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明史 · 卷三十三·志第九

明史 · 目录

〔1〕△大统历法一下〔法原〕

大统历法的第一部分,讲的是它的基本原理。

〔2〕日月五星平定三差

太阳、月亮和五大行星的“平差”、“定差”和“立差”这三种差值。

〔3〕太阳盈缩平立定三差之原。

太阳运行速度变化(盈缩)的平差、立差和定差的来源。

〔4〕冬至前后盈初缩末限,八十八日九十一刻,就整。离为六段,每段各得一十四日八十二刻。(就整。)各段实测日躔度数,与平行相较,以为积差。

冬至前后,太阳运行速度从快变慢的界限是88天91刻(取整)。将其分成六段,每段14天82刻(取整)。每段实际观测太阳运行的度数,与平均运行度数比较,得出累积差值。

〔5〕积日 积差

累积天数 和 累积差值

〔6〕第一段 一十四日八二 七千零五十八分零二五

第一段:14.82天,累积差值为7058.025分。

〔7〕第二段 二十九日六四 一万二千九百七十六三九二

第二段:29.64天,累积差值为12976.392分。

〔8〕第三段 四十四日四六 一万七千六百九十三七四六二

第三段:44.46天,累积差值为17693.7462分。

〔9〕第四段 五十九日二八 二万一千一百四十八七三二八

第四段:59.28天,累积差值为21148.7328分。

〔10〕第五段 七十四日一零 二万三千二百七十九九九七

第五段:74.10天,累积差值为23279.997分。

〔11〕第六段 八十八日九二 二万四千零二十六一八四

第六段:88.92天,累积差值为24026.184分。

〔12〕各置其段积差,以其段积日除之,为各段日平差。置各段日平差,与后段日平差相减,为一差。置一差,与后段一差相减,为二差。

将每段的累积差值除以该段的天数,得到每段的日平均差值(日平差)。将各段的日平差与后一段的日平差相减,得到一差。再将一差与后一段的一差相减,得到二差。

〔13〕日平差 一差 二差

日平差、一差、二差的数值列表

〔14〕第一段 四百七十六分二五 三十八分四五 一分三八

第一段:日平差476.25分,一差38.45分,二差1.38分。

〔15〕第二段 四百三十七分八零 三十九分八三 一分三八

第二段:日平差437.80分,一差39.83分,二差1.38分。

〔16〕第三段 三百九十七分九七 四十一分二一 一分三八

第三段:日平差397.97分,一差41.21分,二差1.38分。

〔17〕第四段 三百五十六分七六 四十一分五九 一分三八

第四段:日平差356.76分,一差41.59分,二差1.38分。

〔18〕第五段 三百一十四分一七 四十三分九七

第五段:日平差314.17分,一差43.97分。

〔19〕第六段 二百七十零分二零

第六段:日平差270.20分。

〔20〕置第一段日平差,四百七十六分二十五秒,为汎平积。以第二段二差一分三十八秒,去减第一段一差三十八分四十五秒,余三十七分零七秒,不汎平积差。另置第一段二差一分三十八秒,折半得六十九秒,为汎立积差。以汎平积差三十七分零七秒,加入汎平积四百七十六分二十五秒,共得五百一十三分三十二秒,为定差。

取第一段的日平差476.25分,作为泛平积。用第二段的二差1.38分减去第一段的一差38.45分,得到37.07分,作为泛平积差。另外取第一段的二差1.38分,折半得到0.69分(69秒),作为泛立积差。将泛平积差37.07分加到泛平积476.25分上,得到513.32分,这就是定差。

〔21〕以汎立积差六十九秒,去减汎平积差三十七分零七秒,余三十六分三十八秒为实,以段日一十四日八十二刻为法除之,得二分四十六秒为平差。置汎立积差六十九秒为实,以段日为法除二次,得三十一微,为立差。

用泛立积差69秒减去泛平积差37.07分,得到36.38分作为被除数,以段日14.82天为除数,得到2.46分作为平差。将泛立积差69秒作为被除数,用段日连续除两次,得到31微作为立差。

〔22〕夏至前后缩初盈末限,九十三日七十一刻,(就整。)离为六段,每段各得一十五日六十二刻。(就整。)各段实测日躔度数,与平行相较,以为积差。

夏至前后,太阳运行速度从慢变快的界限是93天71刻(取整)。将其分成六段,每段15天62刻(取整)。每段实际观测太阳运行的度数,与平均运行度数比较,得出累积差值。

〔23〕积日 积差

累积天数 和 累积差值

〔24〕第一段 一十五日六二 七千零五十八分九九零四

第一段:15.62天,累积差值为7058.9904分。

〔25〕第二段 三十一日二四 一万二千九百七十八六五八

第二段:31.24天,累积差值为12978.658分。

〔26〕第三段 四十六日八六 一万七千六百九十六六七九

第三段:46.86天,累积差值为17696.679分。

〔27〕第四段 六十二日四八 二万万一千一百五十零七二九六

第四段:62.48天,累积差值为21150.7296分。

〔28〕第五段 七十八日一零 二万三千二百七十八四八六

第五段:78.10天,累积差值为23278.486分。

〔29〕第六段 九十三日七二 二万四千零百一十七六二四四

第六段:93.72天,累积差值为24017.6244分。

〔30〕推日平差、一差、二差术,与盈初缩末同。

计算日平差、一差、二差的方法,与冬至前后盈初缩末部分相同。

〔31〕日平差 一差 二差

日平差、一差、二差的数值列表

〔32〕第一段 四百五十一分九二 三十六分四七 一分三三

第一段:日平差451.92分,一差36.47分,二差1.33分。

〔33〕第二段 四百一十五分四五 三十七分八零 一分三三

第二段:日平差415.45分,一差37.80分,二差1.33分。

〔34〕第三段 三百七十七分六五 三十九分一二 一分三三

第三段:日平差377.65分,一差39.12分,二差1.33分。

〔35〕第四段 三百三十八分五二 四十零分四六 一分三三

第四段:日平差338.52分,一差40.46分,二差1.33分。

〔36〕第五段 二百九十八分零六 四十一分七九

第五段:日平差298.06分,一差41.79分。

〔37〕第六段 二百五十六分二七

第六段:日平差256.27分。

〔38〕置第一段日平差,四百五十一分九十二秒,为汎平积。以第一段二差一分三十三秒,去减第一段一差三十六分四十七秒,余三十一分一十四秒,为汎平积差。另置第一段二差一分三十三秒折半,得六十六秒五十微,为汎立积差。以汎平积差三十五分一十四秒,加入汎平积四百五十一分九十二秒,共四百八十七分零六秒,为定差。以汎‘立积差六十六秒五十微,去减汎平差三十五分一十四秒,余三十四分四十七秒五十微为实,以段日一十五日六二为法除之,得二分二十一秒,为平差。置汎立积差六十六秒五十微为实,以段日为法,除二次,得二十七微,为立差。

取第一段的日平差451.92分,作为泛平积。用第一段的一差36.47分减去第一段的二差1.33分,得到35.14分,作为泛平积差。另外取第一段的二差1.33分,折半得到0.665分(66秒50微),作为泛立积差。将泛平积差35.14分加到泛平积451.92分上,得到487.06分,这就是定差。用泛立积差66.5微减去泛平积差35.14分,得到34.475分作为被除数,以段日15.62天为除数,得到2.21分作为平差。将泛立积差66.5微作为被除数,用段日连续除两次,得到27微作为立差。

〔39〕凡求盈缩,以入历初末日乘立差,得数以加平差,再以初末日乘之,得数以减定差,余数以初末日乘之,为盈缩积。

凡是求太阳运行速度变化的积差,用进入历法的初日或末日数值乘以立差,得到的结果加上平差,再乘以初末日数值,得到的结果从定差中减去,剩下的数值再乘以初末日数值,就得到盈缩积差。

〔40〕凡盈历以八十八日九零九二二五为限,缩历以九十三日七一二零二五为限。在其限已下为初,以上转减半岁周余不末。盈初是人冬至后顺推,缩末是从冬至前逆溯,其距冬至同,故其盈积同。缩初是从夏至后顺推,盈末是从夏至前逆溯,其距夏至同,故其缩积同。

凡是盈历以88.909225天为界限,缩历以93.712025天为界限。在界限以下的部分称为“初”,以上部分则用半岁周减去后剩余部分称为“末”。盈初是从冬至后顺推,缩末是从冬至前逆推,它们距离冬至的天数相同,所以盈积相同。缩初是从夏至后顺推,盈末是从夏至前逆推,它们距离夏至的天数相同,所以缩积相同。

〔41〕(表格略)

(表格内容省略)

〔42〕盈缩招生,本为一象限之法。(如盈历则以八十八日九十一刻为象限,缩历则以九十三日七十一刻为象限。)今止作九限者,举此为例也。其空格九行定差本数,为实也。其斜绵以上平差立差之数,为法也。斜绵以下空格之定差,乃余实也。假如定差为一万,平差为一百,立差为单一。今求九限法,以九限乘定差得九万为实。另置平差,以九限乘二次,得八千一百。置立差,以九限乘三次,得七百二十九。并两数得八千八百二十九为法。以法减实,余八万一千一百七十一,为九限积。又法,以九限乘平差行九百,又以九限乘立差二次得八十一,并两数得九百八十一为法,定差一万为实,以法减实,余九千零一十九,即九限末位所书之定差也。于是瑞以九限乘余实,得八万一千一百七十一,为九限积,与前所得不同。盖前法是先乘后减,又法是先减后乘,其理一也。

盈缩计算的“招差法”,原本是以一个象限(90度)为范围的。比如盈历以88天91刻为象限,缩历以93天71刻为象限。现在只做九限(九个分段),是举例说明。表格中空着的九行,其定差本数是“实”(被除数)。斜线以上的平差、立差数值是“法”(除数)。斜线以下空着的定差,是余下的实。假设定差为10000,平差为100,立差为1。现在求九限的积:用九限乘以定差得90000为实。另外用平差乘以九限的二次方得8100,用立差乘以九限的三次方得729,两者相加得8829为法。用实减去法,得81171,这就是九限的积。另一种方法:用九限乘以平差得900,再用九限的二次方乘以立差得81,两者相加得981为法,定差10000为实,实减法治9000-981=9019,这就是九限末位所写的定差。然后用九限乘以这个余实,得81171,与之前得到的九限积相同。可见前一种方法是先乘后减,后一种方法是先减后乘,道理是一样的。

〔43〕按《授时历》于七政盈缩,并以垛积招差立算,其法七巧合天行,与西人用小轮推步之法,殊途同归。然世所传《九章》诸书,不载其术,《历草》载其术,而不言其故。宣城梅文鼎为之图解,于平差、立差之理,垛积之法,皆有以发明其所以然。有专书行于世,不能备录,谨录《招生图说》,以明立法之大意云。

按《授时历》对于日月五星的盈缩计算,都采用垛积招差法,这个方法非常精确地符合天体运行规律,与西方人用小轮(本轮均轮)推步的方法,是殊途同归。但是世间流传的《九章算术》等书,没有记载这个方法,《历草》记载了方法,但没有说明原因。宣城人梅文鼎为它作图解,对于平差、立差的道理,垛积的方法,都阐明了其中的原理。他有专门著作流行于世,这里不能全部收录,仅收录《招生图说》,以说明立法的大意。

〔44〕凡布立成盈初缩末 置立差三十一微,以六因之,得一秒八十六微,为加分立差。置平差二分四十六秒,倍之,得四分九十二秒,加入加分立差,得四分九十三秒八十六微,为平立合差。

在编制盈初缩末的立成表时,取立差31微,乘以6,得到1秒86微,作为加分立差。取平差2分46秒,加倍得到4分92秒,加上加分立差,得到4分93秒86微,作为平立合差。

〔45〕置定差五百一十三分三十二秒,内减平差二分四十六秒,再减立差三十一微,余五百一十零分八十五秒六十九微,为加分。

取定差513.32分,减去平差2.46分,再减去立差31微,得到510.8569分,作为加分。

〔46〕缩初盈末 置立差二十七微,以六因之,得一秒六十二微,为加分立差。置平差二分二十一秒,倍之,得四分四十二秒,加入加分立差,得四分四十三秒六十二微,为平立合差。

对于缩初盈末,取立差27微,乘以6,得到1秒62微,作为加分立差。取平差2分21秒,加倍得到4分42秒,加上加分立差,得到4分43秒62微,作为平立合差。

〔47〕置定差四百八十七分零六秒,内减平差二分二十一秒,再减立差二十七微,余四百八十四分八十四秒七十三微,为加分。

取定差487.06分,减去平差2.21分,再减去立差27微,得到484.8473分,作为加分。