测恒星之资第七 一章

    测恒星，测七政躔度，这是公理。
    而有四资：一是测器；二是子午线；三是北极出地度分；四是视差。
    有了四资，没到时候，还是不可测。

    什么是测器？
    凡测星有三求：一是求其出地平上度分；二是求其互相距度；三是求其距黄赤二道之
    何方何度分。
    所用器也有三种：
        一是过天顶之圈，如象限仪、立运仪等，此为测地平高度之器。
        二是纪限仪，此为测两距度之器。
        三是浑天仪，南北观象台所有就是，这是兼测二道经纬之器。
    现在所用测星的，就是纪限、浑天二仪。而非大不得准，非坚固不得准，非界书均平、
    安置平稳、垂线与窥筒景尺一一如法，也不得准。
    
    所谓子午线，是七政行度升之极，而降之始。所谓北极出地，凡用仪，必然以仪之极
    与本地之高极（所谓高极，就是出地上之极）相当，而后各经纬都相当，才能开始辗转测候。
    如果没有子午线以正东西升降，没有高极以正南北高下，则一切缀弄算之法，都没法用。
    所以这两个是测天之本。

    什么是视差？
    凡七政之视差有二：一是地半径差；一是清蒙气差。
    地半径差，月最大，日金水次之，火土木则渐远渐消，恒星天最远。
    地居其中，止于一点，所以绝无地半径差，而只有清蒙之差。
    清蒙地气距离人很近，所以不论天体远近，只以高低为限。
    星距离地平不远，人目望之，星为此气所蒙，不能直射人目，必成折照才能见之，
    一经转折，人之见星，必不在其实所。就算星在地平之下，人所目见，
    也在其上了（说法见日躔历指）。等到升度高，蒙气已经消失，则直射人目，
    这就是正照。虽然星月之间微有湿气，也不能为差。
    试用一星，于地平近处，测去北极之度，直至子午圈上，又测之，则两测必然不合。
    或用两星，于地平近处，测其距度，直至子午圈上，又测之，则两测也必然不合。
    这就是证明。此气晴明时也有，人目所不见，而能曲折相照，升低为高，所以称为
    清蒙。如果是云雾等浊蒙，就是难测，就不用论视差了。
    
    第谷累年测候，妙悟此理，创立差分。恒星视差比日躔视差更弱，只近地平20度以下
    才能觉之，表如下方：
（略）
    作此表者，其本方极出地之度与此方不相等，视差也随天气各有多寡厚薄，但数既
    密微，测得其时，则此表可共用之。所谓时，如云霞雾霜无论，即使晴明时日而
    20度以下，蒙气则必有。如果所测两星都在20度以上，就可以不论视差；如果一个
    在20度以上与蒙气相绝，一个在20度以下居蒙气之中，则近地平之星必升低为高，
    而成视差，两星之经度就不是真率了。至若日躔玄枵于时为立春，于候为东风解冻，
    湿气尤盛，此际测星，其视差必多于他时，更宜消息加减之也。

    此四资者，为测星所需，举其大略。若全理全用，具载本论。

    测量全义之末篇，论诸器略备矣，此所系独测候恒星二器者，因上文每言测法，
    必先明器理，然后能通其言意也。

    测恒星相距之器


【图1】
    如前图，甲乙丙为全圈1/6。
    名叫纪限仪的原因，历家以60为纪法，以区别于1/4之象限。
    甲为全圈之心，乙丙为纪限仪之弧，分为60度，度分6分、12、
    或30，根据仪的大小作之，仪越大，分越细，也就越好。

    甲丁尺为度尺，树圆表于甲，以为尺枢；其末端丁，游移弧上以定度分。
    切度分之处，削尖其半为中线，以直当甲心之一点。丁上立一通光耳，
    耳上于中线两旁各作一裂缝，各与中线平行，两裂缝之间与甲表之径相等。
    这个耳随尺游移，所以叫做通光游耳。
    又于乙上立一耳，常定不移，这个名叫通光定耳。又别作一耳，用则加之，否则去之，
    名叫通光设耳。三耳的用法不同，制法是一样的。
    又于巳上立一小表。弧之上距离乙20度为戊，距离乙丙各30度为庚。
    巳戊线与甲庚平行，使从戊窥巳、从庚窥甲，其度分相等，而通光设耳之本所，就是戊点。
    全器以架承之，或为圆球架，或为三枢架，令上下左右偏正无所不可，以便辗转测诸曜之距度分。
    
    测法，先定所测之二星，顺其正斜之势，以仪面承之，以支杖支之。
    然后令一人从定耳之缺口，窥甲表同方之一边，令目与表，与第一星相参直；
    又一人从游耳窥第二星，也是如此。
    然后视两耳下两中线之间弧上距度分，即两星之距度分。
    如果两距度分绝少，难容两人并测，即加设耳于戊，以戊巳当乙甲，向巳表窥第一星，
    而丁甲度尺对第二星，如前从庚右数之，即所测之距度。因为戊巳与庚甲为平行线，所以如此。
    凡测日与月，月与星，星与日，都是类似操作。
    但是日光照耀表景多虚淡不明，宜用展缩木筒一具，加在度尺之上，以束光聚影，就明显易见了。

    测恒星赤道经纬度之器


【图2】
    如前图，乙为子午圈，周分360度，游移架上以就本方北极出地之高。
    平分其周而设之轴，平分其轴而设之表，当天顶而设之垂线，下置垂权，至于壬而止，
    用来取平。
    架之下设螺转之槷四以为足，辗转视垂权而高下以取平垂。
    轴之两端。入于乙圈之凿，让其利于旋转。其交于巳圈，巳圈交于丙丁圈，持之让其坚固。
    丙丁圈就是赤道，平分两极，居于巳圈之中界，所以又叫做中圈。
    巳与丙丁，两圈为一体，旋转相从，而两圈之内，又设为戊辛之圈。戊辛与外圈同轴，
    自为旋运，不交于外圈。
    丙丁、戊辛两圈之上，各设两游耳。所谓游耳，就是可离可合，百游无定之通光耳。
    两圈之各两面都平分为360，以定度分。
    其测星，用赤道圈求经度法，以两通光耳，一定一游。一人从定耳窥轴心之甲表，与
    第一星参直；一人移动游耳，辗转迁移就窥甲表，与第二星参直。两耳间之度分，
    就是两星之真经度差了。用戊辛圈求纬度，也是以通光耳迁就焉。
    如果是测向北纬度，即设耳于赤道南；测向南纬度，即设耳于赤道北，皆准诸轴心
    之甲表，令目与表所测星参直为止。
    然后简游耳下本圈之度分，在赤道圈或南或北若干，即本星之距赤道南北度分。
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