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卷78

欽定古今圖書集成曆象彙編曆法典

 第七十八卷目錄

 曆法總部總論六

皇清一

  新法曆引〈曆學維新 地球 天道 曆元 曆算 句股 割圓 恆星 星中出沒 日軌 年月 晝夜晨昏 太陰 交食 三餘 五緯異行 五緯緯行 五星伏見〉

曆法典第七十八卷

曆法總部總論六

皇清一

《新法曆引》

曆學維新

曆學有法,有用法者,測各重天之運行體勢以審諸曜出入、隱現,以求本行軌道,以定準則也。用者,取本法測定之分數,隨方隨時以推步日月五星,次舍衝照、交食、凌犯、順逆等情也。二者闕一不可,然而立法難矣。《語》云:毫釐之差,千里之謬,在曆學為尤甚。中國自漢迄元,造曆者七十餘輩,立法者僅十有三家,且皆不免乖違,後人難憑致用。有謂得一冬至之正時即為密近者,非也。測冬至之於曆術,未及百分之一。聞一知百,世無其人。有謂得一歲實、一朔實,及轉終交終等策為已定者,非也。此皆諸曜平行之率,何由遽定視行。有謂測率四應,可以無忒者,非也。此不過推算平行之界而已。有謂多測交食,稽其某法,先天某法,後天而後彙計、籌策折中取之者,亦非也。曆家法數繁瑣,用以算步交食不下四十餘條,究竟何項何款可以折中取半者,因知古來修改,門戶雖岐,實則互相依傍。間有出一二新意,亦未必洞曉本元。跡其大端,猶不過截前至後,通計所差,加、減、乘、除,分泒各歲之下,便為修改已耳。即使僅合一時,豈能施諸久遠。後惟授時曆庶稱精密,顧其法,亦未盡善。在當日已有推食不食,食而失推之弊,何況沿襲至於今日哉。他若回回曆者,其曆元為西域所定,使非中曆,先推太陽躔度至春分之日,彼亦茫然無據以得支干、以合中國所用歲月也,況其曆元已歷千年,不可復用乎。茲惟新法,悉本之西洋治曆名家,曰多祿某、曰亞而封所、曰歌白泥、曰苐谷四人者,蓋西國之於曆學,師傳曹習,人自為家,而是四家者首,為後學之所推重。著述既繁,測驗益密,立法致用,俱臻至極。旅輩採其精,詳究其奧,賾而又參,以獨得發所未發焉。更審今測,以廣古測,必求合天。年世互考中西各例半,皆仍舊合異歸同,成書已進闕庭,新法已行,天下用彰。昭代曆典度,越前古暨質諸來祀,雖億萬年永永不爽云。

地球

地在天之中心,常靜不動,與天相較,不啻稊米之於喬嶽也。其形渾圓,古謂方者,蓋指其德耳。凡居處地球者,其視日景之不同,分有五帶其中,則自赤道南北各以二十三度半為限,〈此即二極出地之高〉名為煖帶。居其下者,午正立表揆日測景,必自射南射北,顧每歲必有二日其表無景,即春、秋二分,太陽正過其天頂之日也。〈此指正居赤道下者,春、秋二分,日中無景,過春分,則景在南,過秋分,則景在北。〉此帶惟一又於其南、其北各自二十三度半,外各截至六十六度半為限,名為溫帶。其下居南者,表景恆射南;居北者,表景恆射北。歲有一日,其景極短。然太陽則不經其天頂矣。此帶有二以上三帶,皆太陽每日有出有入者也。又於南北二方,自六十六度半,外各底其極名為冷帶。其下或表景,周圍旋轉,有日太陽繞其地恆見,有日太陽繞其地恆隱,隱見之候,或久至半歲,或數月不等。此帶亦二是,為大地共分五帶之概也。因此推知距赤道之南北二方,其氣候必相反,如太陽躔星紀宮,向北之方為冬至,向南之方為夏至,春秋二分以及諸節莫不皆然。又因此推知地球為人所止,以天頂而分四方,亦可界為三百六十度以合天行。東西為經,測以赤道,南北為緯,測以子午。〈規名解見下篇〉但測南北者,有二極以為之端;欲測東西,則須先定一所以為起界。〈新曆悉以京師為起界,他方雖未親測,亦據輿圖以定其經緯。〉而後地之經緯皆可得而明焉。苟不諳此則,無以知幅員相距之數,而諸方太陽節氣、五星經度、凌犯、交食時刻、日食分秒悉無從推步矣。〈日食南北東西各不同,月食分數皆同,但東西不同時耳。〉且不惟是,即古測今測歲實之異,日出、日入晝夜永短之差,咸取準於地之緯度,所係大矣。其可忽諸。

天道

天體渾淪,穹然莫辨,必也相形,酌理判立界限以為依據,而後推測之功可施則。夫設立諸規以著象數為用甚大且急,較為曆家首務也。新法總有四大規;一曰地平,一曰赤道,一曰黃道,一曰子午。四規闕一不可。蓋地平規者,從人足所附,極目四望之界而設也。人附地面所可望見者,天之半耳。其半恆繞於地下,人不可得而見也。即此可見、不可見之界而諸曜,由是而出,入明暗晝夜由是而分,因設此規,剖為四象以應四方,象各限以九十度,是為地平經度,而各曜出入之方位以辨矣。又自地平上至天頂設距等圈,以為地平緯度,而各曜漸升之度,以明各曜出地離赤道之緯度,并北極出地之數皆可得而稽之矣。赤道規者,從南北二極相距正中之界而設也。古曰:天行健。又曰:天左旋。左旋而行健則知南北必有其極矣極也者,天體永久不動之兩點。周天倚為環動之樞者也。〈極非星也。云極星者,蓋指其最近極之星以命耳。〉如一極出地,必一極入地。其出入之度惟均,曆家乃於二極相距最中之界,設有赤道一規,平分天體為南北。南者,為外為陽,而北者為內為陰。其亙於天中也。終古不易,推步者畢賴之為準,則無容置議也。本規列度三百有六十辰十有二刻九十有六天體,一日一周之運於是焉。紀晝夜刻分之永短於是焉;定黃道出入之廣狹於是焉;齊春秋二分之晷景於是焉;限南北緯算於是焉;起天地全圓於是焉。度凡此皆其用也。黃道規者,從太陽旋周一歲之界而設也。蓋太陽行天一歲,所周軌蹟旋以成規,是名黃道。本規斜絡於赤道,其半在南,最南界為冬至;其半在北,最北界為夏至。二道相交之兩點為春、秋分。以故四平分之為象限,限各九十度者,是即二分二至,四正之限也。總計為三百六十度,十二剖之為宮,二十四剖之為節氣,七十二剖之為候。蓋用以節七曜列宿之行,用以審日月交食之限,至較著也。子午規者,從諸曜升降度適中之界而設也。太陽一日旋天一周,見於東方漸升至高為正午,此地平以上東半晝分過午,向西漸底地平是為西半晝分,乃謂之降。他曜皆然於此,升降度之中界立有一規,名為子午。諸曜際此謂為在子、在午,是規透過赤道及地平各二極,其偕赤道地平而交為直角也。恆然不動,但人在地面南北遷此規惟一,東西遷則隨在各異也。〈與地平同〉已上四規,各有本用,所係非小曆家測候,欲求七政行度會朢等諸法,舍此無從措手,以此未言象數,先以詳明諸規為首務也。

一系赤道有恆動、恆不動二用。恆不動者,以定各方時刻;恆動者,以相交相割於黃道也。俗謂赤道。有二者,蓋即指此二用,非實有二道也。二系赤道正居天頂,則兩極適與地平相當,至若赤道斜交地平之所,則極出地度數即赤道距天頂度數矣。其經度即過極圈,緯度即距等圈也。

三系黃道與赤道斜交,故其極自有本極,謂之黃極。黃極者,恆星與太陽本行之樞也。論二道最遠之距,〈即南至北至之距〉今古不同,今測定為天度二十三度三十一分三十秒,上古較多數十分,後此則漸減矣。

四系周天諸道用立多規,以便測驗,但其為規也,非止旋周一線而已,蓋一滿平圓面也。面為各曜之所經行,故謂之道某曜在某面上,即謂之在某道云。

曆元

所謂曆元者,乃以諸曜之平行,同時而求各所曆數,曆家因之用為起算之根也。新法則以天聰戊辰前,太陽過天正冬至,後第一子正為曆元,其日干則己卯也。斯時太陽躔星紀宮初度五十三分,太陰在六宮初度五十分,他曜皆以此時行度為準,不用冬至時刻與舊曆異,緣冬至有正、有平,最難得其真率也。夫曆元為諸算,先資稍有舛忒,即諸行皆謬矣。況諸曜終歲細行,莫不以子正起算,又安用冬至時刻為哉。

曆算

舊以周天判為三百六十五度又四分度之一,所謂日度也。蓋以太陽之行黃道日一度,度析百分,分析百秒,且又均之分,為宮次氣候法。用奇零,勢難齊一,且天度者,歲實之日分也。中曆所用歲實,諸家多寡不等,是其分天非一定之術,而為游移之法。欲以是決定諸曜之行,豈不難乎。若夫新法之分,周天曆度也。即於天度以三百六十平剖之度,析六十分,分析六十秒。蓋六十者半之,則為三十三之一,則二十四之一,則十五餘,任剖析皆為自然而然之分。往古曆紀未始繁載,但於測得之數,曰:某度幾何分之一而已。錯綜離合,其於曆算甚便也。請言曆算,夫曆之為數,祇就天行無假淹,貫九章而其所須用者,加、減、乘、除、開方、五法。古用觚稜近便珠算,西法第資毫穎,今復有算籌之創,簡捷尤甚矣。所謂加法者,以類相比併多分以成全。如度併度,分併分,秒併秒,時刻併時刻是也。此須知定位及進位之法,如積六十秒為一分,積六十分為一度,秒進於分之位,分進於度之位,而與他度分秒并之,若加時刻,則以十五分進一刻,四刻進一時,二十四時進一日,二十四,西法謂之小時也。此加法也。減與加反用,稽所餘其法,先須較數多寡,多中減寡理數易明。若於少內減多,必立借法以通其變。如借度化分,借分化秒,為本類以用之。乘法者,九九互積之義,有實數、有法數,凡單數乘度分秒不變位,若度乘度,復生多度,分乘分以生秒,秒乘秒以生微,則皆變位。〈分秒相生皆指奇零而言〉此不可不知也。除法者,以少剖多,分分除減意也。為法有二:或以單數商除亦不變位,苟分度不盡,即以餘度化分除之,分秒亦然;開方者,以化法求其微數,用籌乘除,然後再受為度,或用三率法亦可。是五法者,盡曆算矣。然而新曆之算諸星經緯及交食等項也,蓋有二術:其一取所圖各宿曜本行規之半徑,并其所設某日平行,〈即本圈上之弧〉用諸三角形法推演,乃可得經緯細行、或交食之分數時刻。此術最為縝密,果能精心於此。即諸天周行軌跡隱微罔不洞然。其二以先所推定諸表握算,設如某日某刻欲求太陽經度,則第用加減二法檢表二三次,以求即可得其宮度,較之中曆節氣,求經朔之法,簡便,數倍餘。如五星太陰等曜以及交食皆各有表,可稽火星兼用乘除他則,但資加減立法,雖難致用,則易然,而一趨超徑,萬一操觚小,失恐并迷昧元初之理,所以二術不可偏廢,皆為推步家之所朝夕從事者也。

句股

句股之術,從來尚矣。古九章周髀載之,究不過一三邊直角形而已。垂線為股,橫線為句,斜線為弦,測量家立表代股,平圭代句,而景為其弦,善斯術者,高深廣遠無不可求。而測天之為用尤大然,而舊法雖有三元、五和、五較等用,不過設二求三,且泥於直角一形,若遇斜角、弧角無以措用矣。新法變而通之,既名其公曰:三角形。又審其平面、球面、曲線、雜線、銳角、鈍角之別,即知天為圜體,宜測以弧宿曜近遠諸道互交,宜測以多類之弧,遂生多類之三弧形,於是各形咸備有三弧、三角,互設三以求餘三,是謂以圓齊圓,於法為善。故雖天道隱微,象數零雜,未有能遁焉者也。

割圓

割圜古法亦即以圜求圜之意。但古法設弧以求弦,矢款目四十餘項,頗為艱繁。新法易之以表,開卷即得,蓋因圜形之弧與角總代以直線,數種稽其數,名為八線表。云夫圜形半徑為本規六平分之通弦,若二半徑各自乘之,并而開方,可得本規四平分之通弦,用幾何諸法,又可得各度分之通弦。其各弧及其通弦折半,乃得正弦、正弧,有弦弧即有其矢矣。故矢不另立表也。通弦之外有切線、割線,通弦全在規內,切線全在規外,線從規心出於規周之外則為割線,然而弧有正、有餘,弦、矢、切、割四者因亦各有正餘,如一象限為本表之限,或於限內取幾何度謂為正弧,其或逾九十度者,即謂之餘矣。正餘各有弦、矢、割、切四線,都為八線也。

恆星

恆星亦名列星,亦名經星。云恆者謂其象,終古不易也。云經者以別於五緯,南北行之義,其數甚夥。莫能窮盡就中,有光體渺微,非目可及,非儀可測者,略而不錄,其在等第之內已經新法測定者,南北二極共一千七百二十有五星稽,其大小分為六等,第一等大星,如五帝座、織女類者。一十有七;二等如帝星開陽類者,五十有七;三等如太子少衛類者,八十有五;四等如上將柱史類者,三百八十有九;五等如上相虎賁類者,三百二十有三;六等如天皇大帝后宮類者,二百九十有五。此皆有名之星,計共一千一百六十有六餘,皆無名者矣。至於天漢斜絡天體,古昔多謬解。邇來窺以遠鏡,知是無算,小星接攢一帶,即如積尸氣等,亦小星攢聚以成第,非人目所能辨,遂作如是觀耳小者,不足論。論其大者,古曆以周天諸星分為三垣二十八宿,各定有名位、座次,每座每宿星數多寡不齊,顧其所謂宿者,蓋取七曜經行止宿之義,且用以便測算經度,又為其各能主施德也。西古曆亦列二十八舍,所定二十八距星,皆與中古脗合,第觜距西,用天關為小異耳。此二十八宿者,各以一字命名,分註每日之下內以房虛星昴四宿為屬太陽之日,心危畢張為屬太陰之日,此外五緯各屬四宿,每以七日為期,每日各屬一宿,西曆亦然。西經傳,上古有一大師名諾厄者,廣宣曆理,以遍萬國,則亦有所本也。

一系星之命名,多係借義,非可過泥虛名,便謂實有其驗。比如貫索一星,中以其象囹圄,名以貫索,西以其象冠冕,名以冠冕。一吉一凶,全由人意。豈天星實然乎。至謂諸星情性不同,敷施互異,是又理所必然不得,概置弗論也。故總圖於某星屬某緯者,咸附註之。

二系圖星之法有二;一渾球有南、北二極,有地平、子午諸規界,判黃赤二道,運之能肖天體,旋轉以審各星,經緯度分以辨星中,出沒以測夜時甚便也。一平面圖雖乏以上諸用,然諸星位置、宮度、瞭若視掌,為用亦大。因有多種之分,曰:見界圖以北極為心,其最南隱於地中星極,非此方人目可見者,則截出之;一曰赤道圖、黃道圖。二者各以其極為心,其道為界,蓋皆以天之南北平剖為二圖者也。曰:分星圖依黃道,分天為二十圖,均賦經緯,署以維辰,按圖指陳天象,莫晰於此。外有渾,蓋所用天盤以極為心,截冬至規為界,亦圖星於儀上肖天,運動以覘諸星出沒升降,又有平儀從二極剖天,為南六宮、北六宮,二面亦繪辰宿,可代渾儀旋轉。至若古傳星經圖步天歌等,雖亦分有宿座,便於觀覽而經緯度分悉皆茫然。掛漏於測候無用也。

星中出沒

太陽右旋一日一度,終歲行天一周,必復與某恆星合。又必有某星與之衝。曆家無從測其合者,測得其衝者,謂為歲差。所從來矣。然由本方極出地度,恆星有出沒者,亦有不出、不沒者,如京師北極出地四十度,則星距極四十度以外,皆為恆見;而距南極四十度以內者,在京皆不能見矣。至論恆星見伏亦由太陽右旋至某宿度,附近之星光為日奪,故不能見迨太陽,去離漸遠則此星光漸升,東方見而不伏矣。緣是而升至午點,即曰中星,此其星中出沒在立象學為用甚鉅。而曆家但於中夜,資之以定時刻而已。

日軌

太陽之行,黃道也。論其積歲平分之數,新法以天度計為五十九分八秒有奇。所謂平行度分是也。然平行齊,而實行則固非齊矣。冬盈而夏縮矣。所以然者,蓋緣黃道圈與日輪天不同心,而黃道之心即地球心,是日輪天與地球不同心也。心既不同,則日行距地近遠不等。距近即行疾,疾則所行之度過於平行而為盈,每冬月一日計行一度一分有奇,以較平行盈二分矣;距遠即行遲,遲則所行之度不及平行而為縮,每夏月一日計行五十七分有奇,以較平行則縮二分矣。盈縮相差若此,豈可謂之齊乎。終歲之間但,逢最高限、最庳限二日,平、實二行度數惟一。此外兩行之較,日日不等,新法因其或過、或不及也。故有加分、減分,謂之加減差。蓋以有恆率之平行為根,而以加減差定之,然後差而不差非齊而齊矣。至論太陽之入某宮,次以分節氣也。亦有平、實二算,蓋算平行十五日二十一刻有奇為一節氣,乃一歲二十四平分之一耳。若用躔度之日以算,則冬夏不齊。冬一節氣為十四日八十四刻有奇,夏一節氣為十五日七十二刻有奇,總由夏遲冬疾,故其差如此皆,非舊曆之所解也。

系太陽天距地極遠之點謂之最高極,近之點謂之最高衝。〈亦名最卑〉此二點者,乃盈縮二行之界。古法於冬、夏二至,謂其恆在一點,其實非也。按古今諸測皆各不齊。古測最高在夏至前數度,今則在後六度矣。以此推知,一年之內太陽自行四十五秒也。

年月

紀年者何。太陽隨列宿東行旋天一周之期也。太陽之行界二:其一從某宮次度分行天一周而復於元度,其數為三百六十五日二十四刻二十一分有奇;其一為太陽會於列宿天之某星行天一周,而復與元星會,但其星每歲有本行,故須加本行以定歲,而其所須加者,新法定為五十一秒,所謂歲差也。然而日曆紀年,惟以全日推算,不用小餘。如以太陽十二次會合太陰為歲也,為三百五十四日。每二年、三年而閏一月,中曆是已。如以太陽周十二宮次為歲也,為三百六十五日,每四年而閏一日,西曆是巳。此紀年之概也。紀月有二:或因太陰會朔一次,以定謂太陰之月;或因太陽行一宮次,以定謂太陽之月。顧其十二分年之一分則一也。一月之終分有大盡小盡者。比如初朔子正苟二朔者,過二十九日外而不及第三十日之子正,則謂之小,過子正則謂之大。大則二朔同一天干,小則不同矣。故有三十日弱時刻不及者,曆家不得名大,或二十九日強而時刻已逾者,曆家仍不得名小也。且宇內地度不同,而月之大小因以互異。比如京師第二朔在子初二刻未到子正,其月為小,而西安此朔則巳在子正初刻,又當為大盡矣。地度愈遠,時刻愈差,非可強而同之也。月有閏者,太陽躔一宮之時與月會合二次以成者也。其月因無中氣,故謂之閏。但古法置閏用平節氣,而新法用太陽所躔天度節氣,故閏有合、有否,或先後一月不等也。

晝夜晨昏

太陽隨宗動天西行一周而復於元界,謂之一日。東升西降,循環無端,其在曆家起算,判定一界以為依據,則恆以太陽在子、在午為準也。論從子午起算之日,每歲實行度分日日不等差,較一刻有餘。蓋緣黃道夏遲冬疾差餘四分,而黃赤二道又廣狹異距,則率度必不同分,此其所當審者也。今論晝夜,太陽在地平上,人目可得而睹謂之晝,太陽漸隱地平之下,人目無見則謂之夜,是晝夜者,全由人居以分。隨方、〈極出地若干〉隨時,〈太陽躔某宮〉其晝夜刻分皆可依法推算焉。然而法算與目見恆異,蓋太陽體大算法皆以體心出地為晝,始而人目以一見日輪即為晝。始又日出沒升降度有斜正不同,又地平各曜出沒之界,受清蒙氣有變,凡此皆非人目能辨。故曆家立有視差法也。一晝一夜平分為十二時,時各八刻,一日十二時,共刻九十有六。此恆率也。其晝夜永短逓遷之故,則不但日行南陸、北陸不同而己,亦由北極出地高庳互異,而永短因焉。比如赤道正過天頂之地,兩極合於地平,其晝夜均停,絕無永短,又極在天頂,赤道與地平平行,其下晝夜亦無長短之較,但太陽百八十日恆見,百八十日恆隱耳。此外諸方各有永短,顧其一歲之中,晝夜均停者,四日握算者,引而伸之,據四日之一日,逐漸加減,因得九十日之晝夜長短,隨可以推終歲之數也。再論晨昏是分晝、分夜之二界也。太陽將出,未出數刻之前,其光東發,星光斬為所奪,是名為晨;太陽已入,迴光返照,亦經數刻始逌,然滅盡是名為昏,其久暫分數亦因冬夏而分短長;新法以日在地平下十八度內為晨昏之限,但太陽行此十八度,又各方各宮不等,因有五刻、七刻、十刻之別,若論極高七十二度以上之度,則夏月晨昏相切,雖至丙,夜無甚黯黑也。

太陰

太陰之行,參錯不一,推步籌算,為力倍艱。苟或分秒乖違,交食豈能密合。故必細審其行度所以然,而後可立法致用也。蓋月較諸曜本旋之外行復多種第;一曰平行,一日十三度有奇,但此行之界凡四:一界是從某宮次度分起算,此界定而不動;二界為本天之最高,此非定界,每日自順天右行七分有奇,是月距本天最高,一日為十三度三分有奇也,故其平行二十七日三十刻有奇為一周,已復於宮次元度,又必再行二十三刻有奇,為二十七日五十三刻始能及於本天之最高。此行新法謂之月自行,中曆於此周謂之轉周,滿一周謂之轉終。其最高則行八年有奇,而周天謂之月孛,三界為黃白二道相交之所,所謂正交、中交。此界亦自有行,乃逆行也。〈自東而西〉每日三分有奇,則月平行距正交一日為十三度十三分有奇,至二十七日二十七刻,減交行之一度二十三分,得二十七日十五刻有奇。月乃回於元界,曆謂之交終。四界是與太陽去,離太陽一日約行一度,則太陰距太陽為十二度十分有奇,至二十九日五十三刻有奇,逐及太陽,復與之會,曆謂朔策是也。凡上四行總歸第一平行。其第二行曰小輪,每一朔內行滿輪周二次,每日為二十四度有奇。〈若以不同心圈論,此即太陰中距圈也。〉因有此行,復生第二,損、益、加、減分云第二者,蓋於朔朢所用加減分外,再加再減故也。此行中曆所無。以上太陰諸行,新法定其軌轍不外三者,均圈一,不同心圈一,小輪一,然不同心圈與小輪,名異而理實同。曆家資以推算,兩用互推所得之數正等也。

一系月道惟一,古謂月行。九道者乃白道正交行,及四正陰陽二曆各異。命之因有八名,加以公名,共有九耳。非真有九道也。白道兩交黃道論,最遠之距謂為五度。此係二曆,未甚大差之數,新法測得,凡朔朢外相距皆過五度,上下二弦則為五度一十七分三十秒,推知二道相交之角,非定而不動者,要其廣狹之行,恆以十五日為限也。

二系各朔後月夕西見,遲疾不一,甚有差至三日者,其故有三:一因月視行度,視行為,疾段則疾見,遲段則遲見;一因黃道升降,或斜、或正,正必疾見,斜必遲見;一因白道在緯南、緯北,凡在陰曆疾見,陽曆遲見也。此外又有極出地之不同,朦朧分與炁差諸異,所以遲疾難齊也。

交食

凡日月之行,二十九日有奇。而東西同度,謂之會朔。至若日行在黃道,近交人視為與日同經同緯,是人目與月日相參直,而月魄正隔日光,於人目則為日食。日食者,非日失其光,光為月掩耳。凡太陰距太陽百八十度,而正與之衝,謂之朢。若當衝時月行近於兩交,必入地景而為闇虛,此乃月日同在一線,而地居其中間,日光為地所阻,不能射照月體,則月失其光而為月食。此日月二食者,躔度有恆,持籌推步分秒確然,而曆家各法之疏密於此,更難掩也。試言其略黃白二道,相交之二所名,正交中交。凡日月行及二交為同度,同度則有食矣。然而論交又須論限,及交而在限內則食,限外則不食,此不可不審也。顧限度諸方不一,蓋太陽於諸方之地平高度不同,而陰陽二曆之各限亦異。論煖帶下之地,二曆互相受變。如白道向南極半周,有時在天頂及黃道之中,勢必反謂為陰曆;白道向北半周,是時在黃道外勢,必反謂為陽曆。故其下日食之限,莫得而定之也。他域更近於北,必陰曆限多,陽曆限少;更近於南必陽曆限多,陰曆限少。比如京師近北約算陽曆八度,陰曆二十一度,則知日月相會,凡在陽曆近二交八度,在陰曆近二交二十一度。其下必見日食而過此限,以往則否,即北可以推南,莫不以遠近分多寡矣。然而二曆食限之度有異者,其故蓋在月輪。月輪比日最近於地,而月又小於地,人目見月之所,又在地面,不在地心。故以月天論地平,雖天與地球皆為平分,直過其心,而人在地面高,所以視天地之兩界,則似地球與月天非平分也。少半在上,多半在下,而差約一度。故以本法推算,月已出正地,平其於人目所視之地平尚少一度。此其較謂之視差。蓋惟月在天頂,正地平與視地平之極皆以一直線,合於天頂,無有視差。過此左右不免有差,愈遠天頂愈近地平,差必愈甚。夫視差無他,恆降下月體數十分耳。設令日月同度。同在近交之南,又因同度,並在正地平上高二十度,則太陽於視地平為十九度五十八分,祇降二分。太陰於視地平為十九度,直降一度矣。而日月二差之較為五十八分,故以算論,雖二曜同高、同度,而人目視之,太陰恆下於太陽一度弱,不掩日光則不食,若二曜在地平上高七十度,則太陽無視差,太陰視差止二十分,其降於太陽亦止二十分。勢必相切,或至掩數分而成食。若二曜在交北,又當以太陰算在太陽之上,庶因視差所降而掩陽光,以為食也。顧此二地平之差,又分二類,一加減交食分數謂之氣差,一加減時刻謂之時差。曆算之艱且劇,莫過於此,所最當究心者也。

系日食之全與不全,其故有二:一由天上之行,一由食時地平上高弧之度。故均一食也。有見全食者,有見食多寡不等者,有全不見食者,就南北論見食地界,設如北京見全食,其南北各距四十五度之地為萬一千有餘里,皆見有食然。而多寡不等;就東西論,各距六十度,為萬五千有餘里,各見食而分數多寡亦不等焉。即月食時刻,南北亦有不同,而東西為甚也。

三餘

三餘舊加紫氣,名為四餘,亦謂之四隱曜。然詳求天行,實無紫氣,且絕無當於推步之術,故西法棄而不錄,第取三餘。一羅㬋,一計都,一月孛。羅㬋即白道之正交,計都即中交也,月道自南愬北以交於黃道之一點,此點有本行,每日左旋三分有奇。而羅㬋正對之點即為計都,蓋兩規斜絡其兩交之二點必正相對也。月孛是月所行圈極高、極遠之點,謂月離,於是其行極遲,其體見極小。蓋孛云者,指其交轉兩行相悖之義,故其平行右旋,每日七分有奇。是三點者,土、木、火諸星本圈亦有之,名義皆同,第其各行不同耳。古曆悉所未諳,悉置不推不錄。新法用算五星之緯,故於本曆各詳其名數,云獨惜日者之流,以羅計、月孛等名皆指為星,謂其所躔宿度各有吉凶,用以推人祿命,不知周天諸道、諸點,皆人所設以便揆算其行度耳,並非實物,何與吉凶。至紫氣一曜,或謂生於閏餘,或謂土、木相會,或謂古人以是紀直年宿,故二十八年而一周天,都無義理可考,故月離曆指詳論其必無是曜也。

五緯異行

土、木、火、金、水五曜,名為緯星者,謂其日有近南、近北之行,與恆星異也。夫五緯之行,各有二種。其一為本行,如填星約三十年行天一周日二分,歲星約十二年一周天日五分,熒惑將滿二年一周天日三十五分,太白辰星皆隨太陽每年旋天一周。各有盈縮,各有加減,分各有本天之最高與最衝,即其最高又各有本行。論其行界,亦分四種,非若回回曆總一最高也。其二在於本行之外,西法稱為歲行,蓋各星會太陽一次成一周也。因此歲行之規〈亦名小輪〉推知各星順逆留疾諸情,故依新法圖,五緯各有一不同心圈、一均圈、一小輪,凡星在小輪極遠之所,必合太陽。其行順而疾,其體見小;凡在小輪極近之所,其行逆而疾,其體見大。土、木、火行逆則衝太陽,金、水行逆夕伏而合,行順晨伏而合。其各順行轉逆,逆行轉順之兩中界為留,留非不行,乃際於極遲行之所也。留段前後或順或逆,皆有遲行,其土、木、火行逆即衝太陽,而金、水則否者,緣土、木、火之本天,大皆以太陽為心而包地,得與太陽衝,而金、水之本天雖亦以太陽為心,而不包地,不能衝太陽也。金、水不能衝太陽而能與之離,金離太陽四十八度,水離二十四度。

五緯緯行

太陽之行,因黃道斜交於赤道,故其距赤道之緯南、緯北也,各二十三度有半,以成二至是黃道者,太陽之軌蹟也。太陰本道又斜交於黃道,最遠之距為五度,以生陰陽二曆。五星之道雖相距緯度各異,而其斜絡黃道則與月道同理,故皆借月道諸名名之。其兩交之所亦謂正交、中交,其在南在北兩半周亦謂陰陽二曆。審是而五星緯行庶可詳求矣。蓋各本道外之歲行小輪恆與黃道為平行,而又斜交於本道,其上半恆在黃本二道中。凡星躔於此,則減本道之緯,其下半恆在本道外,星躔於此,則加其緯,然此小輪之緯向則恆不變。如土星三十年行天一周,其在正中,二交之下必無緯度分,十五年恆北,十五年恆南耳。凡衝太陽,因在小輪下半,即加本道緯度;凡會太陽,因在小輪上半,即減緯度。他星亦猶是也。其或行近於地,小輪加緯益多。太白至夕伏合之際,因其近地,其緯幾及八度矣。中曆不諳緯行之原,一見金星在緯南北七、八、九度,即詑謂本星失行,豈非誣乎。又中曆亦有五星,南北緯行圖亦界以黃道、本道似矣,但其逆行之蹟,恆作一斜方形,此甚非也。五緯不行直線,安得方形。以此新法圖分二種,一設人在地,仰觀天上進退諸行,故於上三星衝太陽,下二星夕伏時,第作一僅似之圓形。凡衝太陽,如在本道交上,則不作圓形,即彷彿一之字形而已。一各星近遠於地之圖要,皆舊曆所未諳也。

五星伏見

五星之光與日相較,譬猶螢火之於庭燎光,本非滅,第為大光所奪,人莫能睹耳。舊曆亦曉此理,故用黃道距度以定諸星伏見。如謂太陽在降婁初度,歲星在十五度,即以為見限似矣。然而諸星各有緯南、緯北之分,黃道有正斜、升降之勢,各宮不同,何得泥距度以定限乎。新法定限,惟以地平為主緣。地平障蔽日光,能使星或伏或見耳。夫日之下於地平,其光漸殺,所謂晨昏。此晨昏光之久暫,四時不等,即冥漠等矣。而星見時刻又自不等。所以然者,太陽由黃道而下地平,或十度,或十五度,或至三十度有奇,原自不等。而星在黃道,南相距必多數度,在北相距必少數度。其限豈可泥乎。大略土、木、火三星,較太陽行遲、行後,太陽夕伏晨見。金、水二星順天東旋,較太陽行疾、行先,太陽晨伏夕見,逆行反是。其與太陽遇也,亦夕伏晨見。太陰行較太陽更疾,晨伏夕見。至於金星之緯不及八度,則凡逆行合太陽於壽星大火二宮,而其緯又在北七度以上,雖與日合,其光不伏,一日晨夕皆可見之。水星之緯惟四度餘,若其緯向南合太陽於壽星,此後去離夕必不見合太陽於降婁,此後去離晨必不見金合,而不伏水離而不見,此二故者,渾儀解之。他如恆星亦有夕伏晨見者,一因黃道之經緯度,一因其小大等第,即為見伏之限,故亦可推也。