《授时历议》今译(续)
《授时历议》今译(续)
(七)月行迟疾
古代历法都说月亮每天平均运行的度数为十三又十九分之七度(13.368度)。西汉耿寿昌认为太阳月亮运行到牵牛和东井,太阳每天行速超过1度,月亮每天行15度;行到娄宿和角宿,又开始平均运动。这是他在赤道上量度的数据,于是他认为是赤道使它这样的。东汉的贾逵也说合朔、上下弦、望、月食时刻之所以预报不准是因为不知道月亮运行有迟有疾的缘故。李梵和苏统则以为月亮运行本来就有迟疾,不一定在牵牛、东井、娄宿和角宿之间就发生迟疾现象,而是由于它在轨道上有远有近才造成运行的不均匀。汉末刘洪作《乾象历》,精心思考二十多年,发现了月行快慢的规律,把一个周期内的实际运行和平均运行加以比较,制定迟疾历表,列出差率,来规范加减损益的数据。后来制定历法的人,都以刘洪的办法为圭臬。到了唐代的一行,更加详细地研究了月亮在轨道上运行的规律,把握了月行迟疾的原理。
先儒认为月亮与五星,都是接近太阳就行得快,远离太阳就行得慢。历法家总结算法,把月行迟疾的周期称为“转周”,又将一个“转周”分为“迟”和“疾”两个段落,叫做“迟历”和“疾历”。每个段落分初限和末限,初为益,末为损。在“疾初”和“迟末”两段,月亮实际行度多于平均行度;在“迟初”和“疾末”两段,月亮实际行度少于平均行度。在进入“转周”的开始,月亮每天行度有十四度半强,此后逐渐减少,经过七天,减少到跟平均运行的度数一样(每天13.368度),这一段称之为“疾初限”。月亮运行的累积度数比平均计算的积度多出五度四十二分。此后月行继续减慢,再过七日,减少到每天行度为十二度稍强些,以前所多出的积度尽损而无余,这叫“疾末限”。此后月亮进入“迟历”,运行速度逐渐增加,又经过七天,增到和平均速度一样(13.368度),这一段就叫“迟初限”,月行累积度数比平均计算的积度少了五度四十二分。此后月行继续加快,实行与平行的积差日益减少,又过七日,月亮每天行度为十四度半强,此前所亏少的,都补足而不少,这一段就叫“迟末限”。总之月亮“入转”一周,经历的天数为二十七日五十五刻四十六分(现代叫“近点月”,合27.5546日),它实际运行的累积度数和平均运行积度之差最大值是五度四十二分。旧的历法每日设置一限,计有二十八限;现在通过进一步实测得知,转分进退随时不同,因而每日分为十二限,一个转周共有三百三十六限。把它折半,得到半周限;把它分为四部分,每一部分叫“象限”。
(八)白道交周
在与南北两个天极等距离的正中,横绕着天球,并且用来计量各宿跨度的,就是天赤道。而出入赤道南北,作为太阳运行轨道的,就叫做“黄道”。至于所谓“白道”,乃是跟黄道相交的月行轨道。古人随着方位起名,给月行轨道起了八个名称,加上黄道,合称“月行九道”。但归根结底,实际只有一个“白道”。只是因为它随着“黄白交点”的移动而不断地改变位置,于是就主观地用方位和色彩给各个位置的白道加上不同的名称。
既然白道出入于黄道两侧,那么必然有两个交点。如果“朔”时的太阳正在交点或交点附近,那么太阳必然被月亮所掩而发生日食;如果“望”时的月亮正在交点或交点附近,那么月亮必然与太阳相冲而发生月食。然而日月离交点有远有近,所以交食的“食分”有浅有深,这些都可以按原理推算出来。本文所讨论的“白道交周”,就是指白道出入黄道一个周期的日数。黄道距赤道最大有24度(即今天所说的“黄赤交角”,按元代的度制为24度),而白道出入黄道最大不超6度;它离赤道德角距,最远不过30度,最近不下18度。白道出于黄道以外(即黄道以南),称为“阳历”;入于黄道以内(即黄道以北),称为“阴历”。阴阳一周,分为四象。月亮向南靠近黄道,正值黄道上的那一点,叫做“正交”,出黄道外六度叫做“半交”;再向北靠近黄道,正值黄道的那一点叫做“中交”,入黄道内六度又称“半交”;这就是“四象”。月行一象,大约用七天。每象行91度,运行四象所用的时间,就是一个“交周”(今天叫做“交点月”)。按“日”计算,这个周期是27日21刻22分24秒(27.212224日)。黄白二道的交点沿着黄道不断地向西退行,每过一个“交周”,交点退行一又二百分之九十三度(合今1.441度),经历249个交周,退行天球一周弱,就这样周而复始地循环不息。如果“正交”正值春分点,那么“半交”就处于黄道外六度,相当于赤道内十八度。如果“正交”正值秋分点,那么“半交”仍在黄道外六度,相当于赤道外三十度。如果“中交”在春分点,那么“半交”就在黄道内六度,相当于赤道内三十度。如果“中交”在秋分点,那么“半交”仍在黄道内六度,相当于赤道外十八度。
(九)昼夜刻
日出以后为昼,日没以后为夜。昼夜一周,共分为一百刻。把这一百刻分为十二辰,每辰为八又三分之一刻。无论南北,各地都是一样的。昼短夜长,昼长夜短,这是自然界一定的道理。在春分和秋分,太阳出没时位于天赤道,所以昼夜相等,各为五十刻。从春分到夏至,太阳在天赤道以北,距北天极的度数逐渐变小,所以夜短而昼长。从秋分到冬至,太阳在天赤道以南,日益远离北天极,所以昼短而夜长。在“地中”(在河南阳城或岳台)去测量昼夜的长度,最长不过六十刻,最短不过四十刻。“地中”以南,夏至时离开太阳出没位置的距离远,其昼长有不到六十刻的;冬至时离开太阳出没位置的距离近,其昼短有大于四十刻的。“地中”以北,夏至时离开太阳出没位置的距离近,其昼长有大于六十刻的;冬至时离开太阳出没位置的距离远,其昼短有不到四十刻的。现在京师(元朝的大都,今北京)冬至那天辰初二刻日出,申正二刻日没,因而昼长三十八刻,夜长六十二刻;夏至那天,寅正二刻日出,戌初二刻日没,因而昼长六十二刻,夜长三十八刻。这是因为大地有南北,看到的天极也有高低之不同,所以太阳出没的时刻也有早晚的差别。现今《授时历》昼夜时刻的划分,一律以京师为标准,至于各个地方所实测的北天极的高度,都纪载在《天文志》中。
(十)日月交食
一部历法,是粗略还是精密,完全可以拿它预报的日食和月食去验证。但是推算方法达到精密却是一件难事。这是因为发生交食的时刻有早有晚,交食的食分有多有少,要使预报与实况密合,不是偶然就能办到的。要推算交食时刻,必须考虑到日月运行的迟速缓急;要推算食分的多少,必须考虑到日月离黄白交点的远近(食限);如果太阳“入气”的盈缩、月亮“入转”的迟疾程度算得不准,那么日月合朔的预报就必然发生失误。不是失之于早,就是失之于迟。合朔的时刻算错了,那么日食的时刻还能报正确吗?日月在星空背景上都是从西向东运行,太阳走得慢,月亮走得快,月亮从本次合朔之后再次追上太阳,这就叫一个“会合周期”(今称“朔望月”)。交食发生时月亮的位置,有时在“阳历”(黄道以南),有时在“阴历”(黄道以北);交食的时间,有时在中午之前,有时在中午之后;再加上方位有东西南北的不同,各地的观测者看到的实况有高下斜直的差异,这样,所见食分的多少当然就不能一致。现在的《授时历》,既然能算准合朔时刻,那么预报的交食时刻就不会有早晚之差,算准了食限,那么食分的强弱就不会发生失误。由此上推古代的日月交食,包括从《诗经》、《书经》、《春秋》以及三国以来历史上所载的日食和月食,没有不符合的。既然《授时历》所算的这些结果符合以往的历史记载,那么它颁布之后必然能施行于永久,而不出现弊病,应该是没有疑义的。
(1)《诗经》、《书经》所载的两次日食
《书经·胤征》篇:“惟仲康肇位四海。乃季秋月朔,辰弗集于房。”
今按:《大衍历》的计算结果是,仲康即位的第五年,即癸巳年,距至元辛巳年有3408年,那年的九月庚戌朔(相当于公元前2128年10月13日),合朔时离入交之日26.5421日进入食限。
《诗经·小雅·十月之交》,这是当时大夫讽刺周幽王的诗。诗中说:“十月之交,朔日辛卯,日有食之,亦孔之丑。”
今按:梁朝的太史令虞邝认为,十月辛卯朔,在周幽王六年乙丑朔。《大衍历》也认为是这样。拿《授时历》来推算,这年确实是十月辛卯朔(相当于公元前776年9月6日),合朔时离入交之日14.5709日进入食限。
(2)《春秋》所载的三十七次日食
隐公三年辛酉岁,春王二月己巳。日有食之。
西晋杜预说:“这次日食,经书中只记干支,不写朔字,是史官的失误。”而《公羊传》却说:“只记日期不记朔字,是因为日食发生在月底的晦日。”后秦的姜岌在校正《春秋》日食记录时说:“这年二月己亥是朔日,二月没有己巳。好像是丢失了一个闰月。三月己巳是朔日,日月离开交点的距离恰恰在食限之内。”《大衍历》的推算结果与姜岌相同。现在拿《授时历》推算,这年的三月己巳是朔日(相当于公元前720年2月22日),合朔时刻在白昼,离入交之日26.6631日进入食限。(为避免繁琐,下面的三十六次日食的验证情况以表格列出,儒略历的日期为译者所加)。
春秋日食记录 |
发生日食的儒略历日期 |
《授时历》验证结果 |
桓公三年七月壬辰日食 |
公元前709年7月17日 |
是年八月壬辰朔日食,《春秋》记作七月,是因为当时置闰没有一定规则。以下月序有异者,原因同此。 |
桓公十七年十月朔日食 |
公元前695年10月10日 |
是年十一月朔日食 |
庄公十八年三月日食 |
公元前676年4月15日 |
是年五月壬子日食 |
庄公二十五年六月辛未朔日食 |
公元前669年5月27日 |
是年七月辛未朔日食 |
庄公二十六年十二月癸亥朔日食 |
公元前668年11月10日 |
是年十二月癸亥朔日食 |
庄公三十年九月庚午朔日食 |
公元前664年8月28日 |
是年十月庚午朔日食 |
僖公五年九月戊申朔日食 |
公元前655年8月19日 |
《授时历》未验证 |
僖公十二年三月庚午朔日食 |
公元前648年4月6日 |
是年五月庚午朔日食 |
僖公十五年五月日食 |
公元前645年3月4日 |
是年四月癸丑朔日食 |
文公元年二月癸亥朔日食 |
公元前626年2月3日 |
是年三月癸亥朔日食 |
文公十五年六月辛丑朔日食 |
公元前612年4月28日 |
是岁六月辛丑朔日食 |
宣公八年七月甲子日食 |
公元前601年9月20日 |
是岁十月甲子朔日食 |
宣公十年四月丙辰日食 |
公元前599年3月6日 |
是岁四月丙辰朔日食 |
宣公十七年六月癸卯日食 |
公元前592年4月17日 |
是岁五月乙亥朔日食,春秋所记日期有误。 |
成公十六年六月丙寅朔日食 |
公元前575年5月9日 |
是岁六月丙寅朔日食 |
成公十七年十二月丁巳朔日食 |
公元前574年10月22日 |
是年十一月丁巳朔日食 |
襄公十四年二月乙未朔日食 |
公元前559年1月14日 |
是年二月乙未朔日食 |
襄公十五年八月丁巳朔日食 |
公元前558年5月31日 |
是岁七月丁巳朔日食 |
襄公二十年十月丙辰朔日食 |
公元前553年8月31日 |
是岁十月丙辰朔日食。 |
襄公二十一年九月庚戌朔日食 |
公元前552年8月20日 |
是岁九月庚戌朔日食 |
同年十月庚辰朔日食 |
(前人公认这条记载有误) |
此年十月已过交限,不应频食。 |
襄公二十三年二月癸酉朔日食 |
公元前550年1月5日 |
此年二月癸酉朔日食 |
襄公二十四年七月甲子朔日食既。 |
公元前549年6月19日 |
是岁七月甲子朔日食,食分大于十分之九。 |
同年八月癸巳朔日食 |
(前人公认记载有误) |
此月不应有食。 |
襄公二十七年十二月乙亥朔日食 |
公元前546年10月13日 |
是岁十一月乙亥朔日食,《左传》也记作十一月乙亥。 |
昭公七年四月甲辰朔日食 |
公元前535年3月18日 |
是岁四月甲辰朔日食 |
昭公十五年六月丁巳朔 |
公元前527年4月18日 |
是岁五月丁巳朔日食 |
昭公十七年六月甲戌朔 |
公元前525年8月22日 |
是岁九月甲戌朔日食,六月系误记。 |
昭公二十一年七月壬午朔日食 |
公元前521年6月10日 |
是岁七月壬午朔日食 |
昭公二十二年十二月癸酉朔日食 |
公元前520年11月23日 |
是岁十二月癸酉朔日食。 |
昭公二十四年五月乙未朔日食 |
公元前518年4月9日 |
这年五月乙未朔日食 |
昭公三十一年十二月辛亥朔日食 |
公元前511年11月14日 |
此年十二月辛亥朔日食 |
定公五年三月辛亥朔日食 |
公元前505年2月16日 |
是年三月辛亥朔日食 |
定公十二年十一月丙寅朔日食 |
公元前498年9月22日 |
是年十月丙寅朔日食 |
定公十五年八月庚辰朔日食 |
公元前495年7月22日 |
是年八月庚辰朔日食 |
哀公十四年五月庚申朔日食 |
公元前481年4月19日 |
此年五月庚申朔日食 |
以上所举的《诗经》、《书经》所载的日食两例,以及《春秋》242年间的三十七次日食记录,用《授时历》来推算它,唯有鲁襄公二十一年十月庚辰朔(公元前552年9月19日)和二十四年八月癸巳朔(公元前549年7月18日)的两次记录不入食限。自从有历法以来,根本没有在同一地带连续两次朔日都能看到日食的道理。其余的三十五次日食,都发生在朔日。《春秋》在记录日食时,有时不写日期,有时虽写日期但不写明朔日,《公羊传》和《谷梁传》认为日食发生在月底的晦日,所以才如此。这两家的说法都是错误的;《左传》的作者认为是史官在记载时发生的失误,这种解释是对的。其中有的记录有一天到两天的误差,这是由于古代历法粗略,设置闰月不规则造成的弊端。后秦的姜岌和唐代的一行对此已有定论。孔子作《春秋》,只是按当时历法所定的日期记载大事,日食的日期跟春秋大义无关,所以就不必记得那么详尽了。
(3)三国以来的日食
日食记录 |
儒略历日期 |
《授时历》验证结果 |
蜀汉章武元年六月戊辰晦日食,未时。 |
公元221年8月5日 |
戊辰为七月朔日,未时五刻食甚。 |
魏黄初三年十一月庚申晦日食,申时。 |
公元223年1月19日 |
庚申为十二月朔日,申时二刻食甚。 |
梁中大通五年四月己未朔日食,午初。 |
公元533年5月10日 |
午初四刻初亏。 |
梁太清元年正月己亥朔日食,申时。 |
公元547年2月6日 |
申时一刻食甚。 |
陈太建八年六月戊申朔日食,卯初。 |
公元576年7月12日 |
卯时二刻食甚。 |
唐永隆元年十一月壬申朔日食,巳时四刻食甚。 |
公元680年11月27日 |
巳时七刻食甚。 |
唐开耀元年十月丙寅朔日食,巳初食甚。 |
公元681年11月16日 |
辰正三刻食甚。 |
唐嗣圣八年四月壬寅朔日食,卯时二刻食甚。 |
公元691年5月4日 |
寅时八刻食甚。 |
嗣圣十七年五月己酉朔日食,申初食甚。 |
公元700年5月23日 |
申初二刻食甚。 |
嗣圣十九年九月乙丑朔日食,申时三刻食甚。 |
公元702年9月26日 |
申时一刻食甚。 |
景龙元年六月丁卯朔日食,午正食甚。 |
公元707年7月4日 |
午正二刻食甚。 |
开元九年九月乙巳朔日食,午正三刻食甚。 |
公元721年9月26日 |
午正一刻食甚。 |
宋庆历六年三月辛巳朔日食,申正三刻复满。 |
公元1046年4月9日 |
申正三刻复满。 |
宋皇祐元年正月甲午朔日食,午正食甚。 |
公元1049年2月5日 |
午初三刻食甚。 |
皇祐五年十月丙申朔日食,未时一刻食甚。 |
公元1053年11月13日 |
未时三刻食甚。 |
至和元年四月甲午朔日食,申正一刻食甚。 |
公元1054年5月10日 |
申正一刻食甚。 |
嘉祐四年正月丙申朔日食,未时三刻复满。 |
公元1059年2月15日 |
未初二刻复满。 |
嘉祐六年六月壬子朔日食,未初初亏。 |
公元1061年6月20日 |
未初初刻初亏。 |
治平三年九月壬子朔日食,未时二刻食甚。 |
公元1066年9月22日 |
未时三刻食甚。 |
熙宁二年七月乙丑朔日食,辰时三刻食甚。 |
公元1069年7月21日 |
辰时五刻食甚。 |
元丰三年十一月己丑朔日食,巳时六刻食甚。 |
公元1080年12月14日 |
巳时五刻食甚。 |
绍圣元年三月壬申朔日食,未时六刻食甚。 |
公元1094年3月19日 |
未时五刻食甚。 |
大观元年十一月壬子朔日食未时二刻初亏申时六刻复满 |
公元1107年12月16日 |
未时三刻初亏,申时初刻食甚,申时六刻复满。 |
绍兴三十二年正月戊辰朔日食,申初初亏。 |
公元1162年1月17日 |
申时一刻初亏。 |
淳熙十年十一月壬戌朔日食,巳正二刻食甚。 |
公元1183年11月17日 |
巳正二刻食甚。 |
庆元元年三月丙戌朔日食,午初二刻初亏。 |
公元1195年4月12日 |
午初一刻初亏。 |
嘉泰二年五月甲辰朔日食,午初一刻初亏。 |
公元1202年5月23日 |
巳正三刻初亏。 |
嘉定九年二月甲申朔日食,申正四刻食甚。 |
公元1216年2月19日 |
申正三刻食甚。 |
淳祐三年三月丁丑朔日食,巳初二刻食甚。 |
公元1243年3月22日 |
巳初一刻食甚。 |
本朝中统元年三月戊辰朔日食,申正二刻食甚。 |
公元1260年4月12日 |
申正一刻食甚。 |
至元十四年十月丙辰朔日食,午正初刻初亏,未初一刻食甚,未正二刻复满。 |
公元1277年10月28日 |
午正初刻初亏,未初一刻食甚,未正一刻复满。 |
前代人考察古时的日食记录,推算结果与记录时刻在同一刻以内者为密合;二者相差一刻者为“亲”;相差二刻为“次亲”;相差三刻为“疏”;相差四刻为“疏远”。现在用《授时历》来验证古代的日食,上自后汉章武元年(公元221年)下至本朝,摘出记录三十五条。验证结果与记录密合的,占七条;与记录“亲”的占十七条;“次亲”的占十条;“疏”的只有一条。这比先前用的《大明历》要准确得多了。用《大明历》来验证,则密合者只有两例,“亲”者十六例,“次亲”者八例,“疏”者三例,“疏远”者六例。而《授时历》没有一例是“疏远”的(《历议》原文还列出前代月食的四十五条记录并给出验证结果,这里略去不译,未完待续)。
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