钦定续通志卷一百
七政者,日月五星也。以玑衡视其行度,以观天意也。王蕃云:浑天仪者,羲和之旧器,积
代相传谓之玑衡。其为用也,以察三光,以分宿度者也。又有浑天象者,以着天体,以布天星辰。而浑象之法,地当在天中,其势不便,故反观丌形。
地为外匡,于已解者无异,在内诡状殊体,而合于理,可谓奇巧。然斯二者,以考于天,葢密矣。又云:古旧浑象,以二分为一度,周七尺三寸半,而莫
知何代所造?今案《虞书》云:「洛下闳为汉孝武帝于地中转浑天,定时节,作《太初厯或其所制也。汉孝和帝时,太史揆候,皆以赤道仪与天地颇有。
进退以问典星待诏姚崇等,皆曰:「星图有规法,日月实从黄道,官无其器。至永元十五年,诏左中郎将贾逵,乃始造太史黄道铜仪。至桓帝延熹」
七年,太史令张衡更以铜制,以四分为一度,周天一丈四尺六寸一分。夜于密室中,以漏水转之,令司之者闭户唱之,以告灵台之观天者,视机。
所加某星始见,某星已中,某星今没,皆如合符。蕃以古制,周小以布星辰,相去稠概,不得了察。张衡所作,又复伤大难可转移。蕃今所作,以三分
为一度,周一丈九寸五分,四分分之三,长古法三尺六寸五分,四分分之一,减衡法亦三尺六寸五分,四分分之一,浑天仪法,黄赤道各广一度。
有半蕃今所作浑象,黄赤道各广四分半,相去七寸二分。又去黄赤二道相共交错,其间相去二十四度。以两仪准之,二道俱三百六十五度有。
奇又赤道见者常一百八十二度半强,又南北极之天见者亦一百八十二度半强,是以知天之体圆如弹丸,南北极相去一百八十二度半强。
也,而陆绩所作浑象,形如鸟卵,以施二道,不得如法。若使二道同规,则其间相去不得满二十四度。若令相去二十四度,则黄道当长于赤道。又
两极相去不翅八十二度半强。按给说云:「天东西径三十五万七千里,直径亦然。」则绩意亦以天为正圆也。器与言谬,颇为乖僻。然浑天仪者,其
制有玑有衡,既动静兼状,以效二仪之情;又周旋衡管,用考三光之分。所以揆正宿度,准步盈虚,求古之遗法也。则先儒所言圆规径八尺,汉候
台铜仪,蔡邕所欲寝伏其下者是也。梁华林重云殿前,所置铜仪,其制则有双环规相并,间相去三寸许,正竖当子午,其子午之间,应南北极之。
衡各合而为孔,以象南北枢;植楗于前后,以属焉。又有单横规,高下正当浑之半,皆周帀分为度数,署以维辰之位,以象地。又有单规斜带南北。
之中与春秋二分之日道相应,亦周帀分为度数,而署以维辰,并相连着属。楗植而不动,其里又有双规相并如外,双规内径八尺,周二丈四尺。
译八寸四分,是太阳运行的轨道,所以叫黄道;太阳的升降累积年岁会有偏差,月亮及五星也随太阳度数出入。古代没有这种仪器,制作规制不清楚,参照标准斟酌确定比率,误差非常大。如今设置这个环,安放在赤道环内,并能开合转动,出入范围四十八度,两端画上标记,东西方向罗列周天度数,南北方向罗列百刻,可据此看太阳、知时刻,上面罗列三百六十策,与用卦的数目相符,度数上穿有一孔穴,与赤道相交。白道月环,外周长一丈五尺一寸五分,横八分,厚三分,直径四尺七寸六分,月亮运行有迂回曲折、时快时慢的变化,与太阳运行的缓急正好相反,古代也没有相应的仪器。如今设置在黄道环之内,使它在黄道上交会出入六度,用来测量每夜月亮运行离开黄道的度数,度数上穿有一孔穴,用来推移交会的位置,这些环都用钢铁制成。游仪的四根柱子雕成龙形,高四尺七寸,木槽以及山的高度一尺七寸半,槽长六尺
而属双轴之两头,出规外各二寸许,合两为一,内有孔,圆径二寸许,南头入地下,注于外双规南枢孔中,以象南极,北头出地上,入于外双规北。
枢孔中以象北极其运动得东西转以象天行其双轴之间则置衡长八尺通中有孔圆径一寸当衡之半两边有关各注着双轴衡既随天象
东西转运,又自于双轴间得南北低仰,所以准验辰厯,分考次度,其于揆测,唯所欲为之者【按此仪内外二重,外之双环规正竖当子午,今
子午规也,单横规以象地。今地平也,又有单规斜带南北之中,与二分日道应,今赤道规也。其内层之双规,所以为东西运转也。衡附于内,双规。
之间所以为南北低仰也】检其镌题,是伪刘曜光初六年史官丞南阳孔挺所造,则古之浑仪之法者也。而宋御史中丞何承天及大中大夫
徐爰各着《宋书》,咸以为即张衡所造,其仪略举天状,而不缀经星七曜。沈约着《宋书》,亦云然,皆失之远矣。浑天象之制,有玑而无衡。梁末秘府以
木为之,其圆如丸,其大数围,南北两头有轴,徧体布二十八宿、三家星、黄赤二道及天汉等,别为横规,环以匡其外,高下管之,以象地,南轴头入。
地注于南,植以象南极;北轴头出于地上,注于北,植以象北极。正东西转运,昏明中星既应其度分,至气节亦验,在不差而巳不如浑仪别有衡。
管测揆日月分步星度者也。吴太史令陈苗云:「先贤制木为仪,名曰浑天,即此之谓耶?」由斯而言,仪象二器远不相涉,则张衡所造盖亦止在浑
象七曜而何承天,莫辨仪象之异,亦为乖失。宋文帝以元嘉十三年诏太史更造浑仪,太史令钱乐之依案旧说,采效仪象,铸铜为之,五分为一。
度径六尺八分少,周一丈八尺二寸六分少。地在天内不动,立黄赤二道之规,南北二极之规,布列二十八宿,北斗,极星,置日月五星于黄道上。
为之杠轴,以象天运,昏明中星,与天相符。梁末置于文德殿前。至如斯制,以为浑仪,则内阙衡管,以为浑象,而地不在外,是参两法,别为一体,就。
器用而求,犹浑象之流外内,天地之状不失其位也。吴时又有葛衡,明达天官,能为机巧,改作浑天,使地居于天中,以机动之,天动而地止,以上。
应晷度则乐之所放述也。至元嘉十七年,又作小浑天,二分为度【案《宋书》作以分为一度,今命三百六十五度四分度之一为三百六十五。
分四分分之一,约之得周三尺六寸五分二厘五毫,与《隋书》所载周径俱不合。然以二分为一度,则周当得七尺三寸五厘,亦不合原数也。依隋
书所载周径算之,当以一分八厘太为一度,盖史有缺文,难以意揣也】径二尺二寸,周六尺六寸,安二十八宿中外官星,备足以白青黄等三。
译九寸,高宽都是四寸,水池深一寸,宽一寸半。龙能兴起云雨,所以用它来装饰柱子,柱子处在四角,龙下有山、云的雕饰,都处在水平槽上,都用铜制造。
宋朝熙宁七年,沈括呈上浑仪、浮漏、景表三议。浑仪议说:五星的运行有快有慢,日月的相交有出现有隐匿,要求得它们所处星次、经度相摩相会的规律,这方法完全寄托于太阳。冬至那天,是太阳运行到最南端的日子。太阳运行一周天再回到原来所测的位置,总共三百六十五又四分之一日,称为一岁。周天的整体,按日划分就叫做度,度的分离有两种情形:太阳运行则慢,月亮运行则快,两者相会而取其平均,另外区分出赤道的度数——太阳运行从南到北,升降四十八度而斜行;另外区分出黄道的度数——度数本身看不见,能看见的是星,日月五星运行所经过之处有星,正当度数标记处的一共二十八个,称为舍(星宿)。舍是用来度量度数的,度数是用来产生数字的。度数本
色珠为三家星,其日月五星悉居黄道,亦象天运,而地在其中。宋元嘉所造仪象器,隋开皇九年平陈后,并入长安,大业初移于东都观象殿,唐
贞观初,李淳风上言:「舜在璇玑玉衡以齐七政,则浑天仪也。《周礼》土圭正日景,以求地中有,以见日行黄道之验也。暨于周末,此器乃亡。汉洛下」
闳作浑仪,其后贾达、张衡等亦各有之。而推验七曜,并循赤道。按冬至极南,夏至极北,而赤道常定于中,无南北之异。盖浑仪无黄道久矣。太宗
异其说,因诏为之。至七年,仪成。表里三重,下据准基,状如十字,末树鳌足,以张四表。一曰六合仪,有天经双规,金浑纬规,金常规相结于四极之。
内列二十八宿,一日十二辰,经纬三百六十五度。二曰三辰仪,圆径八尺有璇玑,规月游规,列宿距度,七曜所行,转于六合之内。三曰四游仪,玄。
枢为轴,以连结玉衡,游筩而贯约矩规。又玄枢北树北辰,南矩地轴,傍转于内。玉衡在玄枢之间,而南北游。仰以观天之辰宿,下于识器之晷度。
皆用铜,帝称善,置于凝晖阁,用之测候。阁在禁中,其后遂亡。开元九年,一行受诏改治新厯,欲知黄道进退,而太史无黄道仪,率府兵曹参军梁
令瓒以木为游仪,一行是之,乃奏黄道游仪。古有其术,而无其器。昔人潜思,皆末能得。今令瓒所为,日道月交,皆自然契合于推步,尤要,请更铸。
以铜铁十一年仪,成一行,又曰灵台铁仪,后魏斛兰所作,规制朴畧,度刻不均,赤道不动,乃如胶柱,以考月行迟速,多差多,或至十七度,少不减。
十度不足以稽天象,授人时。李淳风黄道仪,以玉衡旋规别带,白道傍列二百四十九交,以携月游法颇难,术遂寝废。臣更造游仪,使黄道运行。
以追列舍之变,因二分之中,以立黄道,交于奎轸之间。二至陟降,各二十四度。黄道内施白道,月环用究阴阳朓朒动,合天运,简而易从,可以制。
器垂象,永传不朽。于是玄宗嘉之,自为之铭。又诏一行与令瓒等更铸浑天铜仪,圆天之象具列宿、赤道及周天度数,注水激轮,令其自转一昼。
夜而天运,周外络二输,缀以日月,令得运行。每天西旋一周,日东行一度,月行十三度十九分度之七。二十九转有余而日月会,三百六十五转。
而日周天,以木柜为地平,令仪半在地下,晦明朔望迟速有准。立木人二于地平上,其一前置鼓,以候刻,至一刻则自击之;其一前置钟,以候辰。
至一辰,亦自撞之,皆于柜中各施轮轴钩键关鏁,交错相持,至于武成殿前,以示百官,无几而铜铁渐涩,不能自转,遂藏于集贤院,其黄道游仪。
以古尺四分为度,旋枢双环。
译存在于天上,古人制作玑衡来体现它,这样度数就存在于仪器中了;度数存在于仪器中,那么日月五星是否可以在仪器中推演呢?若能在器中推演,那么天本身就无须参与了;天无须参与,那么天上实际发生的情况就不难知道了。从汉代以前,制订历法的人必定有玑衡用来自我验证;此后虽有玑衡,却不用来制订历法,制订历法的人也不再用仪器来自己考订节气、朔日、星辰运行,都不能知道确切应当的数值。到唐代僧人一行,改订《大衍历法》,才重新用浑仪参验实际情况,所以他的方法所得的结果比其他各家更精确丰富。臣曾遍考古今仪、象的方法:《虞书》所说的璇玑玉衡,只有郑康成大略记载了它的方法;到洛下闳制作圆仪,贾逵又加上黄道,它们的详细内容都没有保存在书中。此后张衡制作铜仪,在密室中用水使它转动,这大概就是所谓的浑象,而不是古代的玑衡。三国吴孙氏时期,王蕃、陆绩都曾制作过仪
其表一丈四尺六寸一分,广八分,厚三分,直径四尺五寸九分。古所谓旋仪也。南北斜,两极上下循规,各三十四度。
表里画周天,度其一面,加之银钉,使东西运转,如浑天游旋,中旋枢轴至两极,首内孔径大两度半,长与旋环径齐,玉衡望筩长四尺五寸八分。
广一寸二分,厚一寸,孔径六分。衡旋于轴中,旋运持正,用窥七曜列星之阔狭。外方内圆,孔径一度有半,周日轮也。阳经双环,表一丈七尺三寸。
里一丈四尺六寸,四分广四寸,厚四分,直径五尺四寸四分,置于子午左右,用八柱,八柱相固,亦表里画周天度,其一面加之银钉,半出地上,半
入地下,双间使枢轴及玉衡望筩旋环于中也。阴纬单环,外内广厚,周径皆准阳经,与阳经相衔,各半内外俱齐,面平,上为天,下为地,横周阳环。
谓之阴浑也。平上为两界,内外为周天百刻。天顶单环,表一丈七尺三寸,纵广八寸,厚三分,直径五尺四寸四分。直中国人顶之上,东西当卯酉。
之中稍南,使见日出入,令与阳经阴纬相固,如鸟壳之裹黄。南去赤道三十六度,去黄道十二度,去北极五十五度,去南北平各九十一度强。赤
道单环表一丈四尺五寸九分,纵八分,厚三分,直径四尺五寸八分。赤道者,当天之中,二十八宿之位也。双规运动度,穿一穴。古者秋分日,在角。
五度,今在轸十三度;冬至日,在牵牛初,今在斗十度。随穴退交,不复差谬。傍在卯酉之南,上去天顶三十六度,而横置之。黄道单环,表一丈五尺。
四寸一分,横八分,厚四分,直径四尺八寸四分。日之所行,故名黄道。太阳陟降,积岁有差。月及五星,亦随日度出入。古无其器,规制不知,准的斟
酌为率疏阔尤甚,今设此环,置于赤道环内,仍开合使运转,出入四十八度,而极画两方,东西列周天度数,南北列百刻,可使见日知时,上列三
百六十策,与用卦相准。度穿一穴,与赤道相交。白道月环,表一丈五尺一寸五分,横八分,厚三分,直径四尺七寸六分。月行有迂曲迟速,与日行。
缓急相反,古亦无其器。今设于黄道环内,使就黄道为交会出入六度,以测每夜月离上画周天度数,度穿一穴,拟移交会,皆用钢铁游仪四柱。
为龙,其崇四尺七寸,木槽及山崇一尺七寸半,槽长六尺九寸,高广皆四寸,池深一寸,广一寸半。龙能兴云雨,故以饰柱,柱在四维,龙下有山云。
俱在水平槽上,皆用铜。宋熙寍七年,沈括上浑仪、浮漏、景表三议。浑仪议曰:「五星之行,有疾舒;日月之交,有见匿。求其次舍经劘之会,其法一寓。」
于日,冬至之日,日之端南者也。
译、象,他们的说法认为:旧制以二分为一度,却苦于星辰太拥挤密集;张衡改用四分为一度,却又笨重难以转动。所以王蕃用三分为一度,周长一丈零九寸五分又五分之三寸,并设有黄道、赤道。陆绩的说法认为天的形状像鸟蛋,略微椭圆,因而黄、赤道的长短相互妨碍,不能符合法度。到刘曜时期,南阳人孔挺制作铜仪,有两个环规正对着子午方向用来象征天,有横规划分在仪器中间用来象征地,有一个特规斜着缠绕天球的腹部用来测候赤道的南北,竖立主干来象征南北两极,其中安置游规、窥管。刘曜的太史令晁崇、斛兰都曾制作过铁仪,它的规环有六个,外面四个规环总是固定不动,一个象征地形,一个象征赤道,另外两个象征南北二极;里面两个规环可以转动,就是孔挺所说的双规,它们的制式与孔挺的方法大体相同。【按:孔挺的铜仪中,单独的横规用来象征地,沈括简化文字称为"横规";又有一
日行周天而复集于表,锐凡三百六十有五日,四分日之几一,而谓之岁。周天之体,日别之谓度,度之离其数有。
二日行则舒,月行则疾,会而均。别之曰赤道之度,日行自南而北,升降四十有八度而迤。别之日黄道之度,度不可见,其可见者星也,日月五星。
之所由,有星焉,当度之画者,凡二十有八,而谓之舍。舍所以絜度,度所以生数也。度在天者,也为之玑衡。则度在器,度在器,则日月五星可转乎?
器中,而天无所豫也。天无所豫,则在天者不为难知也。自汉以前,为厯者必有玑衡,以自验;其后虽有玑衡,而不为厯;作为厯者,亦不复以器自。
考气朔、星纬,皆莫能知其必当之数。至唐僧一行,改《大衍厯法,始复用浑仪参实,故其术所得,比诸家为多。臣尝厯考古今仪象之法,《虞书》所谓:
璇玑玉衡,唯郑康成粗记其法。至洛下闳制圆仪,贾逵又加黄道,其详皆不存于书。其后张衡为铜仪,于密室中以水转之,盖所谓浑象,非古之
玑衡也。吴孙氏时,王蕃、陆绩皆尝为仪,及象其说,以谓旧以二分为一度,而患星辰稠穊。张衡改用四分,而复椎重难运。故蕃以三分为度,周丈。
有九寸五分,寸之三而具黄赤道焉。绩之说,以天形如鸟卵,小椭而黄赤道短长相害,不能应法。至刘曜时,南阳孔挺制铜仪,有双规正距子午。
以象天有横规,判仪之中,以象地有特规,斜络天腹,以候赤道南北,植干以法二极,其中乃为游规窥管。刘曜太史令晁崇、斛兰,皆尝为铁仪其
规有六,其外四规常定,一象地形,一象赤道,其二象二极;其内二规可运转,乃是挺所谓双规者也。其制与挺法大同【按孔挺铜仪,单横规
以象地乎?沈括省文曰:「横规」。又有单规,以象赤道。沈括改名「特规」「双环规」,以象二极枢,亦名「外双规」。沈括省文作「双规」。又有双规,以象二极。沈括
改名游规】唯南北柱曲抱双规,下有纵衡水平,以银错星度,小变旧法,而皆不言有黄道,疑其失传也。唐李淳风为圆仪三重,其外曰六合,有
天经双规,金浑纬规,金常规。次曰三辰转于六合之内,圆径八尺有璇玑规,月游规。所谓璇玑者,黄赤道属焉。又次曰四游,南北为天枢,中为游。
筩可以升降游转,别为月道,傍列二百四十九交,以携月游。一行以为难用,而其法亦亡。其后,
译个单独的规用来象征赤道,沈括改称为"特规";"双环规"用来象征南北二极的枢轴,也叫"外双规",沈括简化文字写作"双规";又有一对双规用来象征南北二极,沈括改称为"游规"。】只是南北的支柱弯曲地环抱着双规,下面有纵向的衡水平尺,用银来镶嵌标注星度,比旧法稍有改变,但都没有提到有黄道,怀疑是黄道已经失传了。唐代李淳风制作了三重的圆仪,最外层叫六合仪,有天经双规、金浑纬规、金常规;第二层叫三辰仪,在六合仪之内转动,圆形直径八尺,有璇玑规、月游规,所谓璇玑,黄道、赤道都归属于它;再往内一层叫四游仪,南北方向是天枢,中间是游筩,可以升降游动转动,另设有月道,旁边罗列二百四十九个交点,用来牵引月亮的运行。一行认为这难以使用,这个方法后来也失传了。此后……
率府兵曹梁令瓒更以木为游仪,因淳风之法而
稍附新意,诏与一行杂校得失,改铸铜仪,古今称其详确。至道中,初铸浑天仪于承天监,多因斛兰、晁崇之法。皇佑中,改铸铜仪于天文院,始用。
令瓒一行之论,而去取交有失得。臣今辑古今之说,以求数象,有不合者十有三事。又言浑仪之为器,其属有二,相因为用。其在外者曰体,以立
译率府兵曹梁令瓒又用木料制成活动浑仪,依据李淳风的方法而稍加新的意思,皇帝下诏让他与一行共同校核其得失,改铸成铜仪,古今都称赞它详尽准确。
至道年间,最初在承天监铸造浑天仪,大多沿用斛兰、晁崇的方法。
皇佑年间,在天文院改铸铜仪,才开始采用梁令瓒、一行二人的论说,但取舍之间兼有得失。
臣现在汇集古今各家学说,用来考求(浑仪的)数据和形制,发现有十三件事彼此不合。
又说浑仪这件仪器,其组成部分有两种,彼此配合使用。在外面的部分叫作"体",用来确立……
四方上下之定位,其次曰象,以法天之运行,常与天随。其在内,玑衡:玑以察纬,衡以察经。求天地端极,三明匿见者,体为之用,察黄道降陟,辰刺。
运徙者,象为之用;四方上下,无所不属者,玑衡为之用。体之为器,为圆规者四,其规之别,一曰经【按:经即子午规,李淳风六合仪所谓天经。】
者是也】经之规二并峙正抵子午若车轮之植二规相距四寸夹规为齿以别去极之度北极出纮之上三十有四度十分度之八强南极下
纮亦如之。对衔二釭,联二规,以为一釭。中容枢二,曰纬【按纬即赤道】纬之规一,与经交于二极之中,若车轮之倚。南北距极,皆九十一度。
强夹规为齿,以别周天之度。三曰纮【按:纮即地平】纮之规,一上际当经之半,若车轮之仆,以考地际。周赋十二辰,以定八方。纮之下有趺。
从一衡,一刻沟受水,以为平。中沟为池,以受注水。四末建趺,为升龙四,以负纮。凡浑仪之属,皆属焉。龙吭为纲维之,四楗以为固。象之为器,为圆。
规者,四其规之别。一曰玑【按:玑亦天经也。第子午规不动,而玑则可以左右旋转,如赤极之各过极大圈为异耳】玑之规二,并峙相距如。
经之度夹规为齿,对衔二釭。釭中容枢,皆如经之率,设之亦如经。其异者,经胶而玑可旋。二曰赤道【按:赤道与上文所云纬者,第以一不动。】
一左右旋为异,理与玑同】赤道之规,一刻玑十分寸之三,以衔赤道。赤道设之如纬,其异者,纬胶于经,而赤道衔于玑,有时而移。度穿一窍以
移岁差三月黄道【按此黄道即李淳风三辰仪之璇玑规而去其月游规耳】黄道之规一刻,赤道十分寸之二,以衔黄道。其南出赤道之
北际二十有四度,其北八,赤道亦如之,交于奎角,度穿一窍,以铜编属于赤道,岁差盈度,则并赤道徙而西,黄赤道夹规为齿,以别均迤之度,玑。
衡之为器,为圆规,二曰玑,对峙相距,如象玑之度【按:象玑即上文象之为器,其规之别一曰玑者是也。与玑衡之玑同名,易于相淆,故以象
玑别之】夹规为齿,皆如象玑。其异者,象玑对衔二釭,而玑对衔二枢。贵于象玑,天经之釭中三物相重而不相胶,为间十分寸之三,无使相切。
所以利旋也,为横箫二,两端夹枢,属于玑。其中夹衡为横,一栖于横箫之间。中衡为轊,以贯横箫两末,入于玑之罅,而可旋。玑可以左右,以察四。
方之祥,衡可以低昂,以察上下之祥,其说最为详备。元初袭用金旧规,环不协,难复施用。太史郭守敬创为简仪、仰仪,皆臻精妙。其说谓昔人以
管窥天,宿度余分约为太半少,未得其的,乃用二线推测,于余分纤微皆有可考。
译四方上下的固定方位,其次称为"象",用来效法天体的运行,常与天体一起转动。它在内部的部分是玑衡:玑用来观测纬度,衡用来观测经度。用来求得天地的端极,考察三光隐现的情况,体是它的用途,用来观测黄道的升降,日辰的变化。
运转迁移的功能,是由"象"来实现的;四方上下,无所不涉及的,是由玑衡来实现的。体作为器物,做成圆规的有四个,这些圆规的区别,一是"经"【按:经即子午规,李淳风六合仪中所谓的天经】就是这个。经的圆规有两个,并列竖立,正对着子午,像车轮竖立着一样,两个圆规相距四寸,圆规夹层中做出齿,用来区分距极的度数。北极出于纮之上三十四度十分度之八多一点,南极出于纮之下也是这样。
对着扣合两个釭,连接两个圆规,把它们合成一个釭。中间容纳两个枢,称为"纬"【按:纬即赤道】。纬的圆规有一个,与经交于两极之中,像车轮斜倚着一样。南北距离两极,都是九十一度多,圆规夹层中做出齿,用来区分周天的度数。三是"纮"【按:纮即地平】。纮的圆规有一个,上端边际正当经的一半,像车轮倒卧着一样,用来考察地面边际。四周分布十二辰,用来确定八方。纮的下面有趺。
顺着一根衡,凿一道沟用来盛水,用来取平。中间的沟是池,用来接受注入的水。四端立着趺,做成四条升龙,用来承负纮。凡是浑仪一类的部件,都归属在这里。龙的咽喉作为纲维加以连结,四根楗用来加固。象作为器物,做成圆规者也有四个。
这些圆规的区别,一是"玑"【按:玑也是天经。只是子午规不能动,而玑却可以左右旋转,就像赤道极各自经过极点的大圈有所不同一样】。玑的圆规有两个,并列竖立,相距如同经的度数一样,圆规夹层做出齿,对着扣合两个釭。釭中容纳枢,都和经的比率一样,设置的方式也和经一样。不同的是,经是胶合固定的,而玑可以旋转。二是"赤道"【按:赤道和上文所说的纬,只是一个不能动、一个可以左右旋转,这一点不同,道理和玑相同】。赤道的圆规有一个,凿刻的深度是玑的十分之三寸,用来扣合赤道。赤道的设置方式如同纬,不同的是,纬是胶合在经上的,而赤道是扣合在玑上的,有时会移动。在度数上穿一个孔,用来推移岁差。
三是黄道【按:这个黄道就是李淳风三辰仪中的璇玑规,只是去掉了其中的月游规】。黄道的圆规有一个,凿刻的深度是赤道的十分之二寸,用来扣合黄道。它向南超出赤道以北二十四度,向北也超出八度,赤道也是如此,交会于奎、角二宿处,在度数上穿一个孔,用铜丝把它系连在赤道上,岁差累积到一定度数,就连同赤道一起向西移动,黄道、赤道的圆规夹层做出齿,用来区分均匀偏移的度数。
玑衡作为器物,做成圆规的,二是叫玑,两两相对而立,相距和象上的玑的度数相同【按:象玑就是上文"象作为器物,其圆规的区别之一叫玑"的那个玑。与玑衡的玑同名,容易混淆,所以用"象玑"来区别】。圆规夹层做出齿,都和象玑一样。不同的是,象玑是对着扣合两个釭,而这里的玑是对着扣合两个枢。比象玑更精巧的是,天经的釭中,三样东西相叠合而不相胶合,留出十分之三寸的间隙,不让它们相互摩擦,这是为了便于旋转。做成两根横箫,两端夹着枢,连属在玑上。中间夹着衡作为横杆,一根横卧在两根横箫之间。中间的衡是轊,用来贯穿横箫的两端,插入玑的缝隙中,可以旋转。玑可以左右转动,用来观测四方的天象;衡可以俯仰,用来观测上下的天象。这种说法最为详备。
元朝初年沿用金朝旧有的仪器,环节不协调,难以再施用。太史郭守敬创制了简仪、仰仪,都达到了精
简仪之制,四方为趺,纵一丈八尺三分,去一以为广,趺面上广。
六寸,下广八寸,厚如上广,中布横輄三,纵輄三,南二,北抵南輄,北一,南抵中輄,趺面四周为水渠,四隅及卯酉位为础,础为渠与四周渠相灌通。
【按以上言趺及础轨】北极云,架柱二,植于干、艮二隅础上,左右内向,其势斜准赤道,合贯上规。规环径二尺四寸,中为距,相交为斜十字。
中心为窍,以受北极枢轴,自云架柱斜上去,趺面七尺二寸为横輄【按此横輄乃横于南北云架柱上,非趺面之横輄三纵輄三也】自輄
心上至窍,心为六尺八寸,又为龙柱二,植于卯酉础中,分之北,北向斜植以拄北架【按以上言北极架柱】南极云架柱二,植于卯酉础中。
分之南斜向坤巽二隅相交为上字,其上与百刻环边齐,在辰巳未申之间,南倾之势准赤道,自趺面斜上三尺八寸为横輄,以承百刻环下边。
又为龙柱二,植于坤、巽二隅础上,北向斜拄其端【按:以上言南极架柱】四游双环,径六尺,中间相离一寸,相连于子午、卯酉,当子午为圆。
窍以受南北极枢轴,两面皆列周天度分,起南极抵北极,余分附于北极。去南北枢窍两旁四寸,各为直距,距中心各为横关,东西与两距相连。
关中心相连,厚三寸,为窍,方八分,以受窥衡。枢轴窥衡长五尺九寸四分,中腰为圆窍,以受枢轴。衡两端为圭首,以取中。缩去圭首五分,各为侧。
立横耳,高二寸二分,广如衡面,中为圆窍,径六分,其中心上下一线界之,以知度分【按以上言四游环】百刻,环径六尺四寸,周布十二时。
百刻,每刻作三十六分,又为十字距,所以承赤道环也。百刻环内广面卧施圆轴四,使赤道环旋转无涩滞之患。其环陷入南极架一寸,仍钉之。
【按以上言百刻环】赤道环径广厚皆如四游环,面刻列舍周天度分,中为十字,距中心为窍,以受南极枢轴,界衡二各长五尺九寸四分。
广三寸,衡首斜剡五分,刻度分以对环面,中腰为窍,重置赤道环,南极枢轴其上,衡两端自长窍至衡首,低厚倍之,取二衡运转皆着环面而无。
低昂之失,且易得度,分也【按:以上言赤道环】二极枢轴,皆以钢铁为之,长六寸半,为本,半为轴,本之分寸,一如上规距,心适取能容轴径。
一寸北极轴中心为孔,孔底横穿通两旁,中出一线,曲其本出横孔两旁,结之。孔中线留三分,亦结之。上下各穿一线,贯界衡两端,中心为孔下。
洞衡底顺衡中心为渠以受线直入内界长窍中至衡中腰复为孔自衡底上出结之【按以上言界衡上用二线之法】定极环广半寸厚。
倍之,皆势穹窿中,径六度,度约一寸许。
译妙的境地。他的说法认为,古人用管子窥测天象,星宿度数的余分大约算作"太、半、少",未能得到确切数值,于是改用两条线来推测,对于极细微的余分都能考察清楚。
简仪的制度,四方做成趺座,纵长一丈八尺,减去三分之一作为宽度,趺面上部宽六寸,下部宽八寸,厚度和上部宽度相同,中间布设三根横輄、三根纵輄,南边两根,北面抵住南輄;北边一根,南面抵住中輄。趺面四周做成水渠,四角以及卯、酉方位做成础,础上的渠和四周的渠相互灌通。【按:以上说的是趺和础轨】
北极方面,设立两根云架柱,栽种在干、艮两个方位角的础上,左右向内倾斜,它们的姿势斜着对准赤道,上端合起来贯通上规。上规圆环直径二尺四寸,中间设一根距,交叉成斜十字形,中心开一个孔,用来承接北极枢轴。从云架柱斜向上,到趺面七尺二寸处设一根横輄【按:这里的横輄是横架在南北云架柱上的,不是趺面上那三根纵輄、三根横輄】。从輄的中心往上到孔的中心是六尺八寸,又设两根龙柱,栽种在卯、酉础的中间偏北处,向北倾斜栽立,用来支撑北面的云架。【按:以上说的是北极架柱】
南极方面,设两根云架柱,栽种在卯、酉础中间偏南处,斜向坤、巽两个方位角,交叉成"上"字形,它的上端和百刻环的边缘齐平,位于辰、巳、未、申之间,向南倾斜的姿势对准赤道。从趺面斜向上三尺八寸处设一根横輄,用来承托百刻环的下边。又设两根龙柱,栽种在坤、巽两个方位角的础上,向北倾斜支撑住它的顶端。【按:以上说的是南极架柱】
四游双环,直径六尺,中间相隔一寸,在子午、卯酉处相连接,正当子午处开一个圆孔,用来承接南北极枢轴,两面都刻列周天度数,起于南极止于北极,余分附记在北极处。离开南北枢孔两旁四寸处,各设一根直距,距的中心各设一根横关,东西方向与两根距相连,关的中心相互连接,厚三寸,开一个孔,方八分,用来承接窥衡的枢轴。窥衡长五尺九寸四分,中腰有一个圆孔,用来承接枢轴。衡的两端做成圭首形状,用来取正中。从圭首缩进五分处,各设侧立的横耳,高二寸二分,宽度和衡面相同,中间开一个圆孔,直径六分,孔的中心上下用一条线界定,用来标示度数。【按:以上说的是四游环】
百刻环直径六尺四寸,周边分布十二时辰、百刻,每刻分成三十六分,又设十字距,用来承托赤道环。百刻环内侧宽阔的一面平卧安装四个圆轴,使赤道环旋转没有阻涩的毛病。这个环嵌入南极架一寸,并且钉牢固定。【按:以上说的是百刻环】
赤道环的直径、宽度、厚度都和四游环一样,环面刻列星宿周天度数,中间设十字,中心开孔,用来承接南极枢轴。界衡两根,各长五尺九寸四分,宽三寸,衡首斜削五分,刻上度数以对准环面,中腰开孔,重叠安装在赤道环上,南极枢轴穿过其上,衡的两端从长孔到衡首,低厚是原来的两倍,这样两根衡运转起来都能紧贴环面而没有俯仰不准的毛病,而且容易得到准确度数。【按:以上说的是赤道环】
南北两极枢轴,都用钢铁制作,长六寸半,一半作为本体,一半作为轴。本体的分寸,和上规的距一样,中心正好能容纳轴的直径。北极轴中心开一个孔,孔底横向穿通两旁,中间穿出一条线,把本体弯曲,从横孔两旁穿出,打结固定。孔中的线留出三分,也打结。上下各穿一条线,贯穿界衡两端,中心开孔,下面贯通衡底,顺着衡中心开一道渠用来容纳线,直接进入内侧的界长孔中,到衡中腰再开一个孔,从衡底往上穿出打结。【按:以上说的是界衡上使用两条线的方法】
定极环宽半寸,厚度是宽度的两倍,整体呈
极星去不动处三度,仅容转周。中为斜十字,距广厚如环,连于上规。环距中心为孔径五厘,下至北极轴。
心六寸五分【按以上言定极环】又置铜板连南极云架之十字,方二寸,厚五分,北面剡其中心,存一厘以为厚,中为圜孔,径一分,孔心下。
至南极轴心亦六寸五分【按以上言铜板】又为环二,其一阴纬环,面刻方位,取趺面纵横輄北十字为中心,卧置之【按以上言地平】。
环】其一曰立运环,面刻度分,施于北极云架柱下,当卧环中心上属架之横輄,下抵趺輄之十字,上下各施枢轴,令可旋转,中为直距【按
元史误直为置,今改正】当心为窍,以施窥衡,令可俯仰用窥日月星辰出地度分,佐四游环,东西运转,南北低昂【按:佐,「字符史」误作「右」,今
改正】凡七政列舍中外官去极度分【按元史误凡为几今改正】皆测之赤道环旋转与列舍距星相当即转界衡使两线相对凡日
月、五星中外官入宿度分,皆测之。百刻环转界衡,令两线与日相对。其下直时刻,则昼刻也。夜则以星定之。比旧仪测日月五星出没,而无阳经。
阴纬云柱之映,其仰仪之制,以铜为之,形若釜,置于砖台,内画周天度,唇列十二辰位,盖俯视验天者也。其浑象之制,圜如弹丸,径六尺,纵横各
尽周天度分,赤道居中,黄道出入赤道各二十四度弱。明南北二京仪器,一以元法为断。万历中,西洋人利玛窦制浑仪、天球、地球等器。仁和李
之藻撰《浑天仪说》,发明制造施用之法。其制不外于六合、三辰、四游之法。但古法北极出地,铸为定度,此则子午提规可以随地度高下于用为。
便耳,其器之最精者,为浑象、简平二仪图说,具见本书。
(臣)等谨按仪象之法,古则由略而详,今则由繁而简。璇玑玉衡之器,久佚不传。洛下闳所制,马郑所训,粗得彷佛而巳刘矅时南阳孔
挺所制浑仪,始有双环,以象天经,又有横单规,以象地平,斜一单规,以象赤道,则李淳风之六合仪,基于此矣。至其内双规置衡之制,《隋志》云:「衡」
既随天象东西转运,又自于双轴间得南北低昂,是四游仪亦本于此,所少者祗三辰仪耳。夫推步之术,先考日躔,而太阳所行实由黄道,黄道
不定则七曜之行皆不可得而考,故淳风所作《三辰仪》增置黄赤二道,为璇玑一规则,七曜所行转于六合之内,其功最巨,故自唐迄明,虽代有
增损而大致,则不出于六合、三辰、四游之制。然淳风论浑仪,又无黄道,并言贾逵、张衡推验七曜,并循赤道,则非也。《后汉志》:贾逵造黄道铜仪,是。
黄道之仪,在逵以前,官无其器,而实始于逵也。宋元嘉中,太史令钱乐之所作浑仪,亦有黄赤二道之规。
译穹窿形,中间直径六度,每度约一寸左右。极星离不动之处三度,仅能容纳环转动一周。中间是斜十字形,距的宽厚和环一样,连接在上规上。环距的中心开一个孔,直径五厘,往下到北极轴心是六寸五分。【按:以上说的是定极环】
又设一块铜板连接在南极云架的十字上,方二寸,厚五分,北面削薄它的中心,留一厘作为厚度,中间开一个圆孔,直径一分,孔心往下到南极轴心也是六寸五分。【按:以上说的是铜板】
又设两个环,其中一个是阴纬环,环面刻上方位,取趺面纵横輄北面十字为中心,平卧安放。【按:以上说的是地平环】另一个叫立运环,环面刻上度数,安装在北极云架柱下面,向上正对着架子的横輄,向下抵住趺輄的十字,上下各设枢轴,使它可以旋转,中间设一根直距【按:《元史》误把"直"写作"置",现在改正】。当中开一个孔,用来安装窥衡,使它可以俯仰,用来窥测日月星辰出地的度数,辅助四游环,东西运转、南北俯仰。【按:"佐"字,《元史》误作"右",现在改正】
凡是日月五星、二十八宿及中外官星距极的度数【按:《元史》误把"凡"写作"几",现在改正】,都用这个来测量。赤道环旋转,与二十八宿的距星对齐,就转动界衡使两条线相对;凡是日、月、五星、中外官星入宿的度数,都用这个来测量。百刻环转动界衡,使两条线与太阳相对,正对下方的时刻,就是白天的时刻;夜里就用星星来确定。这比旧的仪器测量日月五星的出没更精确,而且没有阳经阴纬互相遮蔽映照的弊病。
仰仪的形制,用铜制作,形状像锅,安放在砖台上,内部画出周天度数,边沿罗列十二辰的位置,是用来俯视观测天象的仪器。
浑象的形制,圆如弹丸,直径六尺,纵横方向都布满周天度数,赤道居于中间,黄道出入赤道各二十四度弱。
明朝南北二京的仪器,一律以元朝的方法为准。万历年间,西洋人利玛窦制作了浑仪、天球、地球等仪器。仁和人李之藻撰写了《浑天仪说》,阐明了制造和使用的方法。这种仪器的制法不外乎六合、三辰、四游的方法,只是古代的方法把北极出地的度数铸成固定的度数,而这种仪器的子午规可以随着不同地方的纬度而随意调整高低,使用起来更加方便。其中制作最精良的,是浑象、简平二仪,图说详见本书。
臣等谨按:仪象的方法,古代是由简略变得详细,如今是由繁复变得简易。璇玑玉衡这种仪器,早已失传。洛下闳所制作的,马融、郑玄所训释的,只是大略仿佛而已。刘曜时南阳人孔挺所制作的浑仪,才开始有了双环,用来象征天经,又有横的单规,用来象征地平,斜置的单规,用来象征赤道,那么李淳风的六合仪,就是以此为基础的。至于其中内部双规安置衡的制度,《隋书·天文志》说:"衡既随着天象东西转动,又能在双轴之间得到南北俯仰",这样看来四游仪也是本于此,所欠缺的只是三辰仪罢了。
推算天象运行的方法,首先要考察太阳的运行轨迹,而太阳的运行实际上是沿着黄道进行的,黄道的位置不确定,那么七曜(日月五星)的运行就都无法考察清楚了,所以李淳风所制作的《三辰仪》增设了黄道、赤道两道,作为璇玑的一个圆规,这样七曜的运行就能在六合之内转动,这个功劳最大,所以从唐朝到明朝,虽然历代都有所增减,但大致不超出六合、三辰、四游这种制式。
然而李淳风论浑仪,又说没有黄道,并且说贾逵、张衡推算验证七曜都是依循赤道进行的,这个说法是不对的。《后汉书·律历志》记载:贾逵制造了黄道铜仪,这说明黄道仪器在贾逵之前,官府并没有这种器具,而实际上是从贾逵才开始有的。宋朝元嘉年间,太史令钱乐之所制作的浑仪,也有黄道、赤
淳风所作,隋志所载,其制至元郭守敬。
简仪、仰仪出,而法愈简易,且省阳经阴纬交映之弊。又以二线代窥管,可得度分纤微,法亦较旧为密而确。厥后西人之象限、纪限诸仪,则精益。
求精者耳
(臣)等又按简仪之四游环用法与浑仪之四游环同而其制迥异原则外有经纬相结今则双环平列无经纬掩映之患只如一环又
原在浑仪之内,为第三重,今则取出在外,而中分其环,命为两极。北极枢轴连于上规之心,南极枢在赤道环心。故其铭曰:「四游两轴,二极是当」。
南极攸沓,下乃天常也。天常即百刻环与赤道相迭,言天常不言赤道,省文也。上规贯北,云架柱之端;赤道百刻二环迭置,承以南云架柱两云。
架柱斜倚之势,并准赤道,则二轴相应如绳,正指两极,而四游环可以运动,其势恒与上下两规作正方折,其方中矩,故其铭词曰:「维北欹倾取」。
轴榘应也,其地平环亦旧浑仪所有。然彼有六合仪之一规,此则独用平环卧置,以承立运。立运环,浑仪所无,兹特设之,以佐四游之用。其制亦
平环分度,而中分之,为上下二枢。上枢在北,云架柱之横輄;下枢在地平环中心。二枢上下相应,如垂绳之立,而环以之运,故谓之立运也。简仪。
凡有五环,一、四游,二百刻,三、赤道,四、地平,五、立运也。五环惟百刻,地平不动,其四游、赤道、立运三环并能运转。立运窥衡一,所以测日月星辰何?
方出地,及其距地事之高下也。四游窥衡一,所以测去极之几而度分也。至于赤道一环,则有二衡。《元史》所谓界衡二者是也。赤道一环而能施。
二衡者,凡衡之枢在腰,而此二衡者,并以赤道之南极轴为轴,重迭交加,可开可合。其不曰窥衡而曰界衡者,界衡之手在线,不设窥管也。用线。
之注以线,自衡枢间循衡底之渠,贯衡端小孔,上出至北极轴,穿轴端所结线,折而下行;玉衡之又一端,入贯衡小孔,顺衡底渠至衡中腰,结之。
如此则一线折而成两,并自衡端上属北,极其势斜直,张而不弛,半衡如句,而线为之弦。一衡首尾二线,重衡则四线矣。四线并起,衡端而宗北。
极故铭曰:「上结北轴也。测日之法,移衡对日,取前线之影,正加后线,则衡之首尾二线与太阳参直,则衡端所指,即太阳所到,加时早晚,时初时。」
正何刻何分,并可于百刻环得之?则一衡巳足,故云测日用一也。测星之法,移衡就星,用目睨视,取衡上二线与其星相参直,则为正对。与用日。
景同理,其用二衡并测者,二十八舍皆有距星,以命初度。若欲知各宿距度广狭者,法当以一衡正对距星,又以一衡正对次宿距星,则两衡间
赤道度分,即本宿赤道度分矣。
译道两道的圆规。李淳风所制作的、《隋书》所记载的,这种制式一直延续到元朝郭守敬制作简仪、仰仪才出现,方法更加简易,而且省去了阳经阴纬互相遮蔽的弊病。又用两条线代替窥管,能够得到细微的度分,方法也比旧法更加精密准确。此后西方人的象限仪、纪限仪等仪器,则是在这个基础上精益求精了。
臣等又按:简仪的四游环用法和浑仪的四游环相同,但形制却大不相同。原来浑仪外面有经环纬环互相交结,如今则是双环平行排列,没有经纬互相遮蔽的弊病,只像一个环。原本在浑仪之内作为第三重的,如今则取出放在外面,把这个环中分为两部分,命名为两极。北极枢轴连接在上规的中心,南极枢连接在赤道环的中心,所以铭文说:"四游两轴,二极是当。"南极攸沓,下乃天常也",天常就是指百刻环与赤道环相互重叠,只说天常而不说赤道,是省略的文字。上规贯通北边,连接在云架柱的顶端;赤道环、百刻环两环相叠安放,用南云架柱两根云架柱支承。云架柱倾斜的姿势,都对准赤道,那么两轴相应就像绳子一样,正对准两极,而四游环就可以转动,它的姿态总是与上下两规成正方形的折角,那种方形合乎矩尺,所以铭词说:"维北欹倾,取轴榘应也。"
地平环也是旧浑仪所具有的,但是旧浑仪只有六合仪中的一个圆规,这里则单独用一个平环平卧安放,用来承托立运环。立运环是浑仪所没有的,这里特别设置它,用来辅助四游环的功用。它的制法也是平环分成度数,而中分它,作为上下两个枢。上枢在北面,是云架柱的横輄;下枢在地平环的中心。两枢上下相应,就像垂直的绳子竖立着一样,环靠着它转动,所以称为立运。
简仪总共有五个环:一是四游环,二是百刻环,三是赤道环,四是地平环,五是立运环。五个环之中只有百刻环、地平环不动,其余四游环、赤道环、立运环三个环都能够转动。立运环上有一根窥衡,用来测量日月星辰从何方向出地,以及它们距离地面的高低。四游环上有一根窥衡,用来测量距极的度数。至于赤道环,则有两根衡,就是《元史》所说的"界衡二"。赤道环之所以能够安装两根衡,是因为凡是衡的枢纽都在中腰,而这两根衡,都以赤道的南极轴为轴,重叠交加,可开可合。之所以不叫窥衡而叫界衡,是因为界衡凭借的是线,不设窥管。使用线的方法是:从衡枢之间,沿着衡底的渠,贯穿衡端的小孔,向上穿出到北极轴,穿过轴端打结的线,折转向下延伸;另一端的线,穿入贯穿衡的小孔,顺着衡底的渠到衡的中腰,打结固定。这样一来,一条线折转而变成两条,都从衡端向上连属到北极,它的姿态斜直,张开而不松弛,半根衡像钩子一样弯曲,而线则是它的弦。一根衡的首尾各有两条线,两根衡合起来就是四条线了。四条线一齐从衡端出发,归向北极,所以铭文说:"上结北轴也。"
测量太阳的方法是:移动衡对准太阳,取前面那条线的影子,正好压在后面那条线上,那么衡的首尾两条线就与太阳成一条直线了,这时衡端所指的方向,就是太阳所到达的位置,据此可以推算出加时的早晚,是时初还是时正,是哪一刻哪一分,都可以在百刻环上得到,这样只用一根衡就够了,所以说测太阳用一根衡。测量星辰的方法是:移动衡对准星辰,用眼睛斜视,使衡上两条线与那颗星成一条直线,就是正对了,这和用日影测量的道理相同。至于用两根衡一起测量的情况,是因为二十八宿都有距星,用来确定各宿的起始度数,如果想知道各宿距度的宽窄,方法是应当用一根衡正对距星,又用另一根衡正对下一宿的距星,那么两根衡之间的赤道度数,就是本宿的赤道度数了。如果想知道中外官星入宿的深浅,就用一根衡对准所
若欲知中外官星入宿深浅者,以一衡对定所入宿距星,复以一衡正对此星,稽两衡间赤道,即得此星入宿度。
分矣。元史备载简仪之制,而铭词弗录。然测星兼二之用,则史所未言也。故略举铭词,而并解之。
(臣)等又按:仰仪如釜,所以象地平下半周之浑天,其度必皆与地平上之天度相对待,故先平度之,从仪面之子午卯酉各作弧线交。
于仪之底,即釜底之正中,亦即地平上之天顶也。次斜度之于地平下,子午半规自地平午数南极入地度,为斜度之中心,为南极之入地度,亦
即北极之出地度也,地平下之宗南极,犹地平上之宗北极,无二理也。铭曰:小大必周,入地画也。始周浸断,浸极外也者,言斜度之法也。斜画之。
度既宗南极,则其纬度之常隐不见者,每度皆绕极环行而成圆象,虽有大小,皆为全圆。若过此以往,离南极浸远,则纬度之圆浸大,其圆之在
地平下者,渐不能成全圆,而为半圆者,以其渐出南极界外也。其云衡竿加卦,巽坤内也。以负缩竿,子午对也。未负机板,窾纳芥也。上下悬直与。
镦会也,视日漏光,何度在也?巽坤者,釜口南之正东西也;子午者,釜口之正南北也。盖以东西横竿负南北直竿,竿末则正直釜之中心,其形如
板板心为圆窍,则竿末之窍正对釜底之中,故云与镦会。镦即釜底之中心也。是其理,即如地心与天顶相应矣。凡浑圆上经纬之相冲,必过其
心机板之窍,既在地心,如浑圆,心从此透日光,以至釜底,视其光之在何度,即可以知天上日躔之度分矣。故云「视日漏光何度,在也」,其可以测。
发敛者,以纬度之迟速分之也。其可以测薄蚀之起复、方位者,以日光自浑圆心透于釜底,必成小小圆象,而食分之浅深、进退毕肖其中也。元
史志虽载仰仪铭词,而其理未着,故详解之。
(臣)等又案西法之最精者,莫如浑盖、简平二仪。要而论之,亦即《周髀》、盖天之法也。浑盖、平仪,置北极于中心,其度最密;次昼长规,又次。
赤道规以渐而疏,其理易知。又次为昼短规,在赤道规外,其距赤道度与昼长规等。理宜取小,而今为平仪所限,不得不反展而大。其经纬度视。
赤道更阔,以疏然,以稽天度,而七政之躔离可知;考时刻,而方位之加临不爽者,何也?立法之意,盖以人置身南极,以望北极,故近人目者其度。
加宽远人目者,其度加窄;视法之理,宜然而分秒忽微,一一与勾股割圆之切线相应也。至长规以外,度必更宽更阔,而平仪中不能容,不得不
割而弃之矣。考之《周髀算经》,言天象盖笠,地法覆盘。又云“笠以写天”,而其制弗详。
译入宿的距星,再用另一根衡正对这颗星,测算两根衡之间的赤道度数,就得到这颗星入宿的度数了。《元史》详细记载了简仪的形制,却没有收录铭词,然而测星兼用两根衡的用法,是《元史》所没有说到的,所以这里简略列出铭词,并加以解说。
臣等又按:仰仪的形状像锅,是用来象征地平线以下半个周天的浑天,它的度数必定都与地平线以上的天度相对应,所以先水平地划分度数,从仪器表面的子午、卯酉方向各画出弧线,交会于仪器的底部,也就是锅底的正中央,这也就是地平线以上的天顶。其次在地平线以下斜着划分度数,从子午半规上,从地平线的"午"位起算南极入地的度数,作为斜度划分的中心,这个南极入地的度数,也就是北极出地的度数,地平线以下以南极为中心,就像地平线以上以北极为中心一样,没有两种道理。铭文说:"小大必周,入地画也;始周浸断,浸极外也",说的就是斜画分度的方法。斜画的度数既然以南极为中心,那么那些常年隐没不见的纬度,每一度都环绕南极转一圈而成圆形,虽然大小不同,但都是完整的圆。如果超过这个范围继续往外,离南极越来越远,那么纬度的圆就越来越大,这个圆在地平线以下的部分,就逐渐不能成为完整的圆,而变成半圆了,这是因为它逐渐超出了南极的范围。
铭文中说的"衡竿加卦,巽坤内也;以负缩竿,子午对也;未负机板,窾纳芥也;上下悬直,与镦会也;视日漏光,何度在也",是说:巽坤方向,是锅口正东西的方向;子午方向,是锅口的正南北方向。用东西向的横竿承负南北向的直竿,直竿的末端正好对准锅的中心,它的形状像块板,板心开一个圆孔,那么竿末端的孔正好对准锅底的中心,所以说"与镦会",镦就是锅底的中心。这个道理,就如同地心与天顶相对应一样。凡是浑圆体上经纬相交的地方,必定经过它的中心。机板上的孔既然在地心,如同浑圆的中心,从这里透过日光,一直照到锅底,观察这道光在哪一度,就可以知道天上太阳运行的度数了,所以说"视日漏光何度在也"。之所以可以测量节气的迟缓,是因为用纬度的快慢来划分的;之所以可以测量日食月食的起讫和方位,是因为日光从浑圆的中心透到锅底,必定形成一个小小的圆形光斑,而食分的深浅、进退都真切地反映在其中。《元史》志虽然记载了仰仪的铭词,但道理没有阐明,所以在此详加解说。
臣等又按:西方方法中最精妙的,莫过于浑盖仪、简平仪两种仪器。总体而论,这也就是《周髀算经》盖天说的方法。浑盖平仪把北极安置在中心,那里的刻度最密;其次是昼长规,再其次是赤道规,逐渐变得稀疏,这个道理容易理解。再其次是昼短规,在赤道规之外,它与赤道的距离和昼长规相等,按理应当刻度较小,但如今受到平仪的限制,不得不反而展开变大,它的经纬度看起来比赤道更宽阔,这样才能考察天度,从而知道七政运行的轨迹;考察时刻,从而使方位的对应不出差错,这是为什么呢?立法的用意,大概是设想人站在南极,来眺望北极,所以离人的视线近的度数就显得宽,离人的视线远的度数就显得窄;这种投影方法的道理,应当是这样的,而其中的分秒毫厘,都一一与勾股割圆的切线相对应。至于昼长规以外,度数必定更宽更阔,而平仪之中容纳不下,不得不割舍掉了。
考察《周髀算经》,说天的形象像斗笠,地的法则像倒扣的盘子,又说"笠以写天",但对它的形制没有详细说明。如今按道理来推想,既然地像倒扣的盘子,就有圆形突起隆起的形状,那么天像斗笠,必定是圆形凹陷、弯曲环抱的形象,它的形制或许应当
今以理揆之,既地如覆盘,即有圆突隆起之形,则天如盖笠,必
为圆坳曲抱之象,其制或当为半浑圆,而空其中,略如仰仪之制,则于高明下覆之形体相肖矣。是则必以北极为中心,赤道为边际,其赤道以
外渐敛渐窄,必别有法以相佐,或亦是半圆内空之形,而仍以赤道为边,其赤道以南,并取其距赤道远近,求其经纬度数而图之,至于南距赤
道甚远,不可见星之处,亦遂可空之不用。于是两器相合,即周天可见之星象俱全备而无遗矣。又或写天之笠,竟展而平,而以北极为心,赤道
为边用割圆切线之法,以考其经纬度数,则周天之星象可一一写其形容。其赤道南之星,亦展而平,而以赤道为边,察星赤道起数,亦用切线。
度定其经纬,则近赤道者距疏,离赤道南者渐密,而一一惟肖。其不见之星,亦遂可空之。是虽不言南极,而南极巳在其中。今西洋所作星图,自
赤道中分为两,即此制也。夫笠以写天,既不出坳平二制,而浑盖之器乃能于赤道外展阔平边,以得其经纬,遂能依各方之北极出地度,求其
天顶所在,及地平边际,即昼夜长短之极差,可见于是。地平之经纬,与天度之经纬,相与参互错综,而如指诸掌。而于《周髀》之所言,无不一一相。
应即断其为《周髀》盖天之遗术可矣。利氏名其器为《浑盖通宪》,盖有以得其源流,而不敢没其实也。
(臣)等又按测天之器,圆者心为浑,平者即为盖,简平仪以平圆测浑圆,是亦盖天中之一器也。今考其法,可以知一岁中日道发南敛。
北之以可行,知寒暑进退之节,可以知昼夜永短之故,可以用太阳高度测各地北极之出地,即可用北极出地求各地逐日太阳之高度,推极。
其变而置赤道为天顶,即知其地之一年两度寒暑,而三百六旬昼夜皆平;若北极为天顶,即知其地之能以半年为昼,半年为夜,而物有朝生。
暮获,凡《周髀》中所言,皆可知之,故知其为盖天中之一器也。但《周髀》云「笠以写天」,与浑盖较亲切耳。夫盖天以平写浑,必将以浑圆之度按而平。
之浑盖之器,如剖浑球而空其中,仍仰置几案,以通明如玻璃之片,平掩其口,则圆球内面之经纬度分,映浮平面,一一可数,而变坳为平矣。然
其度必中密而外疏,故用切线。此如人在天中,寘北极于中心,测浑天之内面,乃正视也。简平之器,则如浑球嵌于立屏之内,仅可见其半球而
以玻璃片悬于屏前,正切其球,四面距屏皆如球半径,而无欹侧,则球面之经纬度分皆可写记,而抑突为平矣。然其度必中阔而旁促,故用正
弦此如置身天外,以测浑天之外面,故以极至交图为边,两极皆安于外周,以考其出入地之度,乃旁视也。
译是半个浑圆球体,中间是空的,大略像仰仪的形制,这样才与"居高临下覆盖"的形体相符合。这样一来,必定以北极为中心,以赤道为边际,赤道以外逐渐收窄,必定另有方法来辅助,或许也是半圆中空的形状,而仍以赤道为边,赤道以南的部分,并按照距赤道远近的比例,求出它的经纬度数而绘制成图,至于南方距赤道很远、看不见星星的地方,也就可以空着不用了。这样两种仪器合起来,那么周天可见的星象就都完备而没有遗漏了。
又或者把描绘天象的斗笠,竟展开铺平,以北极为中心,赤道为边缘,用割圆切线的方法,来考察它的经纬度数,那么周天的星象就可以一一描绘出它的形状。赤道以南的星星,也展开铺平,以赤道为边缘,考察星星距赤道的起算度数,也用切线度数确定它的经纬,那么靠近赤道的地方间距就稀疏,离赤道往南就逐渐密集,而一一都很逼真,那些看不见的星星,也就可以空着不用了。这样虽然没有提及南极,但南极已经包含在其中了。如今西洋所绘制的星图,从赤道中间分成两半,就是这种做法。
描绘天象的斗笠,既然不超出"凹陷"和"平铺"这两种形制,而浑盖仪却能够在赤道之外展开、拓宽平边,从而得到它的经纬度数,于是能够根据各地北极出地的度数,求出该地天顶所在的位置,以及地平线的边际,也就是昼夜长短的最大差异,都可以从这里看出来。地平线的经纬,与天度的经纬,相互参照交错,就如同指着手掌一样清楚。这与《周髀算经》所说的道理,没有不一一相符合的,就可以断定这是《周髀算经》盖天说方法的遗留了。利玛窦把这种仪器命名为《浑盖通宪》,大概是因为他了解到了它的渊源,而不敢埋没这个事实。
臣等又按:测天的仪器,圆的就叫浑仪,平的就叫盖仪,简平仪用平圆来测量浑圆,这也是盖天说中的一种仪器。如今考察它的方法,可以知道一年之中太阳运行轨道往南收缩、往北扩展的规律,从而知道寒暑进退的节气;可以知道昼夜长短的原因;可以用太阳的高度来测量各地北极出地的度数,也可以用北极出地的度数来推求各地每日太阳的高度,推究到极致,如果把赤道设为天顶,就知道那个地方一年之中有两次寒暑变化,而三百六十天昼夜都平均;如果把北极设为天顶,就知道那个地方能够半年是白天、半年是黑夜,而万物有早晨生长、傍晚就收获的情形。凡是《周髀算经》中所说的,都可以由此得知,所以知道它是盖天说中的一种仪器。只是《周髀算经》说"笠以写天",这个说法与浑盖仪更为贴近。
盖天说要用平面来描绘浑圆的天体,必定要把浑圆的度数按照比例展开成平面。浑盖仪的制作,就像剖开浑圆的球体,把中间挖空,仍然仰放在几案上,用像玻璃一样透明的薄片,平放遮住球体的开口,那么球体内面的经纬度数,就映照浮现在这个平面上,一一都可以数得出来,这样就把凹陷的形状变成了平面。然而它的度数必定是中间密集、外围稀疏,所以要用切线。这就好比人处在天体之中,把北极放在中心,测量浑天的内面,这是正视的方法。
简平仪的制法,则像把浑圆的球体镶嵌在立着的屏风之内,只能看见它的半个球面,用玻璃片悬挂在屏风前面,正对切着这个球,四面距离屏风都等于球体的半径,没有倾斜,那么球面上的经纬度数都可以描绘记录下来,这样就把凸起的形状抑制成了平面。然而它的度数必定是中间宽阔、旁边紧促,所以要用正弦。这就好比人处在天体之外,来测量浑天的外面,所以要以二至(冬至、夏至)交会图作为边界,两极都安置在外周,来考察它们出入地的度数,这是从旁边观测的方法。
由此说来,浑盖仪与简平仪形制不同,但都可以算作盖
由是言之,浑盖与简平异制而并得。
为盖天遗器审矣,而一则用切线,一则用正弦,非是则不能成器,因以知三角八线之法并皆古人所有,而西人能用之,非其所创也。
钦定续通志卷一百一
●钦定续通志卷一百二《天文略六》
天文略 【六】
刻漏
○刻漏
昔黄帝创观漏水,制器取则,以分昼夜。其后因以命官,《周礼》挈壶氏则其职也。其法总以百刻分于昼夜,冬至昼漏四十刻,夜漏六十刻,夏
至昼漏六十刻,夜漏四十刻。春秋二分,昼夜各五十刻。日未出前二刻半而明,既没后二刻半乃昏。减夜五刻,以益昼漏,谓之昏旦。漏刻皆随气。
增损冬夏二至之间昼夜长短,凡差二十刻,每差一刻为一箭。冬至互起其首,凡有四十一箭。昼有朝、有禺、有中、有晡、有夕;夜有甲、乙、丙、丁、戊【
按《周官司寤氏》掌夜时,郑注:“夜时,谓夜早晚。”若今甲乙至戊,贾公彦疏云:“甲乙则早时,成亥则晚时,非也。”郑自以甲乙丙丁戊五分夜为定,或讹。
戊为戊,贾疏遂乘其讹而言戌亥耳。《颜氏家训》云:「汉魏以来,谓为甲夜、乙夜、丙夜、丁夜、戊夜,亦云一更、二更、三更、四更、五更,是其证也】昏旦有
星中每箭各有其数,皆所以分时代,守更其作役。汉兴,张苍因循古制,犹多疏阔。及孝武考定星术,下漏以追天度,亦未能尽其理。《刘向洪范传》
记武帝时所用法,云冬夏二至之间一百八十余日,昼夜差二十刻,大率二至之后九日而增损一刻焉。至哀帝时,又改用昼夜一百二十刻,寻
亦寝废。至王莽窃位,又遵行之。光武之初,亦以百刻九日加减法编于甲令,为常符漏品。至和帝永元十四年,霍融上言:「官术率九日增减一刻。」
不与天相应,或时差至二刻半,不如夏术漏刻。随日南北为长短,乃诏用夏术漏刻。依日行黄道去极,每差二度四分,为增减一刻。凡用四十八
刻终于魏晋,相传不改。宋何承天以月蚀所在,当日之衡,考验日宿,知移旧六度。冬至之日,其影极长,测量晷度,知冬至移旧四日。前代诸漏春
分昼长,秋分昼短,差过半刻,皆由气日不正,所以而然,遂议造漏法。春秋二分,昏旦昼夜漏各五十五刻。齐及梁初,因循不改,至天监六年,武帝
以昼夜为百刻,分配十二辰,辰得八刻,仍有余分。乃以昼夜为九十六刻,一辰有全刻八焉。至大同十年,又改用一百八刻,依《尚书·考灵曜》昼夜。
三十六顷之数【按《周髀算经》赵君卿注引《考灵曜》曰:分周天为三十六头,头有十度九十六分度之十四,长日分于寅,行二十四头入于戌。】
行十二头,短日分于辰,行十二头入于申,行二十四头,此之谓也。
译天说遗留下来的仪器,这是可以确定的。只是一个用切线、一个用正弦,不这样就不能构成仪器,因此可以知道三角、八线的算法都是古人已经有的,西方人只是能够运用它们,并不是他们所创造的。
钦定续通志卷一百一
●钦定续通志卷一百二《天文略六》
天文略【六】
刻漏
○刻漏
从前黄帝开始观察滴漏的水,制作器具作为准则,用来划分昼夜。此后因此设立官职,《周礼》中的挈壶氏就是掌管这项职责的。这种方法总的是把百刻分配在昼夜之中,冬至那天白天漏刻四十刻,夜里漏刻六十刻;夏至那天白天漏刻六十刻,夜里漏刻四十刻。春分秋分两个节气,白天黑夜各五十刻。太阳还没出来前两刻半天就亮了,太阳落下后两刻半天才黑,从夜里减去五刻,用来增加白天的漏刻,这称为"昏旦"。漏刻都随着节气增减,冬至和夏至之间昼夜长短,总共相差二十刻,每相差一刻就制作一支箭,从冬至开始交替计算,总共有四十一支箭。
白天分为朝、禺、中、晡、夕;夜里分为甲、乙、丙、丁、戊【按:《周礼·司寤氏》掌管夜时,郑玄注说:"夜时,指的是夜晚的早晚,就像现在的甲乙到戊。"贾公彦疏说:"甲乙是指早的时候,戌亥是指晚的时候",这是不对的。郑玄自己是用甲乙丙丁戊五个来划分夜晚而确定的,可能是"戊"字讹传成了"戌"字,贾公彦的疏文就沿袭这个讹误而说成戌亥了。《颜氏家训》说:"汉魏以来,称为甲夜、乙夜、丙夜、丁夜、戊夜,也叫一更、二更、三更、四更、五更",这就是证据】。昏旦时刻有星辰在中天可作参照,每支箭都各有它的度数,这些都是用来划分时段、值守打更、安排作役的。
汉朝兴起后,张苍沿袭古代的制度,还有许多疏漏之处。到汉武帝时考订确定了星象历法,用漏刻来推算契合天体运行的度数,也还没能完全掌握其中的道理。《刘向洪范传》记载汉武帝时所用的方法说,冬至夏至之间一百八十多天,昼夜相差二十刻,大致是每过二至后九天就增减一刻。到汉哀帝时,又改用昼夜共一百二十刻的方法,不久也就废弃了。到王莽篡位时,又遵照沿用了这个方法。
光武帝初年,也是用"九日增减一刻"的方法,编入法令之中,作为常用的漏刻标准。到汉和帝永元十四年,霍融上奏说:"官方的历法方法是九天增减一刻,和天象不相符合,有时相差达到二刻半,不如用夏朝的方法,让漏刻随着太阳运行的南北变化而变化长短。"于是下诏采用夏朝的方法制定漏刻,依据太阳沿黄道运行、距离北极的远近,每相差二度四分,就增减一刻,一共用四十八刻。这个方法一直沿用到魏晋,相传没有改变。
宋朝何承天根据月食所在的位置,正对着太阳的方位,考订验证了太阳所在星宿的位置,发现移动了旧历的六度;冬至那天太阳影子最长,测量日影的长度,发现冬至日移动了旧历的四天。前代各种漏刻,春分时白天长、秋分时白天短,相差超过半刻,都是因为节气推算不准确才造成这样的情况,于是提议重新制定漏刻的方法:春分秋分昼夜各五十五刻。
齐朝以及梁朝初年,都沿袭没有改变。到梁武帝天监六年,武帝认为把昼夜定为一百刻,分配到十二个时辰,每个时辰得八刻,还剩下零头,于是改用把昼夜定为九十六刻,每个时辰整整八刻。到大同十年,又改用一百零八刻,依据《尚书·考灵曜》中昼夜三十六头的说法【按:《周髀算经》赵君卿的注解引《考灵曜》说:"把周天分为三十六头,每头有十度又九十六分之十四度,白昼最长的一天从寅时开始分割,运行二十四头到戌时结束。"】运行十二头,白昼最短的一天从辰时开始分割,运行十二头到申时结束,运行二十四头,说的就是这个。又考察李籍的《周髀算经