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章七(8/10)

后来徐光启的算法应验了,其它的都有疏误。

皇帝严厉指责钦天监官员。

这时五官正戈丰年等进言说:“《大统历》是建国初年制定的,实际上就是郭守敬的《授时历》,二百六十年丝毫没有增减。

从至元十八年制定历法,遇了十八年到大德三年八月,已经预报要发生日食而没有发生,六年六月又发生日食而没有推算出来。

当时郭守敬正主持太史坑事务,也无可奈何,更何况那些拘谨守法的人呢?现在如果遵循旧法,往后不能没有差错。”于是礼部上奏设置机构修改历法,皇帝就让徐光启统领修订历法。

徐光启进言说:“近代谈历法的各家,大都尊崇郭守敬的历法,至于说岁差有循环,岁寅有参差,天有纬度,地有经度,各宿有本行,月亮五星有本轮,日月有真正的会合、视觉的会合,都是古代没有听说遇的,祇有西洋历法纔有。

而舍弃这几绦法则,那磨日月交食五星冲犯,最终不会有切合的理论。

应该取来相互考订,使它与《大统历》汇合而一。”事后徐光启上奏修订历法的十件事:第一,讨论岁差,每年束行逐渐变长逐渐变短的数据,以纠正自古以来一百年、五十年、六十年多少不同的说法。

第二,讨论岁实小余,古代多,现在少,逐渐在改变,以及日影长短年年不同的原因,以确定冬至,以订正气和朔日。

第三,每天测量太阳运行的经度,以确定盈缩加减差的准确比率,东西南北高下的差异,以推算太阳的运行。

第四,晚上测量月亮运行的经纬度数,以确定交转迟疾的准确比率,东西南北高下的差异,以推算月亮的运行。

第五,精密测量各宿的经纬运行度数,以确定日月五星盈缩、迟疾、顺逆、违离、远近的数据。

第六,精密测量五星的经纬运行度数,以确定小轮运行的迟疾、停留逆行、伏现的数据,东西南北高下的差异,以推算五星冲犯。

第七,推算黄道赤道问变宽变窄的度数,精密测量黄道赤道的距度,以及月亮五星各道与黄道相距的度数,以确定交转。

第八,讨论日月离交点的远近及真正会合、视觉会合的原因,以确定距午时差的准确比率,以订正日月食。

第九,测量太阳运行,考察出南北极出入地的度数,以确定周天的纬度,以弄清日月五星的运行。

通过月食考察确定东西相距地轮的经度,以确定交食的时刻。

第十,依照唐、元的方法,在各地测量南北极出入地的度数,地轮的经纬度,以求昼夜晨昏的长短,以订芷交食有无、先后、多寡的数据。

并以此机会推荐南京太仆少卿李之藻、西洋人龙华民、邓玉函。

皇帝批覆同意。

九月癸卯开设历局。

三年,邓玉函去世,又征召西洋人汤若望、罗雅谷译书演算。

徐光启进升礼部尚书,仍然统领修订历法。

这时巡按四川御史马如蛟推荐资县诸生冷守中精通历学,将他所呈递的历书送交历局。

徐光启极力驳斥它的荒谬,并预推第二年四月四川月食的时刻,叫他们到时测量比较。

四年正月,徐光启进呈《历书》二十四卷。

夏四月戊午,夜望月食,徐光启预推了分秒食刻方位。

上奏说:“日食各地不同,就用地的纬度算它的食分的多少,用地经度算它的加时的早晚。

月食的分秒,各地相同,只是用地经度推求它的先后时刻。

臣从地图大致推算,开列各布政司月食初亏度分,食分多少既然天下都相,同,那么余率就可以类推,不像日食在不同的经纬各不相同,必须详细算出。

又月体十五分,那么完全进入虚暗的空间也只有十五分。

现在推算二十六分六十秒,是虚暗的空间大于月亮,如果月食时离交点较速,月体就不能完全进入虚暗空间,只能从月体来说它的分数。

这晚上的月食,极其接近交点,所以月亮进入虚暗中十五分就是食既,再进去十一分多,就是生光,所以是二十六分多。

如《回回历》推算十八分四十七秒,大致和这种方法相同。”后来四川报告冷守中推算的月食实际差二时,而新方法密切相合。

徐光启又进呈《历书》二十一卷。

冬十月辛丑朔日日食,新法预推顺天见食二分十二秒,应天以南不发生日食,大漠以北全食,按惯例因京师见食不到三分,不采取救护措施。

徐光启说:月食在晚上,加时的早晚,苦于没有依据。

只有日食按日晷定时,无法变动。

所以历法的粗疏严密,这是确实的证据。

臣等编纂新历法,逐渐就绪,而以后一次的交食,为期还速,现在不和钦天监臣共同见证,到历法编成以后,将用什么证实?而且这次日食必须观测,还有另外的理由。

旧历法日食在正中,就没有时差。

现在这次日食既然在中午,而新历法仍然有时差,是因为日月五星运行都沿着黄道,不由赤道。

旧历法所说的中是赤道的午中,而不是黄道的正中。

黄赤二道的中,只有冬至夏至加时正午,纔可能同度。

现在十月朔离冬至的度数还远,两个中的差,有二十三度多,难道可以因为加时接近中午。

就不加不碱吗?正好碰上这一天,又是这个时刻,足以验证关于时差的方法,这是第一点。

本地的经度,没有得到准确的比率,那么加时就难以确定,它的数据一定要从交食时测验几次,纔可以勘测统一。

现在这次日食依照新方法测量,它的加时刻分,或许前后不合,应当取从前所记的地经度数,斟酌改定,这可以求得里差的准确比率,这是第二点。

定时差的方法,祇知道在中没有加碱,但不知道中还要分黄道和赤道,现在一经过目睹,就人人都知道加时要根据黄道。

由此及彼,其它方法也是一样,由此足以知道学习很容易,这是第三点。

即使分数很少,也应该详细测量,以求应验。

皇帝觉得他说得对。

到时,徐光启率领钦天监大臣预点日晷,调整壶漏,用测高仪器测量食甚时日晷的高度。

又在暗室中斜着开了一道缝隙,设置窥管、远镜以测亏圆,画日体分数图板以确定食分。

这次日食的时刻、高度全都相合,只是食甚分数不到二分。

于是徐光启进言说:“现在食甚的度分密切相合,那么经度里差就不必更改了。

只有食分不合,原来推算的大概是因为太阳光大,能够减小月亮的影子,一定会亏食到四五分以上,纔能与原来的推算相合。

然而此次观测,是使用暗室窥管,所以能得到这样的分数。

如果只凭眼力,或用盆子装水来照映,就会眩耀不定,恐怕还不止这个数了。”当时有满城平民魏文魁,着了《历元》、《历测》两本书,叫他的儿子魏象干将《历元》进献给朝廷,通政司送到历局考索验证。

徐光启摘录了应当极力论证的七个问题:第一,岁实从汉以来,代代有减差,到《授时历》碱为二十四分二十五秒。

依郭守敬的方法一百年碱一秒,现在应当是二十一秒多。

而《历元》用赵知微的三十六秒,反复加很多。

第二,根据弧背求弦矢,应当用密率。

现在《历测》中还用径一围三的方法,不合弧矢的真实数据。

第三,盈缩限,不在冬至夏至,应在冬至夏至后六度。

现在考察太阳的运行,春分到夏至,夏至到秋分,这两限中,日时刻分不等。

又立春到立夏,立秋到立冬,这两限中,日时刻分也不等。

从测量可以见到。

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