《授时历议》今译(续) (七)月行迟疾 古代历法都说月亮每天平均运行的度数为十三又十九分之七度(13.368度)。西汉耿寿昌认为太阳月亮运行到牵牛和东井,太阳每天行速超过1度,月亮每天行15度;行到娄宿和角宿,又开始平均运动。这是他在赤道上量度的数据,于是他认为是赤道使它这样的。东汉的贾逵也说合朔、上下弦、望、月食时刻之所以预报不准是因为不知道月亮运行有迟有疾的缘故。李梵和苏统则以为月亮运行本来就有迟疾,不一定在牵牛、东井、娄宿和角宿之间就发生迟疾现象,而是由于它在轨道上有远有近才造成运行的不均匀。汉末刘洪作《乾象历》,精心思考二十多年,发现了月行快慢的规律,把一个周期内的实际运行和平均运行加以比较,制定迟疾历表,列出差率,来规范加减损益的数据。后来制定历法的人,都以刘洪的办法为圭臬。到了唐代的一行,更加详细地研究了月亮在轨道上运行的规律,把握了月行迟疾的原理。 先儒认为月亮与五星,都是接近太阳就行得快,远离太阳就行得慢。历法家总结算法,把月行迟疾的周期称为“转周”,又将一个“转周”分为“迟”和“疾”两个段落,叫做“迟历”和“疾历”。每个段落分初限和末限,初为益,末为损。在“疾初”和“迟末”两段,月亮实际行度多于平均行度;在“迟初”和“疾末”两段,月亮实际行度少于平均行度。在进入“转周”的开始,月亮每天行度有十四度半强,此后逐渐减少,经过七天,减少到跟平均运行的度数一样(每天13.368度),这一段称之为“疾初限”。月亮运行的累积度数比平均计算的积度多出五度四十二分。此后月行继续减慢,再过七日,减少到每天行度为十二度稍强些,以前所多出的积度尽损而无余,这叫“疾末限”。此后月亮进入“迟历”,运行速度逐渐增加,又经过七天,增到和平均速度一样(13.368度),这一段就叫“迟初限”,月行累积度数比平均计算的积度少了五度四十二分。此后月行继续加快,实行与平行的积差日益减少,又过七日,月亮每天行度为十四度半强,此前所亏少的,都补足而不少,这一段就叫“迟末限”。总之月亮“入转”一周,经历的天数为二十七日五十五刻四十六分(现代叫“近点月”,合27.5546日),它实际运行的累积度数和平均运行积度之差最大值是五度四十二分。旧的历法每日设置一限,计有二十八限;现在通过进一步实测得知,转分进退随时不同,因而每日分为十二限,一个转周共有三百三十六限。把它折半,得到半周限;把它分为四部分,每一部分叫“象限”。 (八)白道交周 在与南北两个天极等距离的正中,横绕着天球,并且用来计量各宿跨度的,就是天赤道。而出入赤道南北,作为太阳运行轨道的,就叫做“黄道”。至于所谓“白道”,乃是跟黄道相交的月行轨道。古人随着方位起名,给月行轨道起了八个名称,加上黄道,合称“月行九道”。但归根结底,实际只有一个“白道”。只是因为它随着“黄白交点”的移动而不断地改变位置,于是就主观地用方位和色彩给各个位置的白道加上不同的名称。 既然白道出入于黄道两侧,那么必然有两个交点。如果“朔”时的太阳正在交点或交点附近,那么太阳必然被月亮所掩而发生日食;如果“望”时的月亮正在交点或交点附近,那么月亮必然与太阳相冲而发生月食。然而日月离交点有远有近,所以交食的“食分”有浅有深,这些都可以按原理推算出来。本文所讨论的“白道交周”,就是指白道出入黄道一个周期的日数。黄道距赤道最大有24度(即今天所说的“黄赤交角”,按元代的度制为24度),而白道出入黄道最大不超6度;它离赤道德角距,最远不过30度,最近不下18度。白道出于黄道以外(即黄道以南),称为“阳历”;入于黄道以内(即黄道以北),称为“阴历”。阴阳一周,分为四象。月亮向南靠近黄道,正值黄道上的那一点,叫做“正交”,出黄道外六度叫做“半交”;再向北靠近黄道,正值黄道的那一点叫做“中交”,入黄道内六度又称“半交”;这就是“四象”。月行一象,大约用七天。每象行91度,运行四象所用的时间,就是一个“交周”(今天叫做“交点月”)。按“日”计算,这个周期是27日21刻22分24秒(27.212224日)。黄白二道的交点沿着黄道不断地向西退行,每过一个“交周”,交点退行一又二百分之九十三度(合今1.441度),经历249个交周,退行天球一周弱,就这样周而复始地循环不息。如果“正交”正值春分点,那么“半交”就处于黄道外六度,相当于赤道内十八度。如果“正交”正值秋分点,那么“半交”仍在黄道外六度,相当于赤道外三十度。如果“中交”在春分点,那么“半交”就在黄道内六度,相当于赤道内三十度。如果“中交”在秋分点,那么“半交”仍在黄道内六度,相当于赤道外十八度。 (九)昼夜刻 日出以后为昼,日没以后为夜。昼夜一周,共分为一百刻。把这一百刻分为十二辰,每辰为八又三分之一刻。无论南北,各地都是一样的。昼短夜长,昼长夜短,这是自然界一定的道理。在春分和秋分,太阳出没时位于天赤道,所以昼夜相等,各为五十刻。从春分到夏至,太阳在天赤道以北,距北天极的度数逐渐变小,所以夜短而昼长。从秋分到冬至,太阳在天赤道以南,日益远离北天极,所以昼短而夜长。在“地中”(在河南阳城或岳台)去测量昼夜的长度,最长不过六十刻,最短不过四十刻。“地中”以南,夏至时离开太阳出没位置的距离远,其昼长有不到六十刻的;冬至时离开太阳出没位置的距离近,其昼短有大于四十刻的。“地中”以北,夏至时离开太阳出没位置的距离近,其昼长有大于六十刻的;冬至时离开太阳出没位置的距离远,其昼短有不到四十刻的。现在京师(元朝的大都,今北京)冬至那天辰初二刻日出,申正二刻日没,因而昼长三十八刻,夜长六十二刻;夏至那天,寅正二刻日出,戌初二刻日没,因而昼长六十二刻,夜长三十八刻。这是因为大地有南北,看到的天极也有高低之不同,所以太阳出没的时刻也有早晚的差别。现今《授时历》昼夜时刻的划分,一律以京师为标准,至于各个地方所实测的北天极的高度,都纪载在《天文志》中。 (十)日月交食 一部历法,是粗略还是精密,完全可以拿它预报的日食和月食去验证。但是推算方法达到精密却是一件难事。这是因为发生交食的时刻有早有晚,交食的食分有多有少,要使预报与实况密合,不是偶然就能办到的。要推算交食时刻,必须考虑到日月运行的迟速缓急;要推算食分的多少,必须考虑到日月离黄白交点的远近(食限);如果太阳“入气”的盈缩、月亮“入转”的迟疾程度算得不准,那么日月合朔的预报就必然发生失误。不是失之于早,就是失之于迟。合朔的时刻算错了,那么日食的时刻还能报正确吗?日月在星空背景上都是从西向东运行,太阳走得慢,月亮走得快,月亮从本次合朔之后再次追上太阳,这就叫一个“会合周期”(今称“朔望月”)。交食发生时月亮的位置,有时在“阳历”(黄道以南),有时在“阴历”(黄道以北);交食的时间,有时在中午之前,有时在中午之后;再加上方位有东西南北的不同,各地的观测者看到的实况有高下斜直的差异,这样,所见食分的多少当然就不能一致。现在的《授时历》,既然能算准合朔时刻,那么预报的交食时刻就不会有早晚之差,算准了食限,那么食分的强弱就不会发生失误。由此上推古代的日月交食,包括从《诗经》、《书经》、《春秋》以及三国以来历史上所载的日食和月食,没有不符合的。既然《授时历》所算的这些结果符合以往的历史记载,那么它颁布之后必然能施行于永久,而不出现弊病,应该是没有疑义的。 (1)《诗经》、《书经》所载的两次日食 《书经·胤征》篇:“惟仲康肇位四海。乃季秋月朔,辰弗集于房。” 今按:《大衍历》的计算结果是,仲康即位的第五年,即癸巳年,距至元辛巳年有3408年,那年的九月庚戌朔(相当于公元前2128年10月13日),合朔时离入交之日26.5421日进入食限。 《诗经·小雅·十月之交》,这是当时大夫讽刺周幽王的诗。诗中说:“十月之交,朔日辛卯,日有食之,亦孔之丑。” 今按:梁朝的太史令虞邝认为,十月辛卯朔,在周幽王六年乙丑朔。《大衍历》也认为是这样。拿《授时历》来推算,这年确实是十月辛卯朔(相当于公元前776年9月6日),合朔时离入交之日14.5709日进入食限。 (2)《春秋》所载的三十七次日食 隐公三年辛酉岁,春王二月己巳。日有食之。 西晋杜预说:“这次日食,经书中只记干支,不写朔字,是史官的失误。”而《公羊传》却说:“只记日期不记朔字,是因为日食发生在月底的晦日。”后秦的姜岌在校正《春秋》日食记录时说:“这年二月己亥是朔日,二月没有己巳。好像是丢失了一个闰月。三月己巳是朔日,日月离开交点的距离恰恰在食限之内。”《大衍历》的推算结果与姜岌相同。现在拿《授时历》推算,这年的三月己巳是朔日(相当于公元前720年2月22日),合朔时刻在白昼,离入交之日26.6631日进入食限。(为避免繁琐,下面的三十六次日食的验证情况以表格列出,儒略历的日期为译者所加)。
以上所举的《诗经》、《书经》所载的日食两例,以及《春秋》242年间的三十七次日食记录,用《授时历》来推算它,唯有鲁襄公二十一年十月庚辰朔(公元前552年9月19日)和二十四年八月癸巳朔(公元前549年7月18日)的两次记录不入食限。自从有历法以来,根本没有在同一地带连续两次朔日都能看到日食的道理。其余的三十五次日食,都发生在朔日。《春秋》在记录日食时,有时不写日期,有时虽写日期但不写明朔日,《公羊传》和《谷梁传》认为日食发生在月底的晦日,所以才如此。这两家的说法都是错误的;《左传》的作者认为是史官在记载时发生的失误,这种解释是对的。其中有的记录有一天到两天的误差,这是由于古代历法粗略,设置闰月不规则造成的弊端。后秦的姜岌和唐代的一行对此已有定论。孔子作《春秋》,只是按当时历法所定的日期记载大事,日食的日期跟春秋大义无关,所以就不必记得那么详尽了。 (3)三国以来的日食
前代人考察古时的日食记录,推算结果与记录时刻在同一刻以内者为密合;二者相差一刻者为“亲”;相差二刻为“次亲”;相差三刻为“疏”;相差四刻为“疏远”。现在用《授时历》来验证古代的日食,上自后汉章武元年(公元221年)下至本朝,摘出记录三十五条。验证结果与记录密合的,占七条;与记录“亲”的占十七条;“次亲”的占十条;“疏”的只有一条。这比先前用的《大明历》要准确得多了。用《大明历》来验证,则密合者只有两例,“亲”者十六例,“次亲”者八例,“疏”者三例,“疏远”者六例。而《授时历》没有一例是“疏远”的(《历议》原文还列出前代月食的四十五条记录并给出验证结果,这里略去不译,未完待续)。 |
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