皆有常度有常期,故谓之经朔、经望、经▯也。乃若定朔、定望、定▯,则有时而后于常期,故有加差焉;有时而先于常期,故有减差焉。凡加差之因有二:一因于日度之盈,夫日行既越于常度,则月不能及;一因于月度之迟,夫月行既迟于常度,则不能及日。二者皆必于常期之外,更増时刻,而后能及于朔望▯之度,故时刻加也。减差之因亦有二:一因于日度之缩,夫日行既缓于常度,则月易及之;一因于月度之速,夫月行既速于常度,则易及于日。二者皆不待常期之至,而已及于朔望▯之度,故时刻减也。乃若以日之盈遇月之迟,二者皆宜有加差;以日之缩遇月之疾,二者皆宜有减差。故盈与迟、缩与疾并为同名,而其度宜并。若以日之盈遇月之疾,在日宜加,在月则宜减;以日之缩遇月之迟,在日宜减,在月宜加。故盈与疾、缩与迟并为异名,而其度宜相减,用其多者主也。如上所论,既以盈缩迟疾二差同名相从,异名相消,则加减差之大数已定。然而又有乘除者,上所言者度也,非时刻也。故必以此所得之度分,用毎限之时刻乘之为实,每限之月行度为法除之,即变为时刻而命为加减差矣。以上实朔望。
钦定续通志卷九十九
译从此以后七曜分散运行,不再把余分全部消尽,最终仍会像起初一样会合。只有朔分、气分有可以消尽的道理;因为可以消尽,便有三端。这只是记载日数的起点罢了。有人认为这就是夜半甲子日朔旦冬至,不是这样。冬至自有常数,朔的名称由月亮运行决定,而月亮运行有迟有疾,并不恒定,三端怎么能正好相合?所以必须日月相合并且与冬至在同一天,才叫作合朔冬至。《大衍术》合朔议说:“虞说:所谓朔在会合,如果日月躔次已经相同,何必担心连续出现大月?日月相离,何必担心连续出现小月?”《春秋》中不记朔的日食有八次,《公羊传》说是第二日,《谷梁传》说是晦日,《左氏传》说是官员失误。刘孝孙推算都得出是朔日,认为丘明正确,于是与刘焯共同议定朔,但被有关官署压制,不能施行。傅仁均开始制定定朔法,并说:“晦日月亮不从东方出现,朔日月亮不在西方显现。” 臣等谨案:太阳每日平行运行一度,月亮每日平行运行十三度十九分度之七。合朔时日月同度;累计弦限七日有余,月度超过太阳一个象限,这是上弦。又累计弦限,月度距太阳半周天,与太阳相对,这是望。此后月亮向太阳运行,又累计弦限,距太阳一个象限,这是下弦;再累计弦限,月亮追上太阳,又运行一周度而成为合朔。这些都有固定的度数和固定的日期,所以称为经朔、经望、经弦。至于定朔、定望、定弦,有时晚于通常日期,所以有加差;有时早于通常日期,所以有减差。加差的原因有两个:一是太阳运行有盈,太阳运行超过常度,月亮便追不上;二是月亮运行有迟,月亮运行慢于常度,便追不上太阳。这两种情况都必须超过通常日期,增加时刻,才能达到朔、望、弦的度数,所以时刻要加。减差的原因也有两个:一是太阳运行有缩,太阳运行慢于常度,月亮容易追上;二是月亮运行有疾,月亮运行快于常度,容易追上太阳。这两种情况都不必等到通常日期到来,就已经达到朔、望、弦的度数,所以时刻要减。如果太阳之盈遇到月亮之迟,两者都应有加差;太阳之缩遇到月亮之疾,两者都应有减差。因此盈与迟、缩与疾是同名,度数应相加。如果太阳之盈遇到月亮之疾,太阳方面应加、月亮方面应减;太阳之缩遇到月亮之迟,太阳方面应减、月亮方面应加。因此盈与疾、缩与迟是异名,度数应相减,以数值较大者为主。按以上所说,把盈缩、迟疾两差同名相加、异名相消,加减差的度数大数就确定了。但还要进行乘除;前面所说的是度数,不是时刻。所以必须把所得的度数分数乘以每限的时刻数作为实,以每限月行度数作为法除之,便换算成时刻,命名为加减差。以上是实朔望。钦定《续通志》卷九十九。
钦定四库全书钦定续通志卷一百天文畧【四】日月五歩规法下春秋隐公三年春,王二月己巳日有食之。《公羊传》曰:“日食则曷为或日或不日?或言朔或不言朔?曰:‘某月某日朔,日有食之’者,食正朔也。其或日或不日,或失之前或失之后,失之前者朔在前也,失之后者朔在后也。”葢古者日月并纪,平度而用平朔,故日食毎不在朔。东汉刘洪作《乾象术》,始知月有迟疾;北齐张子信始知日有盈缩。有此二端,以生定朔,然人犹不敢用也。至唐李淳风、僧一行乃用之,至今不改,乃騐厯之首务也。《元史·志》:“术法疎密,騐在交食。然推歩之术,难得其密,加时有早晚,食分有浅深,取其密合,不容偶然。推术加时,必本于躔离朓朒;考求食分,必本于距交逺近。苟入气盈缩、入转迟疾未得其正,则合朔不失之先,必失之后。合朔失之先后,则亏食时刻其能密乎?”日月俱东行,而日迟月疾,日追月及,是为一会。交直之道有阳厯、阴厯,交会之期有中前、中后,加以地形南北、东西之不同,人目高下、邪直之各异,此食分多寡,理不得一者也。今合朔既正,则加时无早晩之差;气刻适中,则食分无强弱之失。推而上之,自《诗》《书》《春秋》及三国以来所载亏食,无不合焉。者合于既往,则行之悠久,自可无弊矣。明万厯中,郑世子载堉进《厯书》,论日食曰:“日道与月道相交处有二,若正会于交,则日食既;若但在交前后相近者,则食而不既,此天之交限也。又有人之交限,假令中国食既,戴日之下所亏才半,化外之地则交而不食,易地反观亦如之。何则?日如大赤,九月如小黒丸,共悬一线,日上而月下,即其下正望之黒丸必掩赤丸,似食之既。及旁观有逺近之差,则食数冇多寡矣。”春分以后,日行赤道北畔,交外偏多,交内偏少;秋分以后,日行赤道南畔,交外偏少,交内偏多。是故有南北差。冬至以后,日行黄道东畔,午前偏多,午后偏少;夏至以后日行黄道西畔,午前偏少,午后偏多,是故有东西差。日中仰视则高,日暮平视则低,是故有距午差。食于中前见早,食于中后见迟,是故有时差。凡此诸差,惟日有之,月则无也。故推交食,惟日颇难。欲推九服之变,必各据其处,考晷景之短长,揆辰极之高下,庶几得之。厯经推定之数,徒以燕都所见者言之耳。旧云:月行内道,食多有騐;月行外道,食多不騐。又云:天之交限,虽系内道,若在人之交限之外,▯同外道,日亦不食。此説似矣,而未尽也。假若夏至前后,日食于寅夘酉戌之问,人向东北西北观之,则外道食分反多于内道矣。日体大于月,月不能尽掩之,或过食既而日光四溢,形如金环,故日无食十分之理,虽既亦止九分八十抄。授时厯日食,阳厯限六度,定法六十;阴厯限八度,定法八十。各置其限度,如其定法而一,皆得十分。今于其定法下各加一数以除限度,则得九分八十余秒也。其议月食曰:暗虚者,景也。景之蔽月,无早晩高卑之异,四时九服之殊。譬如悬一黒丸于暗室,其左燃烛,其右悬一白丸。若烛光为黒丸所蔽,则白丸不受其光矣。人在四傍观之,无不同也。故月食无时差之説。自纪元厯妄立时差,授时因之误矣。崇祯四年十月辛夘朔,日食新法预推,顺天见食二分一十二秒,应天以南不食,大漠以北食既。例以京师见食不及三分,不救。防徐光启言:月食在夜加时早晚若无定据,惟日食案晷定时无可迁就,故立法疎密此为的证。臣等纂辑新法渐次就绪,而向后交食为期尚逺,此时不与监臣共见,至成书后将何徴信?且是食之必当测候,更有説焉。旧法食在正中则无时差,今此食既在日中,而新法仍有时差者,葢以七政运行皆依黄道,不由赤道。旧法所谓中,乃赤道之午中,非黄道之正中也。黄赤二道之中,独冬夏至加时,正午乃得同度。今十月朔,去冬至度数尚逺,两中之差二十三度有竒,岂可因加时近午不加不减乎?适际此日,又值此时,足可验时差之正术一也。本方之地经度未得真率,则加时难定。其法必从交食时测验数次,乃可较勘画一。今此食依新术测侯,其加时刻分或前后未合,当取从前所记地经度分斟酌改定,此可以求里差之真率二也。时差一法,但知中无加减,而不知中分黄赤。今一经目见,人人知加时之因黄道,因此推彼,他术皆然,足以知学习之甚易三也。
译钦定《四库全书》。钦定《续通志》卷一百。天文略(四)。日月五星步规法下。《春秋·隐公三年》春季,周王二月己巳日发生日食。《公羊传》说:“发生日食,为什么有的记日期,有的不记日期?有的说朔日,有的不说朔日?回答说:‘某月某日是朔日,发生日食’,这是在正朔发生的日食。之所以有的记日期、有的不记,是有的推算早了,有的推算晚了;推算早了,是把朔日定在前面,推算晚了,是把朔日定在后面。”大概古代把日月并列纪日,按平度使用平朔,所以日食常常不在朔日。东汉刘洪撰《乾象术》,才知道月亮有迟疾;北齐张子信才知道太阳有盈缩。有了这两个因素,便可以制定定朔,但人们仍不敢采用。到唐代李淳风、僧一行才采用,直到今天没有改变,这是验证历法的首要事务。《元史·志》说:“术法的疏密,验证在交食。推算运行的方法很难做到精密;加时有早晚,食分有浅深,必须取得精密吻合,不能偶然相合。推算加时,必须以躔离朓朒为依据;考求食分,必须以距交远近为依据。如果入气盈缩、入转迟疾没有得到准确数值,那么合朔不在先失误,就必然在后失误。合朔先后失误,亏食时刻怎么能精密呢?” 太阳和月亮都向东运行,但太阳慢、月亮快,太阳被月亮追上,这叫一会。交点直道有阳历、阴历;交会日期有中前、中后;再加上地形南北、东西不同,人的视线高下、斜直各异,所以食分多少按道理不可能完全相同。如今合朔已经校正,那么加时就没有早晚差别;气刻处于中点,食分就不会有强弱误差。向上推求,从《诗》《书》《春秋》直到三国以来记载的日食,没有不相符合的。既然与过去相合,长期施行自然不会有弊病。明万历年间,郑世子载堉进《历书》,论日食说:“日道与月道有两个相交处。如果正好在交点会合,日食就会全食;如果只是在交点前后接近处,则虽有日食而不会全食,这是天的交限。又有人的交限。假如中国看见全食,在太阳正下方的地方只亏一半;塞外之地则虽到交点而不食,换一个地方观察也是如此。为什么呢?太阳如同大红球,月亮如同小黑丸,共悬在一条线上;太阳在上、月亮在下,从正下方看去,小黑丸必定遮住红球,似乎全食。等到旁观者因远近不同,食分就有多少之别。”〔原文数字、纪年保留:九月〕 春分以后,太阳运行在赤道北侧,交点以外偏多、交点以内偏少;秋分以后,太阳运行在赤道南侧,交点以外偏少、交点以内偏多。因此有南北差。冬至以后,太阳运行在黄道东侧,午前偏多、午后偏少;夏至以后,太阳运行在黄道西侧,午前偏少、午后偏多,因此有东西差。正午仰视太阳,太阳显得高;日暮平视,太阳显得低,因此有距午差。日食发生在中前,看到得早;发生在中后,看到得晚,因此有时差。以上各种差别,只有太阳有,月亮没有。所以推算交食,只有太阳较难。要推算九服各地的变化,必须分别依据当地情况,考察日影的长短,衡量辰极的高下,这样才可能求得。历书中推定的数值,只是按燕都所见来说的。旧说月亮运行内道,日食多能验证;运行外道,日食多不能验证。又说天的交限虽在内道,若处于人的交限之外,就和外道相同,太阳也不食。这种说法似乎正确,但还不完备。假如夏至前后,日食发生在寅、卯、酉、戌之间,人朝东北或西北观察,外道的食分反而比内道多。太阳的形体大于月亮,月亮不能完全遮住太阳;有时超过全食,阳光从四周溢出,形状像金环,所以太阳不可能有十分全食,即使全食也只到九分八十抄。《授时历》规定日食阳历限六度,定法六十;阴历限八度,定法八十。各自把限度按定法除之,都得到十分。现在在各自定法下增加一数来除限度,便得到九分八十余秒。《授时历议》论月食说:暗虚就是地影。地影遮蔽月亮,没有早晚高下的差异,也没有四时九服的区别。譬如在暗室中悬挂一个黑丸,左边点蜡烛,右边悬挂一个白丸;如果烛光被黑丸遮住,白丸就得不到光。人在四周观看,结果没有不同。因此月食没有时差。自《纪元历》妄自设置时差,《授时历》沿用它,是错误的。崇祯四年十月辛卯朔,日食按新法预推,顺天府见食二分一十二秒,应天府以南不食,大漠以北全食。按照成例,京师所见食分不到三分,便不予救护。徐光启说:月食在夜间,加时早晚没有固定依据;只有日食可以根据日影确定时刻,不能迁就,所以历法疏密,这就是明确的证据。臣等编纂新法,逐渐接近完成,但以后交食的日期还很遥远;现在若不能与监臣共同观测,成书以后将凭什么取得验证?而且这次日食必须实地测候,还有一个道理。旧法说日食发生在正中便没有时差;现在这次日食明明发生在日中,而新法仍有时差,是因为七政运行都依据黄道,不依据赤道。旧法所谓中,是赤道的午中,不是黄道的正中。黄道与赤道的中点,只有冬至、夏至的加时正午才恰好同度。如今十月朔距冬至还很远,两种中点相差二十三度有余,怎么能因为加时接近正午就不加不减?恰好遇到这一天,又遇到这个时刻,足以验证时差正法,这是第一点。本地的地理经度还没有得到真实数值,因此加时难以确定。必须根据交食时多次测验,才能比较校勘、统一确定。如今这次日食按新法测候,如果加时刻分前后不相合,就应当根据过去记载的地理经度分数斟酌改定;这可以求得里差的真实数值,这是第二点。时差这一方法,只知道中点不加减,却不知道中点要分黄道、赤道。现在一经亲眼看见,人人都会知道加时的原因在黄道;由此推及其他,其他术法也都一样,足以知道学习并不困难,这是第三点。