清蒙高差
历家测验日月,及经纬诸星,积累所得,其光入人目,往往不依直线而至。
太阴太阳有地径视差,无怪其然也。
恒星无地径差,人测之,在地面与在地心不异,应该所见者必依直线。
那么为什么不这样呢?
且两星相距近于地平,与其相距近于天顶,绝不相同。其各体之大小,也不同。
又太阳太阴固有地径差,其视体偏下,视高度应该少,而所得者忽然又偏多。
定望时,二曜正居天地径之两端,以理论,见一,不得见二;或者一起见,
则半体而已。现在有时全见之,为什么?
古度数家,见直物入水中,折成曲像,空水之交,则有钝角。以此钝角,比喻
诸星射目之折线,于理为允。则近地面之气,可比于水。天体至清,可比水晶。
光在有气无气之交,必成折角,而能令诸曜之象升低为高也。
如果星距顶越远,所射光之折现角越减其钝,而视高之实高也越多。
那么近地则湿气越厚,所以蒙气为甚,而又实非云雾等有质之物,
且在地浊之上(历家说入浊,在浊中,近浊的意思,就是入则不见,视此为不同),
就称为清蒙也。
因此,凡测候两星,若距度线与地平行,其在高之距,与在低之距,必小有异;
如果不与地平平行,而高弧各异的,不论正(与地平为直角)斜(与地平为斜角),
其在高之距,与在低之距,也有小异。
总之,星越近于地,两距之实度越少;远则越多矣。
第谷之地北极高55度多,测定太阳太阴之蒙气差,大约相等。自地平以上至40余度,
高差渐少。更高,则无差。而近地之最大差得34分。
所以太阳极近地平,以地径视差之偏低3分,蒙气差之视高34分,相减得太阳高弧之视差
31分。则目视太阳将入,以下周至地平,见谓在上,而其实体已全入于地。
太阴以最大之地径视差63分,蒙气差之视高33分,相减余30分,目视之,见谓全没,
而其实体尤全在地平上也。
多禄某以浑天仪测太阳行春秋分,积年所得,皆以本日两交于赤道,遂为千古不决之疑。
不知者意其差在仪器。仪器如果差,怎能得百无一合,又怎么知道都在地平之上,竟然无差
而在下的呢?到了近世而后知为清蒙之差也。
第谷用器甚多甚精,诸器毕合,不可谓有器差。而其所得,也还是如此。
所以然者,太阳临春分,论实度,尚在赤道南,晨测之,为蒙气所升,视之已在赤道之上。
待太阳近午,出蒙气之外,复测之,始以实行交于赤道,为真春分。
秋分则反之,先以近午之实行在赤道上,为真秋分,待昏测之,日已入,过赤道而北矣,
视度还在赤道上。
自朝至中,不能有两春分;自中至夕,不能有两秋分。则朝夕所见,皆视度,非实度也。
则皆为清蒙至高差也。
问:清蒙之气能变易太阳太阴之实度,是这样了。那么说随地随时,又各不同,是什么意思呢?
答:第谷测定清蒙诸差,太阳与太阴大约相等,而与诸星则不等。其五星所得之差,又与恒星不等。
因此推知,致差之因,不在距地远近,其差大小,皆气之所为也。
气厚薄,时之所为也;距地远近,地之所为也。
凡考察七曜之蒙差,皆候其高弧,至于无蒙之处,得其实度,而以较于有蒙之处,得其视差几何。
如第谷所居,北极高55度,冬至日、夏至夜,皆甚短。
其测候太阳之蒙差,必于夏夜,太阳出蒙气之上,乃可得之。
测恒星之蒙差,又于冬月。
若夏测星,冬测日,则尽日尽夜,皆在蒙气中,无法可得。而气之厚薄,冬与夏必有分矣。
故所定气差,随之异也。
若论地,则山阜之上,蒙气为少,平地乃多,泽国尤多,海滨更多。
那么此气周生于大地之面,外规之界,距地心都相等,而地面有高低,
其距气界各各不等,此为深浅厚薄之原因。正如海底有凹凸之势,因而有深浅。
在海水之面,恒平而已。然而论其恒势,浅气所生之视差少,深气为多。
论其变,浅气或忽然增加,少易而多;深气则少有变时也。
万历18年庚寅夏6月,西历记月食,太阳以半体出地,其太阴正相对,尚高2度。
入景中已多分。等到太阴半没,而太阳已高2度,出地平之上。
如果以恒理论之,则太阳心才出地平,景心应该同时而入;太阴之西周,实入于地,
又当在景心入地之前。今太阳心已出矣,而景心尚高2度。
如果不是蒙气所为,怎么会有如此呢?
然而此视高差可谓甚大,则以本地近于大山之下,大河之滨,其蒙气为厚,
遇夜清气上腾,凌晨更甚,故也。
若他地他时,未必尽同此数。
所以治历者,当先定本地之诸曜蒙差,参以时令,乃能立表推步。其法需累测交食之多寡早晚,
斟酌定之。不能说精于本法,便可随地随时,必无舛戾也。
若立差既定,而临食时,气候忽变,此则难可预料,所失无几矣。
此高差,惟月食累遇之,日食则二曜之蒙气大略相等,高弧既同,鲜有变易,径可勿论也。
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