新法算書

新法算書

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欽定四庫全書

 新法算書卷十四    明 徐光啟等 撰

  測食畧卷下

   月食為地影所隔第一

問月食必在於望因日月相對之故其說明矣至謂地影

隔之而食竊有疑焉曰月對日而受其光苟日月之間非

有不通光之實體為之障蔽則必不能阻日光之照月體

無論空中之火空中之氣與夫天體不能掩月即金水二

星雖居日月之間其影俱不及地况能過地而及月乎則

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知能掩日者惟有地體一面受光一靣射影而月體為借

光之物入此影中安得不食而半進則半食全進則全食

   月體當食尚有光色第二

問無光之月一入地影遂全失其借光也然食時尚有依

稀可見之光天文家毎視食月之色預言食之徴驗若人

以目切墻屋掩其未食之光體而獨視其既食之烏體其

光尚明於星也葢物之可見必借外光不獨能見物體且

更能發越物色也月既在地影即失借光安得尚有色乎

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曰月體雖食尚有㣲光今直以影為明者誤也以影為暗

者亦誤也稱影為明暗之中者庶為近之葢日所正照為

最光明有物隔之而四傍之氣映射或對面之光反照雖

無最光明亦有次光明也如一室之外為最光明一室之

内為次光明也雲之上為最光明雲之下為次光明也直

至所隔愈深去光愈逺并次光明亦漸㣲㣲而又㣲以至

絲毫無光乃為暗耳夫人與地近日與地逺人居地此面

日在地彼面至夜子初人在地影至濃之中近物尚能别

識何况月在地影至銳之處次光明正盛其有光色又何

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疑乎且人在極暗則月光雖㣲視之反覺明也

   日食在朔月體掩之第三

問前言月在日前能掩日光是已金水二星亦皆在日前

又皆實體且水星雖小而金星則大於月也何獨以食屬

月乎曰二星于人甚逺不能掩日百分之一二而日光甚

盛即虧百分之一二人亦不覺且二星去日甚近去地甚

逺所出銳角之影亦甚短决不能及地面也若夫月體雖

不及太白之大然去地近去日逺一指足蔽泰山又何疑

乎由此言之求一實體之能全掩日又從西而東過之甚

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疾唯月為能葢月之右旋比諸天更速且必至合朔方有

食則日食於月决然之理也

   因食知月體不通光第四

問月體受光而返照之必不通光如銅鉄鏡葢通光則不

能受日光而反照他物亦不能掩日而生影也曰鏡之設

譬似矣而尚未盡夫鏡之照物而反生之象其大小逺近

必與物體相當然後可以鏡喻月今觀鏡之面有突如球

有平如案有□如釡惟平者所生之象乃與物體相當若

如釡者所生物象必倍於物體如球者所生物象必小於

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物體矣試以球鏡照逺物而人又從逺視之則物象必倍

小甞持球鏡照太陽之體其小如星倘月體如球鏡欲其

反生太陽之象烏可得乎又問合朔後月之下半未受日

光而月體㣲光比諸星更顯若不通明則此光又從何生

且觀其掩日而日全食時月之邊際覺稍明于月之中心

似中間厚處難通而薄處稍可通透乎曰前既言月在地

影最中處乃天光映照之明若合朔時則有光之天與月

體最為切近而日光上照月體約有大半四邊豈得無光

或言月既非極通光如玻瓈或半通光如玉石特因在後

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之物其體質不明故不能映見在後之物乎曰試觀日食

甚之時天光盡黒星體亦現爾時太陽在後體質最為明

顯何以不能映見絲毫可知月體絶不通光也或言在月

後之物必更堅密於月者然後能照見若較月更通徹即不

能見乎曰若然日體在月後堅密不亞於月而亦不能見

可言日體為通徹乎又凡目所注必須有色及所照之光

此二者必不通徹之體乃能受之則月體從可推矣

   月食時人目不及見月受光之靣第五

上言日光照月體大半則知日比月體至大然日食甚之

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         時人目所見之靣何故絶無絲毫

         之光曰凡人視圓球止見小半葢

         球有大圜有小圜若以兩線切大

         圜其線必為平行今目所注視之

         線既不能平行則不切至大圜可

         知而目亦僅能及小圜矣(詳見幾/何一卷)

         (二十/八題)又望後三日雖月毎日行十

         三度有竒而月邊尚似圓圜可見

         人目正及其小圜也或曰望日所

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         見月體之靣即月所受光之靣其

         光為大半則二三日其光尚在大

         半之内則晦後月輪稍移便宜見

         光而光今竟不即見何也曰月掩

         日之時一則人所注之圜與日光

         照月之圜為平行一則日食時不

         過一兩刻則兩線亦不能相切至

         望則不同矣又望時日光照月少

         於他時葢晦日日與月止隔金水

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二星天而甚近故所照亦多於望日望日與月隔金水二

天及月本天之體而甚逺故所照亦少於他日然晦日所

照雖多於望日而人目所及止見小圜而月光不即見職

由此矣

   日月毎月不食第六

夫月不恒食之故有二一則日體常麗躔道則地影亦常

對躔道一則月行常出入躔道故他影不及葢凡光照物

必直射而作直線今日在躔道其光自平靣而直通至地

則反影亦反射至天如日光之射地其日光繞地一周則

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影亦繞天一周其地影至月天濶不過一度半躔道平分

地影毎邊有四分之三又望日月輪不在龍頭龍尾近處

故月體與地影不得相遇故不食此前篇言毎月食三體

必在一直線也或曰日食應有多次為其不論月之寔所

但論月之似所若論似所則南北所差甚多如此則人住

兩極近處者視月逺於躔道亦能食日矣曰人居在北極

下而似所與寔所相距不過一度譬如月在地平東西差亦

不過一度可見日欲食時月不能離躔道一度强故日食

亦少也但論一處則日月之食不等槩論天下日食應多

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於月食也

   因月食徴地圓如球第七

格物家悉言地圓如球驗之洵不得不然也葢凡物之性

重者勢必就下若一無所阻必徑就天心天心者最下處

也故大地四旁皆欲就下其勢不得不結為圓然則雖山

岳之髙湖海之深亦無損於地體之圓也今以地靣論之

日月星之出入東西異則時刻亦異試觀同此月食歐邏

巴見於丑正亞細亞見於寅正是可見日之没也先没於

亞細亞之東後没於歐邏巴之西也非圓於球者必不然

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矣大率從西而東七千五百里則應天三十度而先八刻

見食設地體如案則天下見食共在一時無有彼此後先

矣若地勢如盌則逺於月之處先得見食近於月之處反

後得見食矣至若地體如觚而四方或八稜則凡在一靣

者見食皆同矣何故有時刻先後之異乎非圓而何也又

問地固圓矣但日月初出半露地上圜體切之宜若弧狀

今但如弦何也曰地球掩日月之半寔自如弧今見如弦

者因地形掩日月處較全圜甚短人目視之如直而寔圓

也今設一圜線其長尋丈若截取分寸之長則不見其曲

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         矣問地既為圓球吾措足之地在

         球靣則所見四旁之地宜皆低也

         今見近處覺低逺處反覺髙何也

         曰凡人視物之逺近皆從一直線

         來入吾目而人之内司從外司憶

         之故視逺物出線似過髙於近物

         出線如上圖甲為人目乙為逺處

         丙丁為近處俱屬一平線乙逺出

         線來甲目似髙於丙丁近出者也

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如人立長廊中或長甕道廊道兩頭平正如一而自此視

彼只見其髙矣夫視近尚爾况地靣之逺乎惟據寔理察

得之則知外司之似誤矣

   因食徴地海併為圓球第八

航海者逺望他舟之來未見其舟先見桅端須臾漸兩相

近則㠶檣頭尾全舟畢見矣設海靣為平則此舟全體可

見何乃有先後見不見之殊乎

幾何家正之云從一㸃出線至一界若其線長短若一則

所至界必為圜界之形今從地心出線至海靣如此則海

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             靣果成肖圜界明矣若

             弗允其說而謂線有長

             短長者其界更逺而逺

             於心㸃短者其界更近

             而近於心㸃如此則地

             心出線有長有短長處

             之水獨能居髙而不下

             也豈不逆水之性乎如

             圖甲為地心乙丙丁為

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水平靣丙近地心而為水低靣丁乙逺地心而為水髙靣

則乙丁之水逆其性而居髙若居己庚處則更髙乎乙丁

水邊也觀此可知地與海為圓之證而其明白顯現者無

過於月食敝國有人自依西巴尼亞國至墨是谷國驗月

食之時刻則先於依西巴尼亞國然兩地時刻俱一一較

凖故知食有後先而地與海為圓球又食時月内烏影不

拘何地其影必作圓形而光體未受食處若半規然以接

其烏影若影為方為扁則月之烏影安能如圓形哉若言

影圓而其生影之體為四方八角種種異形此猶不通之

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甚矣說更詳於視法諸書其言烏影悉隨其生影之體而

肖之也

問謂影之圓應地體之圓是已若夫水乃通明之物不能

併地而生影亦不能併地而為圓形如何曰水離地之重

濁能有幾何即不同體寕非連體乎既水與地為連體則

重濁攪混豈得通明而况加以深厚孰謂水之通明全體

而不能生影乎葢月之食影惟係地影則海中有島如爪

哇老冷蘇門之等星羅碁布在在有之有則皆能生種種

之影則射於月體何處分别是水乎是地乎

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   因食知大山不損地圓第九

問客從歐邏巴航海來于西海首見分子午之福島其隣

地有山說者云從千五十里之逺以見其山脊或言天下

髙山此其首矣又利未亞中一山名亞蘭得其髙視之若

際天故名天柱又額勒濟亞中一山名百巒說者云其髙

出於雲表此數處有山之髙如此則天下各國豈無有類

是者然大地有此種種髙山則未免有凹凸之狀今言其

形若球不易信也曰地海併為圓體其形如球者非實圓

如天球通光滑澤不□不突者也特謂其類天之球而少

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異焉爾額羅斯德逆甞云地形如球者大都肖球之圓非

如工匠車鏇器物之渾圓而毫無凹凸處也否則山之髙

谷之深將安所置頓哉然山谷在地靣圓球之上不過為

球靣之一㸃塵埃耳今視山谷在地靣雖不齊而視月食

烏影未甞不圓若謂山谷與月相望之一靣不能生影則

地球與月相切之一邊豈不能生山谷之影而滅地球圓

尖之影哉今俱不見其圓可知矣

幾何家用通光測量等器測亞蘭得百巒二山垂線之髙

只得千二百五十歩况雨雪時天下諸髙山頂處處皆有

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積雪則較之彼所稱天柱者所差又多矣曽何足損地之

圓乎

今測大地之圍九萬里矣則其徑應三萬里也以二山之

髙歩化為里數而以較地之全徑僅為五千七百二十七

之一耳今三倍其髙亦僅為一千七百零八之一是山谷

之髙深較地全體之大直九牛一毛耳球上些須之㸃烏

能損大地之圓乎

   因食徴地球在天心第十

前論地球居天中心者理勢不得不然也葢四行之重濁

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               下墜者惟地重濁

               之反而輕清上凝

               者惟天性之兩相

               反而兩相去去之

               至逺者其惟天心

               乎故地之上下四

               傍靣靣皆生民所

               居首俱戴天足俱

               履地其首上足下

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攅聚皆不離斯是知地靣上之屋宇樓䑓地靣中之江河

湖海千古安於就下之性初未甞見其起離地靣而超越

於天也

問天之四傍恐未必皆是九十度之髙人視四傍之天似

下垂而近乎地又似相接而比乎地矣且朝暮日月之出

没若出没於地平之近處則近地平之天未必九十度如

天頂也曰欲釋此疑盍驗諸月食夫日月不相望于一直

長線之末則終古不能食也設地不居天中而偏近於黄

道之上下東西則食不居半圜黄道之一百八十度矣如

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上圖甲乙丙丁為黄道若地不居中心戊而居己則日居

甲而月至庚即食然此日月非正居直長線之末相對相

望處其甲丁庚之長未足半圜與古來測驗之凖的不易

之常法大相背戾矣若言地居黄道極但去極不必相等

是又迂濶之甚葢地影近黄道極則地影不能與月相對

而掩其光而月體亦終古不能離黄道而受地影其能服

天下髙明之耳目乎

夫人視地之四邊若與天近與天相接者尚自有說葢人

從此處以目視彼逺物之界悉慿乎中間有寔體與否如

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於地靣視天所見只有天有地以中間渾無實體以間之

也則地靣之四邊與天若近若比此其故矣今試觀林中

竹木或城上旗竿魚貫而列若側而視之在逺者若相近

在近者反似相逺而逺近恍惚之不定也又河之兩岸各

有人立倘在逺處視此二人似覺竝立而無逺近亦不能

料二人中間尚有河隔足徴從逺視物易於淆亂而視天

何獨不然

   因食而知黄道六宫恒在上六宫恒在下第十一

凡習渾儀之說者即當知黄道之居儀上隨宗動天以運

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旋第就黄道之隨動而言固有正斜遲速之不等所以然

者因其隨宗動天之極而極與黄道之十二宫逺近不同

故也又當知黄道之在儀不拘何度次何節氣其黄道宫

從地靣而升則其所相對之宫由地靣而没焉夫地平與

黄道兩圜在儀為大圜凡圜交錯分為十字者寔為半圜

而舉黄道全圜則半在地靣上半在地靣下也右所言不

必膠執一定即據渾儀審驗亦可窺見月食之大凡而其

故瞭如指掌矣但食居東西兩靣方為相當又見地海全

球半居地平上半居地平下葢食在東則日居西食在西

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則日居東而日月實相對望於至長至平線之末則見日

月出線正當穿過地心又見日月至地平上則地球之靣

居地平之上矣又見日居東月居西正當半烏影設當此

時以通光耳測器平對日月則日光正射月體如此豈不

昭然見日月實居地平線之末而貫地球於平線之中乎

又見日月及地心竝貫於一平直線如此則自通光耳竅

測影處以去地心非如一小㸃乎且凡有月食無拘冬夏

天文家正測以日月相去黄道六宫則明見六宫居上六

宫居下是又不待食而然四時恒若此也第其宫當從地

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平游移上下而至於原處地平也

   據月食即知其實本位所第十二

據子午髙處欲求星宿之偏居原不屬地心距度者即因

其偏居處求之而知其居於黄道之處所甚易易也故天

文家欲求其凖的詳製若干儀象以測驗焉然儀象之巧

妙全在通光之竅使其射光處有凖的不移動不更改則

是器之用不惟能測地靣足跡所不能至之處即山岳樓

臺之髙江湖之闊地里之逺井谷之深凡諸種種悉能測

之極而能測量天之星宿與天之彗孛也第今用是器以

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求月之髙度因而知其在黄道之實本位所惟除地方二

十三度内如廣東廣西等處不特難之難且無凖的可據

更難於推算也葢月之始出其髙度少則差度多髙度多

則差度少由是則時刻之所在其差度恒不一葢凡以儀

象測月要當取地心之所方為不謬今勢不能得不為虚

器乎但器雖有短心靈無盡故多羅某及諸天文各家言

細測月食在于月行本道進影時不居似處而居實處則

在食甚時不得不凖對乎日既知其的確處所則知其本

動之行本行之異知其順往則知其逆來而食之時刻食

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之大小食之方所畢知之矣

   因食而知月有小輪第十三

問月有小輪何所據乎抑因其食而證其有乎曰天文家

究心殫思屢經測驗月食悉見夫食屢居本圜之極逺其

日屢居本圜一處則生影不得不盡一也然食時之分數

有多有寡多則月居影厚處寡則月居影薄處必有小輪

焉月體居之因其極而動時居輪上則去地靣逺時居輪

下則去地靣近如後圖所載云問月既有小輪如五星者

則其停居順行退行亦宜若五星然今獨未見何也曰夫

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               月行隨其本圜之

               疾故不言其停居

               退行只言其行速

               行遲也速者因其

               居小輪下隨本圜

               之動自西而東遲

               者因其居小輪上

               隨其自動自東而

               西逆本圜之自西

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而東故也

問月體既居小輪隨輪而動則無本動若論其體之圓則

宜自能動何如曰有謂月中影象是地體厚處所映者謂

月體通光處日光射而逹之不得返照者又謂月體中自

有髙卑如山谷者種種異說然此影象恒俯對地靣而人

恒仰見之不側不移則月體有本動明矣其動因乎本極

而逆乎小輪行之迅速與小輪竝速也影象之明恒下垂

之安得謂月輪無本動乎

   因食而知日有不同心圜第十四

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         問日食有或全食經候多而見食

         多處者或全食而經候不多而食

         不在多方者其故何也日天文家

         正據此以驗日有不同心圜不然

         何其食同而經候不同掩地靣之

         廣狹不同也可見日月俱有不同

         心圜而居不同心圜之上下則為

         去地之逺近生影之大小也今有

         一光明之體照一不通光之小物

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兩體相近則明體照物體之大分而生影小兩體相逺則

明體照寔體之小分而生影大此見日食全而大者則日

體必逺乎月體日食全而小者日體必近乎月體明矣倘

日月無不同心圜之極而以地心為心則其東西行動必

規隨夫地心何有逺近之殊耶丁先生者太西髙明之士

尤長於天學親見兩日食之異其一于耶穌降生一千五

百六十年在哥應巴府見月掩日白晝如夜星宿昭然其

一于一千五百六十七年居羅瑪都時見月居日前當中

掩之而未全蔽月邊四圍皆有日光即此二食知日月去

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地靣有逺近而日必有不同心圜也

   因食而知日月地大小之别第十五

問日體甚大於月與地何徴曰昔有人嘆世人止慿肉目

不求物理甞設喻曰日出地時設有駿馬疾馳從日始露

至全現亦可馳四里縱令日行與馬等速則四里而僅見

其全則全體之徑亦必四里矣今駿馬一晝夜所馳於地

幾何最速不過全圍百分之一也而太陽日一周焉則其

行之疾莫擬也是則馬之四里日之行幾千萬里矣日體

之大即此㣲可知也且日月體之大小即食可辯葢凡物

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之有形象者若空中無所障礙則其體之全體之分無不

出其本象於一直線而至乎界之一㸃此凡物皆然不拘

方圓稜角等形如有物體于此其基址即物體也其界㸃

則線之銳角所至而入人目者也凡寔體出銳角影者照

體必大乎實體否則其光不能照寔體之全靣而使對靣

銳影之盡處仍聚合而有光也今欲驗日大乎月可視日

食月居日前而掩其光是時月邊尚有光是日體在外而

其象之入人目非近來自月體乃逺來自日體也其線既

為角形則從月體至日體更為廣大是其角形之銳從日

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來目為一㸃而中間能包月體有餘則日體之大於月體

復奚疑哉

今欲知日體大乎地者觀諸月食可知月之食地居日前

而生角影掩月體也當月食時月體近乎地則入濶影逺

乎地則入銳影愈逺愈銳以聚于一㸃若此者孰不信日

體之大於地體也設謂日體與地體均則地影大小均為

無窮盡之等影若言地體大乎日體則地影必益逺益大

為無窮盡之大影其影既逺不獨食諸天之星必且食諸

星之天矣則每遇望時月體詎能逸於大影之外乎由此

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益信月體之小乎地球也葢地影益逺益銳而月食居此

影或有全而乆者則月徑更小于影而影小於地故月體

地球之大小從可知矣

   因食而知各地之子午第十六

多羅某者天文家之宗匠也其所定子午法諸子皆宗之

當時欲定各國各府之子午以便測驗乃先定福島以為

西極而此外因海弗論也職方氏謂心憶不如足至多羅

某生平足履雖未徧地而垂法之妙足踰百家矣厥後諸

天文家身渉多方目測多食益精其遺法之妙而職方圖

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志益廣其傳焉今欲求經度之準的東西之遠近法莫善乎

考兩地之月食以此方之時刻與彼方之時刻相較視所差

幾何即知兩地相去幾何度矣假如癸亥年九月望應月食

京師及隣近地初食在酉初二十七分食甚在戌初五分復

圓在戌正四十三分此中國之食候也若在西洋則初食在

巳正四十二分食甚在午正十五分復圓在未初四十八分

其差得三時零二刻半則知中國去西洋之度東西相距一

百一度十五分可見凡兩處月食之先後即能測兩處道里

之遠近矣然既確識東西之經度即以西洋所定測算立成

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舉而按之用力省而獲便多矣前癸亥九月望月食望承命

以西洋法測算是嵗望初來都中未嘗測本地之食莫得其

經度不敢輕任嗣後復蒙嚴督因以先寓廣東時所測一次

月食之經度又用諸儀較量知京師更東凡三度强于時刻

應先十二分離西洋中心勿尼濟亞國東西一百一度十五

分據法推算分秒時刻幸不少爽甲子二月望及本年八月望

兩度月食承命推算幸亦無爽今乙丑嵗又當月食復䝉命

推算敢不祗承謹據西法測驗一一條列于左倘有訛謬則

拙算之未至非成法之有訛也諸食圖具後

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             初食月距躔道四十

             分强食甚距躔道三

             十六分復圓距躔道

             三十一分半初食酉

             初二十七分食甚戌

             初五分復圓戌正四

             十三分初食至復圓

             共一時五刻食甚入影

             四十分八秒

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            初食月距躔道六分强食

            甚距躔道十二分弱復圓距

            躔道十七分半初食子初三

            刻六分食盡子正三刻十三

            分食甚丑初三刻三分初復丑

            正二刻九分復圓寅初三刻

            食全不見月光共六刻十分初

            食至復圓共一時七刻九分

            食甚入影十八分

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          初食月距躔道北十六秒食甚距

          躔道南五分二十六秒復圓距躔道

          九分二十八秒初食丑初二刻六分二十七

          秒食盡丑正二刻十分二十七秒食

          甚寅初二刻四分三十九秒初復

          寅正一刻十三分五十一秒復

          圓卯初二刻二分五十一秒初

          食至復圓共一時七刻十一分二十

          四秒食甚入影二十分二十秒

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            初食月距躔道四十五分

            五十五秒食甚距躔道四

            十八分二十二秒復圓距

            躔道五十三分三十一秒初

            食酉初四分三十六秒食

            甚酉正二十分二十秒復圓

            戌初三十六分四秒初食至

            復圓共十刻一分二十八

            秒食甚入影五分二十二秒

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此圖黒圜靣是地影圜靣東西過心一直線是躔道甲乙

線是月行道甲圜是月初食丙圜是月食甚乙圜是月復

圓然當知天體渾圓而圖為平靣畵圖終不能得天之似

故玩圖必須仰觀而以南北字靣一一對如其方向則甲

月自西來入地影肖厥天象矣

   食不言徴應第十七

前數則不過粗言其要而已毎有叩(望/)以徴應者因喻之

曰星宿各有情好也若性情之乾熱者相聚地必暑寒濕

者相聚地必冷彗星彩霞火屬也而相值熒惑之星則地

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之乾燥也亦必矣若此之類理勢必然推驗不謬者豈有

日月之食宫次不一而毫無所徴驗乎第人過信其必然

之理遂泥其已然之迹不事探求其所謂自然者又不精

求其所以使之自然者其道未易言也故先師多羅某精

於斯業嘗曰斯業之言非一定之法可永守而不變者望

晚學也法師以不言為言而妄言徴應能無駭乎

 

 

 新法算書卷十四