〔175〕月道出入日道,两相交值,当朔则日为月所掩,当望则月为日所冲,故皆有食。然涉交有远近,食分有深浅,皆可以数推之。所谓交周者,月道出入日道一周之日也。日道距赤道之远,为度二十有四。月道出入日道,不逾六度;其距赤道也,远不过三十度,近不下十八度。出黄道外为阳,入黄道内为阴,阴阳一周,分为四象。月当黄道为正交,出黄道外六度为半交,复当黄道为中交,入黄道内六度为半交,是为四象。象别七日,各行九十一度,四象周历,是谓一交之终,以日计之,得二十七日二十一刻二十二分二十四秒。每一交,退天一度二百分度之九十三,凡二百四十九交,退天一周有奇,终而复始。正交在春正,半交出黄道外六度,在赤道内十八度。正交在秋正,半交出黄道外六度,在赤道外三十度。中交在春正,半交入黄道内六度,在赤道内三十度。中交在秋正,半交入黄道内六度,在赤道外十八度。月道与赤道正交,距春秋二正黄赤道正交宿度,东西不及十四度三分度之二。夏至在阴历内,冬至在阳历外,月道与赤道所差者多;夏至在阳历外,冬至在阴历内,月道与赤道所差者少。盖白道二交,有斜有直,阴阳二历,有内有外,直者密而狭,斜者疏而阔,其差亦从而异。今立象置法求之,差数多者不过三度五十分,少者不下一度三十分,是为月道与赤道多少之差。
月亮轨道和太阳轨道相互交叉,在朔日(初一)时月亮遮蔽太阳,在望日(十五)时太阳与月亮相对,所以都会发生日食或月食。不过交会有远有近,食分有深有浅,都可以通过计算推出来。所谓“交周”,就是月亮轨道进出太阳轨道一个周期所需的时间。太阳轨道(黄道)距离天赤道的角度是二十四度。月亮轨道进出太阳轨道,不会超过六度;它距离天赤道,最远不超过三十度,最近不低于十八度。月亮轨道从黄道外面出来叫做阳,进入黄道里面叫做阴,阴阳一个周期分为四个阶段(四象)。月亮正好在黄道上时叫做正交,从黄道外出去六度叫做半交,再次回到黄道叫做中交,进入黄道内六度也叫做半交,这就是四象。每象间隔七天,各行九十一度,四个象经历一周,叫做一交的终了,按天数算是二十七天二十一刻二十二分二十四秒。每一交,在天上退后一度九十三分(即1又93/200度),一共经过二百四十九交,退后一周天还多,周而复始。正交在春分点时,半交在黄道外六度,在赤道内十八度。正交在秋分点时,半交在黄道外六度,在赤道外三十度。中交在春分点时,半交在黄道内六度,在赤道内三十度。中交在秋分点时,半交在黄道内六度,在赤道外十八度。月亮轨道与赤道相交的正交点,距离春分点和秋分点的黄赤道交点的宿度,东西相差不到十四又三分之二度。夏至时月亮轨道在阴历内,冬至时在阳历外,月道与赤道相差大;夏至在阳历外,冬至在阴历内,月道与赤道相差小。因为白道的两个交点有斜有直,阴阳二历有内有外,直的地方密集而狭窄,斜的地方稀疏而宽阔,它们的差异也因此不同。现在设立图象和方法来求,差数多的不超过三度五十分,少的不少于一度三十分,这就是月道与赤道相差的数量。
〔176〕【昼夜刻】
昼夜刻就是古代把一天分成一百个刻钟,根据季节变化,白天和黑夜的刻数是不一样的。
〔177〕日出为昼,日入为夜,昼夜一周,共为百刻。以十二辰分之,每辰得八刻三分刻之一。无间南北,所在皆同。昼短则夜长,夜短则昼长,此自然之理也。春秋二分,日当赤道出入,昼夜正等,各五十刻。自春分以及夏至,日入赤道内,去极浸近,夜短而昼长。自秋分以及冬至,日出赤道外,去极浸远,昼短而夜长。以地中揆之,长不过六十刻,短不过四十刻。地中以南,夏至去日出入之所为远,其长有不及六十刻者;冬至去日出入之所为近,其短有不止四十刻者。地中以北,夏至去日出入之所为近,其长有不止六十刻者;冬至去日出入之所为远,其短有不及四十刻者。今京师冬至日出辰初二刻,日入申正二刻,故昼刻三十八,夜刻六十二;夏至日出寅正二刻,日入戌初二刻,故昼刻六十二,夜刻三十八。盖地有南北,极有高下,日出入有早晏,所以不同耳。今《授时历》昼夜刻,一以京师为正,其各所实测北极高下,具见《天文志》。
太阳出来就是白天,太阳落下就是黑夜,白天黑夜一循环是100刻。用十二个时辰来分,每个时辰有8刻又1/3刻。不管是南方还是北方,各地都一样。白天短黑夜就长,黑夜短白天就长,这是自然的规律。春分和秋分时,太阳正好在天赤道上升起落下,白天黑夜相等,各50刻。从春分到夏至,太阳进入天赤道以北,离北极星越来越近,所以夜短昼长。从秋分到冬至,太阳到了天赤道以南,离北极星越来越远,所以昼短夜长。拿中原地区来度量,白天最长不超过60刻,最短不少于40刻。中原以南,夏至时太阳出没的位置离得远,白天长度有的不到60刻;冬至时太阳出没的位置离得近,白天长度有的超过40刻。中原以北,夏至时太阳出没的位置离得近,白天长度有的超过60刻;冬至时太阳出没的位置离得远,白天长度有的不到40刻。现在京城(北京)冬至日出在辰初二刻,日落中正二刻,所以白天38刻,夜晚62刻;夏至日出在寅正二刻,日落戌初二刻,所以白天62刻,夜晚38刻。这是因为各地有南北的差别,北极星高度有高低,太阳升起落下有早晚,所以不一样。现在的《授时历》中对昼夜刻数的规定,都拿京城(北京)作为标准,其他地方实际测量的北极星高度(即纬度),都详细记载在《天文志》中。