恒星变易度 第三
以前说恒星有本行,足以明其黄道经度,日日变迁,而且有定率。如果以此推赤道经纬度及
黄道纬度可否移易,及其经度差,互相近、互相远都还没有详细讨论,现在讨论如下:
恒星赤道经纬度变易
定恒星向赤道之度,必从赤道起算。右行则为经度,而去离南北则为距度。如果从赤道两极
出大圈过春分,名字叫做极分交圈,以之为界首经度所始,则星居其上的,不论在赤道之
或南或北,都没有经度分,因为它们在初分初度,所以然。一离此圈,不论左右远近,都
称为正升度之圈(从黄道上行而与赤道同出地平,同入地平,叫做升度圈。其在正球处名为
正升,在欹球处名为斜升。如果只论赤道,则都用正升),用来限赤道之经度,容赤道之纬度。
又赤道大圈为南北距度的开始,星居其上,则无纬度,一离此圈,不论南北远近,直到两极,
都称为距等圈(或者叫赤道纬圈),用来限制赤道之纬度,容赤道之经度。但是既然赤道斜交
于黄道,而恒星依黄道有本行,必与赤道纬圈都以斜角相交相遇,则星虽然在赤道纬圈上得
限距度,而以迤行的原因,就是黄赤两距圈每相违远了。所以星之升度圈,能得黄赤经度
合一不离的,只有两种情况:一为同在极至交圈;一为同在两道交之两点。自此而外再不可得。
虽然行黄道经度均平如一,但是其行赤道经度,时时变动。之所以如此,是因为赤道之升度圈
与黄道极所出圈相遇有疏有密,随在不等。
【图1】
如图,赤道极乙,所出升度圈乙午、乙子、乙癸等;黄道极甲,所出圈甲庚、未甲、丑未等。
如果星在黄道纬之丙巳圈,行近于黄道,则黄赤两极所出两圈相去略等,其经度或赤道、或黄道
东行也略等。
如果星距黄道远在戊圈,从戊至庚,设15度,则星历黄道经圈若干时,得戊庚15度,而历
赤道升度圈也若干时,所过乙壬、乙癸(各15度),将及乙申,几乎40度了。
之所以如此,甲庚未弧限黄道经度,至戊庚,已稍宽;而至乙壬、乙癸等,历赤道经度多也。
又假设有星在黄道纬之辛丁圈上行,即乙午、乙子等弧,限赤道经度者反宽,而甲辛未等弧,
限黄道者反密,则星行所历黄道经度反多,历赤道经度反寡了。总言之,为星行二道之经度恒自不等。
【图2】
再论星历赤道纬度,也常不等。
如图,甲为星,在赤道南23度30分,如果行一周,必至分节乙,即无距度;然而随黄道行,
必过赤道向北,极远处又在北23度30分了。
又丙为星,行一周,即离赤道圈丙,渐至巳行越远,去离赤道也越远;至丁,必离47度。
如果换到戊,距赤道丙已向北20度,过庚行越远,距也越远;到壬为本圈距赤道最远之界,
再加20度,总为67度了。
余皆如此,因为左边距赤之度,每多于右边距赤之度。例如庚之距乙,多于戊之距丙。
到了北极癸,就左满90度。如果过极,则周行都在癸丙90度间。戊辛之间加1度,
即癸辛之间减1度(这里的减,是减癸丙90度),如果到了黄道极辛,则其距度就终古不变了。
28宿各宿度变易
或问:28宿有次第,因为日月五星各以本行,先历角宿至亢、至氐、房、心等,古来如此,
今世不然,所见先入参度,而后过觜度,自余不觉者,宿度宽也。其实皆有之,为何?
答:28宿不已赤道极为本行之极,而以黄道极为极。所以其行度时近时远于赤道极。即北极所
出赤道经圈渐密,七政过之,其行则疾;渐远极,则赤道经圈疏,七政过之,其行则迟。
七政行度,比恒星快得多,其追及于近极之恒星,在古觉速,在今觉迟;其追及于远极之恒星,
在古觉迟,在今觉速,都是因为二道二极,能使其然,而不是七政有异行,也不是恒星有移位。
【图3】
如图,赤道南北极甲上所出各圈,相去皆设10度,黄道极乙上所出各圈,也同样设置。
有星为丁,即限其赤道经度为甲丁癸圈,而星却不依赤道行,而依黄道从丁至戊行,
约每700年行10度。又一星为巳,原设在丁前10度,其限赤度为甲巳子圈,而所行也是依黄道
至壬时,丁星也依黄道至辛,巳壬以黄道算得10经度,而丁辛也正对寅卯,为黄道之10经度。
然而以赤道算之,则黄巳壬所对赤子丑10度之弧;而黄丁辛所对不止赤癸子10度之弧,
更过赤道子而近丑,快刀20度。即丁星先在巳星之后10度,而渐向前行,至追及于甲丑圈,
就是两星同经度了;过丑,则丁反在前了。假令日循黄道,也于丁戊线上行,何得不于700年
之先至卯,入丁宿度,宿同经之度呢?这不是行有疾迟,都是因为度有广狭,所以才这样。
度之所以有广狭,是因为分宿度以赤道所出经圈为限;而步七政,以黄道所出经圈为限。
但是此设丁巳二星,一个近北极,一个近黄道,相去稍远的原因,时让这个道理明显易见。
如果设两星距度不远,则不必700年能超越10度,或进一二度,也是这个道理。
古时七政所历先后不相越的原因,正当黄赤二度广狭相等,所以然。
考赤道宿度差
中历古分宿度,全部加起来,或不成一周天,现在用之,不合天度。
因自授时以来,如上所说宿度变易,所以才会这样。
法应该先求今天的实际宿度,以究极古今异同之原因,仍立法以求古之实宿度。
如尧时冬至,相传日在虚7度,或在初分,或在末分,都不可知。现在折中设在6度30分,
即所用虚宿距星,定在析木宫23度30分,为其赤道经度。
则其距黄道之纬度,必为8度42分。以此经纬度,依三角形法,推其黄道经度,
所得与赤道经度不远,也在本宫23度38分。之所以这样,两星之黄经度差,
终古不变,依诸距星现在相离黄道经度,可以定古黄道各宿度,而再以黄经纬度复求
各距星之赤道经度,及各宿本度,其术都用三角形法。
古赤道积宿度(今算定) 今赤道积宿度
角 146度31分(春分起算) 196度26分
亢 159度05分 208度10分
(以下表略)
赤道古各宿度 今各宿度 依365度4分度之算
角 12度34分 11度44分 11度90分44秒
亢 9度39分 9度19分 9度45分26秒
(以下表略)
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