好家伙,这密密麻麻的数字,看着就头大!这是在算什么?天文历法?咱们一句一句慢慢捋,争取搞明白。

首先,这开头几个数字,应该是记录某个时间点吧。“交终分:一十九万八千三百七十七、秒八百八十”,意思是交终时刻的分是十九万八千三百七十七,秒是八百八十。后面的“交终日”、“交中日”、“朔差日”、“望策”,应该也是类似的记录,分别代表交终日的具体时间,交中日的具体时间,朔日与望日的差值,以及望日的推算值。 “已上秒母一万”大概意思是说,以上这些秒的单位是万。 “交率”、“交数”、“交终度”、“交中度”、“交象度”、“半交象度”,这些就更专业了,估计是某种天文计算中的参数或者比率,咱普通人不一定能理解。 “日食阳历限”、“阴历限”、“月食限”,看起来像是日食和月食发生的周期或限制条件。 “已上分秒母各同一百” 意思是说,前面提到的分秒的单位都是一百。

接下来这部分,感觉像是计算方法的描述。“推天正十一月经朔加时入交:置天正十一月经朔加时积分,以交终分及秒去之,不尽,满日法为日,不满为余秒,即天正十一月经朔加时入交泛日及余秒。” 这段话的意思是:要计算天正十一月朔日加时后的交点时刻,先把天正十一月朔日加时积分,然后用交终时刻的分和秒去除,如果除不尽,就用满日法算出天数,余数就是秒数,这样就得到了天正十一月朔日加时后的交点时刻的天数和剩余秒数。 这简直像是在解一道复杂的数学题!

“求次朔及望入交:置天正十一月经朔加时入交泛日及余秒,求次朔,以朔差加之;求望,以望策加之:满交终日及余秒去之,即各得次朔及望加时入交泛日及余秒。(若以经朔、望小余减之,各得朔、望夜半入交泛日及余秒。)” 这段更复杂了,大概是说如何计算下一次朔日和望日进入交点的时刻。 先用上一步算出的结果,然后加上朔差或者望策,再减去交终日和余秒,就能得到下一次朔日和望日进入交点的时刻。 括号里那句,应该是说如果用经朔、望的小余数减去,就能得到朔日和望日半夜进入交点的时刻。

最后,“求定朔望夜半入交:因经朔、望夜半入交泛日及余秒,视定朔、望日辰有进退者,亦进退交日,否则因经为定,各得所求。” 这段是说如何确定朔日和望日半夜进入交点的时刻。 根据之前计算的结果,如果朔日和望日的时刻有进退,那么交点时刻也要相应调整,否则就用之前计算的结果。 “求次定朔夜半入交:各因定朔夜半入交泛日及余秒,大月加二日,小月加一日,余皆加五千七百四十二、秒九千一百二十,即次朔夜半入交;若求次日,累加一日:满交终日及余秒皆去之,即每日夜半入交泛日及余秒。” 最后这段,应该是计算下一次朔日半夜进入交点的时刻,根据月份不同,加不同的天数和秒数。 这简直是天文计算的“葵花宝典”啊! 我感觉自己完全看不懂了!

首先,咱们得算出朔望加时入交的具体时间,包括天数、小时和秒。方法是:把朔望日加上的时间,还有多余的秒数都算进去,再根据月亮盈亏变化的规律进行调整,就能得到精确的朔望加时入交时间,包括天数、小时和秒。

接下来,算一下朔望加时月行入交的度数。先把刚才算出来的朔望加时入交时间换算成度数,不够一度的就换算成分。每天半夜,都要用这个方法算一遍。

然后,咱们要算出朔望加时月行入交的最终度数。把刚才算出的度数和分,根据月亮运行速度的快慢进行调整,多退少补,就能得到最终的度数和分。每天半夜,也要用这个方法算一遍。

下一步,算出朔望加时月行入交在阴阳历中的度数。把最终的度数和分,如果在交点度数以下,那就是阳历的度数;如果超过交点度数,就减去交点度数,剩下的就是阴历的度数。每天半夜,都要算一遍。

最后,算出朔望加时月亮离开黄道的度数。先看看月亮在阴阳历中的度数,如果在交点度数以下,那就是“少象”;如果超过交点度数,就用它减去交点度数,剩下的就是“老象”。然后,用复杂的计算方法(具体方法原文已给出,此处不赘述),算出月亮离开黄道的度数和分。每天半夜,都要算一遍。

最后,我们来算一下朔望加时入交的平均天数。把这个月的朔望日加上的时间,还有多余的秒数都算进去,再根据月亮盈亏变化的规律进行调整,就能得到朔望加时入交的平均天数,以及多余的秒数。如果接近交初,那就在26日或27日;如果接近交中,那就在13日或14日。

咱们先算日食月食到底有多严重,也就是算“食甚”的具体情况。首先,根据朔望(农历初一和十五)的具体时间,以及一些相关的数值,算出一些中间值,这些值要根据朔望的具体情况进行调整。 具体来说,如果朔望日期在计算表中四七日(28天)以内,就用初始的数值和比率来计算;如果超过28天,就用最后的数值和比率计算。算出来之后,根据盈亏情况调整,最后得到一个叫做“泛余”的值,这个值代表日食月食的程度。 “满与不足,进退大余”指的是根据实际情况调整“泛余”值。

接下来,我们根据“泛余”的大小来判断日食发生的时间。如果“泛余”小于一半,那就是日食发生在中午之前;用“泛余”乘以一个特定的数值(19335),再除以一万九千三百三十五,得到一个差值,用“泛余”减去这个差值,就得到“食甚定余”。再用“食甚定余”减去一半,得到日食发生在中午之前的具体时间。如果“泛余”大于一半,那就是日食发生在中午之后;用“泛余”减去一半,再乘以一个特定的数值(日法),除以日法,得到一个差值,用“泛余”加上这个差值,就得到“食甚定余”。再用“食甚定余”减去一半,得到日食发生在中午之后具体时间。月食的计算方法类似,但数值略有不同,需要根据“泛余”与一半的关系,以及一些特定的数值(1822.5和30000)进行计算,最后得到“食甚定余”。

最后,我们来算日食月食发生的具体时间,也就是“食甚辰刻”。把“食甚定余”乘以二,再除以一个代表时间的数值(辰法),得到小时数,如果还有余数,就乘以五,再除以代表分钟的数值(刻法),得到分钟数,不足一分钟的就算作秒。从子正(午夜)开始算,加上计算出来的时分秒,就是日食月食发生的具体时间。“若加半辰,命起子初。”意思是如果需要加上半个时辰,那就从子初(凌晨一点)开始算。

首先,我们要算出日月食发生时的“入气”。 把食甚(就是日食或月食达到最大程度的时候)的大小余数,以及朔望(农历每月初一和十五)的大、小余数都找出来。然后,用食甚的大、小余数减去朔望的大、小余数。 剩下的结果,再加减到经书上记载的朔望入气日余数上,如果经书上的数小就加,大就减。这样就得到了日食或月食发生时的入气日和余秒。把这个入气日和余秒加上气中积(这里指一个天文计算中的中间值),剩下的部分,用日法(这里指一个天文计算的除数)去除,得到的结果就是日食或月食发生时的中积和分数。

接下来,我们要算出日月食发生时的日行积度。 用刚才算出的入气余数,乘以日盈缩分(这里指一天时间的微小变化),再除以日法,最后加上或减去日食或月食发生时间的先后数(发生在时间之后就加,之前就减)。然后,再把这个结果加上或减去日食或月食的中积,就得到了日食或月食发生时的日行积度和分数。

然后是计算气差。 先把日食或月食的日行积度和分数,减去二至限(冬至和夏至)的数值,剩下的结果如果小于二至限,就说明在初限;如果大于二至限,就用二至限减去它,剩下的结果就说明在末限。然后,把这两个结果相乘,再乘以一百,除以三百四十三,最后用二千四百三十减去结果,得到的就是气差。再用日食或月食发生时是上午还是下午的时间分数乘以气差。如果正好是中午,就用一半的时间分数来减去气差,得到气差的最终数值。在冬至之后末限,夏至之后初限,如果交初(指某个天文事件的开始)就减,交中(指某个天文事件的中间)就加。夏至之后末限,冬至之后初限,情况正好相反,交初就加,交中就减。如果正好是中午,就用一半的时间分数来计算,如果结果大于气差,就用气差减去结果,结果是加的就减,是减的就加。

最后是计算刻差。 先把日食或月食的日行积度和分数减去二至限,剩下的结果再减去二至限,再用这个结果乘以二至限,乘以一百,除以三百四十三,得到的就是刻差。 用上午或下午的时间分数乘以刻差再乘以二,再除以一半的日法,得到刻差的最终数值。冬至后食甚在午前,夏至后食甚在午后,交初就加,交中就减;冬至后食甚在午后,夏至后食甚在午前,交初就减,交中就加。如果正好是中午,就用一半的时间分数来计算,如果结果大于刻差,就用刻差的两倍减去结果,剩下的就是刻差的最终数值,并根据之前的加减情况决定是加还是减。

最后,计算朔入交定日。 把朔入交常日(指日食或月食的平均发生时间)和余秒,加上或减去气差和刻差的最终数值。交初加三千一百,交中减三千,就得到了朔入交定日和余秒。

首先,咱们得算出月亮啥时候进入交点。这个“交点”指的是月亮轨道和太阳轨道交叉的地方。具体咋算呢?先算出月亮进入交点的时间,然后根据月亮运行的速度乘以交点的时间,再用这个结果减去一些数值,最后得到月亮进入交点的确切时间,还有剩余的秒数。 这句原文是:“置望入转朏朒定数,以交率乘之,如交数而一,所得,以朏减朒加入交常日之余,满与不足,进退其日,即望入交定日及余秒。”

接下来,咱们要判断这个月亮是在阳历还是阴历。看看月亮进入交点的时间,如果在月中(也就是朔望日)之前,那就是阳历;如果在月中之后,就减去中日的时间,剩下的就是阴历的时间。原文是:“视其朔、望入交定日及余秒,如在中日及余秒已下为月在阳历;如中日及余秒已上,减去中日,为月在阴历。”

然后,咱们算日食发生的具体时间。如果月亮进入交点的时间不满一天,那就是日食发生在交点之后;如果在十三天左右,就要从交点时间减去中日的时间,那就是日食发生在交点之前。只有当这些时间都在食限以内,才会发生日食。原文是:“视其朔、望月行入阴阳历,不满日者为交后分;在十三日上下者覆减交中日,为交前分;视交前、后分各在食限已下者为入食限。”

接下来算日食的程度,也就是日食有多少分。用日食发生前后的时间分别减去阴阳历的食限,然后按照一定的比例计算,得到日食的大分和小分。大分以十分为限。如果日食程度达不到大分,那说明太阳和月亮的运行轨道比较接近,太阳的光芒只是稍微被遮挡了一点,可能会有日食,也可能没有。原文是:“以交前、后分各减阴阳历食限,余如定法而一,为日食之大分;不尽,退除为小分。命大分以十为限,即得日食之分。(其食不及大分者,行势稍近交道,光气微有映蔽,其日或食或不食。)”

月食的计算方法也差不多。如果月亮进入交点的时间在2400以下,那就是月食已经发生了;如果超过2400,就要减去食限,然后按照一定的比例计算,得到月食的大分和小分。大分同样以十分为限。原文是:“视其望交前、后分,如二千四百已下者,食既;已上,用减食限,余如定法而一,为月食之大分;不尽,退除为小分。命大分以十为限,得月食之分。”

接下来是计算日食和月食的泛用分。这个泛用分是根据日食或月食发生前后的时间计算出来的,计算方法略有不同。日食的计算方法是:将日食发生前后的时间相乘,然后除以一定的数值,再减去一个固定的数值,得到日食的泛用分。月食的计算方法类似,只是数值不同。原文是:“求日食泛用分:置交前、后分,自相乘,退二位,阳历一百九十八而一,阴历三百一十七而一,所得,用减五百八十三,余为日食泛用分。求月食泛用分:置交前、后分,自相乘,退二位,如七百四而一,所得,用减六百五十六,余为月食泛用分。”

最后,咱们要计算日食和月食的定用分。这个定用分是根据日食和月食的泛用分,以及一些其他的参数计算出来的。计算方法比较复杂,需要用到一些比例系数和加减运算。原文是:“求日月食定用分:置日、月食泛用分,副之,以食甚加时入转算外损益率乘之,如日法而一,(如算外在四、七日者,依食定余求之。)所得,应朒者依其损益,应朏者益减损加其副,即为日月食定用分。”

最后一步是计算月食的内外分。这个内外分指的是月食过程中,月亮被地球阴影遮挡的程度。计算方法是将月食发生前后的时间相乘,然后除以一定的数值,再减去一个固定的数值,最后用这个结果乘以定用分,再除以泛用分,得到月食的内分;用这个结果减去定用分,得到月食的外分。原文是:“求月食既内外分:置月食交前、后分,自相乘,退二位,如二百四十九而一,所得,用减二百三十一,余以定用分乘之,如泛用分而一,为月食既内分;用减定用分,余为既外分。”

咱们先算日食月食开始和结束的时候,具体差多少。日食月食的开始和结束时间,用食甚(日食或月食最严重的时候)的时间减去或加上一个很小的数值就能算出来。日食月食开始叫“亏初”,结束叫“复满”。月食的话,从开始到食甚叫“初既”,食甚到结束叫“生光”。 算时间的话,就用食甚的算法套进去算。

接下来是算月食发生在哪一更哪一点。把月食食甚发生的时间(用晨昏分表示)乘以二,再减去729,然后除以5,得到的是“更法”;再用5除,得到的是“点法”。然后,把日食或月食开始、食甚、结束的时间,如果在早上,就加上早上开始的时间;如果在晚上,就减去晚上开始的时间。用得到的数值除以“更法”,得到的是更数;如果不够除,再用“点法”除,得到的是点数。这样就能知道月食发生在哪一更哪一点了。

日食发生的位置,如果在阳历,开始在西南,最严重的时候在正南,结束在东南;如果在阴历,开始在西北,最严重的时候在正北,结束在东北。如果日食遮挡了八分以上,那开始就在正西,结束就在正东。这些都是以中午为标准说的。月食的位置,如果在阳历,开始在东北,最严重的时候在正北,结束在西北;如果在阴历,开始在东南,最严重的时候在正南,结束在西南。如果月食遮挡了八分以上,那开始就在正东,结束就在正西。这些也是以中午为标准说的。

我们再算算日食月食刚开始和结束的时候,能看到多少被遮挡的部分。用食甚的时候的数值减去日出日落的时间,得到一个差值,然后用这个差值乘以被遮挡的部分,再除以总共的数值(月食的话,用食甚到结束的部分减去差值,再加一位,再除以食甚到结束的部分,最后减去食甚到结束的部分)。这样就能算出日出日落时看到的被遮挡的部分了。如果食甚在白天,早上是逐渐被遮挡,晚上是逐渐恢复;如果食甚在晚上,早上是逐渐恢复,晚上是逐渐被遮挡。

最后,我们算算日食月食发生的时候,月亮和太阳分别在哪个星宿。把食甚的时候的度数(如果是望,还要加上半个周天),加上冬至那天的时间和黄道日度,就能算出日食月食发生时,太阳和月亮所在的星宿和度数了。

接下来是五星的运行规律:

木星周率:二百九十万七千八百七十九、秒六十四。

周差:二十四万五千二百五十三、秒六十四。

历率:二百六十六万二千六百三十六、秒二十二。

周日:三百九十八、约分八十八、秒六十。

这段文字记录的是古代对木星、火星、土星、金星和水星运行规律的计算结果。 首先是木星的运行数据:一年是365天,24分,50秒;半年是185天,62分,25秒;四分之一年是15天,21分,85秒;还有个伏见度是13。 后面的“表略”应该指的是具体的表格数据这里省略了。

接下来是火星的运行数据。火星的公转周期是5685687天,64秒;周差是364114天,44秒;历率是2662647天,20秒;公转一周需要779天,92分,97秒;一年是365天,24分,65秒;半年是182天,62分,32.5秒;四分之一年是25天,21分,86秒;伏见度是19。

然后是土星的运行数据。土星的公转周期是2756288天,78秒;周差是93662天,78秒;历率是2669925天,90秒;公转一周需要378天,9分,17秒;一年是366天,24分,49秒;半年是183天,12分,24.5秒;四分之一年是15天,26分,2秒;伏见度是17。

接下来是金星的运行数据。金星的公转周期是4256651天,43.5秒;会合周期是291天,95分,14秒;历率是2662696天,16秒;公转一周需要583天,90分,28秒;一年是365天,25分,32秒;半年是182天,62分,66秒;四分之一年是15天,21分,89秒;伏见度是10.5。

最后是水星的运行数据。水星的公转周期是844738天,5秒;会合周期是57天,93分,81秒;历率是2662794天,95秒;公转一周需要115天,87分,62秒;一年是365天,26分,68秒。 这些数据应该都是古代天文学家通过观测计算得出的,反映了当时对行星运行规律的认识。

时间记录是:一百八十二度,约等于六十三分,三十四秒。 另一个时间记录是:十五度,约等于二十一分,九十四秒半。

早上观察到:十四次。晚上观察到:十九次。

接下来是关于水星盈缩历的计算方法。计算五颗行星在冬至后平合(行星会合)以及各个阶段的积累值,具体步骤如下:先把气积分(此处气积分的具体含义需结合上下文理解)分别除以各个行星的周率,得到周数。如果除不尽,余数就是前一次会合的时间。用余数减去周率,如果结果大于等于一日,则结果为日,小于一日则继续除,得到分和秒,这就是该行星在冬至后平合的积累值,我们称之为“平合中星”。然后,将各个阶段的常日和常度累加起来,得到各个阶段的积累值和“中星”。如果某个阶段是逆行的,就用常度减去它。

计算木星、火星、土星这三颗行星平合各个阶段进入历法的度数:先写下这三颗行星的周数(如果求的是冬至后会合,则周数加一)。然后用周差乘以周数,再用行星历率去除,如果除不尽,余数按照一日的度数来算,如果余数小于一日的度数,则继续除,得到分和秒,这就是该行星平合进入历法的度数、分和秒。然后,按照各个阶段的限度依次累加,就能得到各个阶段进入历法的度数。

计算金星和水星平合以及各个阶段进入历法的度数:先写下气积分,分别用行星历率去除,如果除不尽,按照一日的度数来算,如果余数小于一日的度数,则继续除,得到分和秒。将结果加上平合中星,就得到了该行星在冬至后平合进入历法的度数、分和秒;然后,按照各个阶段的限度依次累加,就能得到各个阶段进入历法的度数。

计算五颗行星平合以及各个阶段盈缩的确定差值:分别写下各个行星各个阶段进入历法的度数和分,如果小于历中值(此处历中值含义需结合上下文理解),则表示在盈;大于历中值,则用其减去历中值,余数表示在缩;再用行星历策去除,如果除不尽,得到入策度和分;将策数(算外)乘以策损益率,如果结果等于历策的一分,则一分满百为一度;然后用这个结果来调整盈缩积累值,就得到了该行星各个阶段盈缩的确定差值。

计算五颗行星平合以及各个阶段的确定积累值:分别写下各个行星各个阶段的中积,用各个阶段的盈缩确定差值进行加减(盈加缩减),就得到了各个阶段的确定积累值(日和分);加上天正冬至大余和约分,就得到了确定的日和分;再用盈纪法六十去除,如果除不尽,记下余数(己卯,算外),就得到了日辰。

最后,计算五颗行星平合各个阶段所在的月日:分别写下各个阶段的确定积累值,加上天正闰日和约分,再用朔策和约分去除,得到月数,如果除不尽,余数就是进入该月以来的日数和分。将月数记为天正十一月(算外),就得到了该行星各个阶段进入该月经朔的日数和分,然后根据日辰的距离确定具体的朔月和日。

咱们先算五星每个阶段的加时定星位置。每个阶段都得有个星的位置,根据阶段长短来调整加减,金星要乘以二,水星乘以三,才能进行加减。这样,每个阶段的星的位置就确定了。然后,用冬至那天加上的黄道日度来确定星的位置,就能算出星在哪个星宿,精确到分秒。每个阶段的起始日期,都是根据行星之前和之后停留的位置来确定的,剩下的就用计算方法算出来。

接下来算每个阶段第一天早晨和半夜星的位置。用每个阶段的平均运行速度乘以这个阶段的加时,再除以一百,然后根据行星是顺行还是逆行来调整,加上或减去日加时定星,就能算出每个阶段第一天早晨和半夜星的位置。 确定位置的方法和前面一样。

然后算每个阶段每天和每度的运行速度。每个阶段每天的运行速度,就是用这个阶段最后一天和下一阶段第一天的时间差来算;每度的运行速度,就是用这个阶段半夜的星位减去下一个阶段半夜的星位算出来的,精确到分秒。

接下来算每个阶段的平行度。把每个阶段每度的运行速度除以每天的运行速度,就能得到每个阶段的平行度,精确到分秒。

然后算每个阶段的总差。用每个阶段的平行度减去下一个阶段的平行度,剩下的就是泛差;把前面的泛差加上去,乘以四,再退一位,就是总差。如果前面没有平行度可以相减算出泛差,那就用下一个阶段第一天的运行度减去这个阶段的平行度,剩下的就是半总差,再乘以二就是总差。如果后面没有平行度可以相减算出泛差,那就用前面阶段最后一天的运行度减去这个阶段的平行度,剩下的就是半总差,再乘以二就是总差。对于晨迟末段(指运行周期将结束的阶段),如果这个阶段没有平行度,就用前面阶段最后一天的运行度减去晨迟末段的平行度,算出半总差;如果是逆行,就用这个阶段的平行度乘以十四,再除以十五,算出总差。金星要根据顺行阶段的计算方法来算。

最后算每个阶段第一天和最后一天的运行度。把每个阶段的总差除以二,然后加上或减去这个阶段的平行度。(如果下一个阶段的平行度多,就减去算第一天,加上算最后一天;如果下一个阶段的平行度少,就加上算第一天,减去算最后一天。如果是逆行,前面减去算第一天,加上算最后一天;后面加上算第一天,减去算最后一天。)这样就能算出每个阶段第一天和最后一天的运行度,精确到分秒。如果前后阶段的平行度都多或都少,就取平均值;如果这个阶段的总差不足一个分,也取平均值。

首先,咱们要算星星每天早上和半夜的位置。先算出这段时间内每天星宿位置的平均变化量,也就是日差。然后,根据每天星宿运行的具体数值,把这个日差累加或累减到初始日的星宿位置上,就能得到每天早上和半夜星星具体在哪个星宿了。 这就像咱们每天记账一样,先算出平均每天的收支,再根据实际情况调整,就能知道每天的余额了。

接下来,如果咱们直接想算某一天星星的位置,方法也简单。先把你要算的那一天减一,再除以二,然后用这个结果乘以日差,再根据那一天的星宿运行情况,加上或减去初始日的星宿位置,最后再乘以你要算的那一天的日期,就能算出最终的星宿位置了。这有点像算利息,先算出每天的利息,再根据存期算出总利息。

要算五星(金木水火土)什么时候会聚在一起,或者出现、消失,以及它们运行的周期,需要用到一个叫做“定积”的东西。用“气策”和“约分”除以“定积”,就能算出距离上一次五星会聚或出现、消失已经过了多少天。把这个结果加上冬至那天的日期,就能知道五星会聚或出现、消失的具体日期了。如果算出来的结果超过了一年,就减去一年的天数,剩下的就是下一年冬至后的日期。

最后,咱们来算算五星运行的具体差异。木星、火星、土星这三颗星,要拿它们初始日的运行速度减去太阳的运行速度,剩下的就是它们和太阳运行速度的差值。金星和水星,如果它们是顺行的,就用太阳的运行速度减去它们的运行速度;如果是逆行的,就用它们的运行速度加上太阳的运行速度,结果都是它们和太阳运行速度的差值。

最后一步,算五星会聚、出现、消失的具体时间。木星、火星、土星,直接用它们会聚或出现、消失的“定积”就行了。金星和水星比较复杂,需要先算出它们这段时间的运行差异,水星的差异还要乘以二。然后,用这个差异除以它们和太阳运行速度的差值,算出具体的天数。如果不足一天,就继续算出具体的小时和分钟。根据它们是早上出现还是晚上消失,再对“定积”进行加减,最终算出五星会聚、出现、消失的具体时间。

总而言之,这些计算方法看似复杂,其实都是基于一些基本的数学原理,通过逐步计算,最终能得到我们想要的结果。 就像做一道复杂的菜,需要一步一步地按照菜谱来操作,才能做出美味佳肴。

首先,咱们算木星、火星、土星这三个星的会合。先算出它们平均运行速度的差,然后用这个差除以它们会合的日期差,得到一个“距合差日”。再用日期差减去平均运行速度的差,得到一个“距合差度”。最后,把这个“距合差日”和“距合差度”分别加减到这三个星的预估会合日期和位置(也就是“定合泛积”),就能算出它们最终的会合日期和位置了,也就是“定合日定积、定星”。

金星和水星如果顺行会合,方法差不多。用平均运行速度的差除以日期差,得到“距合差日”;用日期差加上平均运行速度的差,得到“距合差度”。然后,把“距合差日”和“距合差度”分别加减到预估会合日期和位置(“定合泛积”),就能算出最终的会合日期和位置。但如果金星和水星逆行会合,那就得换个方法。用逆行速度的差除以日期差算出“距合差日”,然后用日期差减去逆行速度的差算出“距合差度”。接着,先用“距合差日”减后加,用“距合差度”先加后减,再调整预估会合日期和位置(“定合泛积”),才能算出最终的会合日期和位置,也就是“再定合积星”。

算完这些之后,还要加上冬至的余数和一些修正值(“冬至大余及约分”),然后用一定的周期(“满纪法”)去除,再根据一定的纪年方法(“命己卯,算外”),就能得到最终的会合日期和时刻了。最后,把冬至时刻、黄道上的度数和算出来的星体位置加起来,再根据星宿的位置(“宿次”)减去,就能得到最终的会合位置了。

接下来,咱们算木星、火星、土星这三个星的可见和伏藏(也就是出现和消失)的日期。先分别找出这三个星的出现和消失的预估日期和位置(“定见、伏泛积”)。然后,根据晨昏和日出日落的时间(“晨加夕减象限日及分秒”),以及二至点的位置(“如二至限已下自相乘,已上,覆减岁周”),进行一些复杂的计算,最终得到一个差值。这个差值再除以一个常数(“十五除之”),就能得到一个时间差。这个时间差如果等于它们运行速度的差,就表示这个差值就是一天;如果不够一天,那就换算成分和秒。最后,把这个时间差加到或减到预估的出现或消失日期和位置(“见加伏减泛积”),就能得到最终的出现或消失日期和位置了,也就是“定积”。 用跟前面一样的办法,就能算出具体的日期和时刻了。

咱们算算金星和水星啥时候能看到,啥时候又看不见。先得确定个日子,这个日子得根据金星、水星是早上看到还是晚上看到来算。

如果晚上看到,早上看不见,那就用金星或水星每天运行的距离差,除以这两个时间点之间相隔的天数,算出每天运行的平均距离。然后,先把早上看不见的时间段的距离加起来,再减去晚上看到的时间段的距离,得到一个最终的距离值,咱们叫它“常用积”。如果这个“常用积”小于冬至到夏至之间的一半,那就说明是在冬至之后;如果大于一半,那就说明是在夏至之后。接下来,要算具体是哪一天,以及这一天过了多少个时辰。如果是在冬至之后,就用冬至之后的天数和时辰自己相乘;如果是在夏至之后,就用夏至之后的天数和时辰减去冬至到夏至之间的一半,剩下的部分再自己相乘。 这么算下来就能得到具体是哪一天和多少时辰了。具体用哪个数字除,得看情况:冬至后早上看到,夏至后晚上看到,用18除;冬至后晚上看到,夏至后早上看到,用75除。

然后,用看到的角度乘以算出来的天数和时辰,再除以15,得到一个差值。如果这个差值正好是金星或水星每天运行的距离,那就说明是这一天;如果差值不够,就继续除,算出具体是哪一天的哪一刻。最后,把这个结果加上或减去咱们之前算出来的“常用积”,就得到最终的金星或水星出现和消失的具体时间了。 记住,冬至后,早上看到或晚上看不见的,要加;晚上看到或早上看不见的,要减。夏至后正好相反。

水星的情况比较特殊。如果晚上运行得很快,在“大暑”节气开始后的九天三十五分之前,就看不见;如果早上运行得很慢,在“大寒”节气开始后的九天三十五分之前,春天就看不到它在早上出现,秋天也看不到它在晚上出现。

公元1073年6月,负责天文观测的官员陈绎上奏说:“现在用的浑仪,尺寸和《仪象法要》里的标准对不上,南北极和赤道刻度不均匀,圆环和框架之间的距离也不准确,浑仪运转起来很费力,黄道遮挡了横箫(浑仪上的部件),游规(浑仪上的部件)还裂开了,黄道和实际天体的位置也不符,北极星都看不到了!天文院的浑仪也存在同样的问题,南北极和赤道刻度不均匀,黄道、天常环、月道都遮挡了横箫,月道和天体位置也不符,天常环互相卡住转不动,北极星也看不清。所以,必须根据旧有的浑仪进行修整,重新制造一个浑仪,采用古代的标准尺寸,均匀刻画度数,让圆环和框架轻便灵活,黄道和赤道以及天常环都应该并排放置,让北极点对准天球的北极,去掉月道,避免遮挡横箫,把北极星的刻度增加到二度半,这样就能看到北极星了。另外,圆环、框架和南北极都应该设置枢轴,方便运转。”皇上批准了这个方案,下令按照新的设计制造浑仪,放在司天监进行测试,看看精度如何。

公元1074年6月,司天监把新制造的浑仪和浮漏(一种计时器)送到迎阳门,皇上召集大臣们观看,还多次询问同为提举官的沈括,沈括详细解释了改进的原因。过了一会儿,沈括又说:“按照皇上的旨意,我们已经让监官们仔细比对过新旧浑仪的精度,但两者之间并没有可比性。”于是皇上就下令把新的浑仪放在翰林天文院。7月,沈括被任命为右正言,司天监官员皇甫愈等人也根据功劳大小分别得到奖赏。 一开始,沈括上书提出了关于浑仪、浮漏和景表(一种测量日影的仪器)的改进意见,这些都记录在《天文志》里。朝廷采纳了他的建议,命令对天文仪器和历法进行改革。现在浑仪和浮漏终于制造成功了,所以皇上才赏赐了他。

公元1082年正月,翰林学士王安礼说:“仔细研究了浑仪官欧阳发上交的浑仪和浮漏的木制模型,这些新器械设计合理,改进了旧器械的不足之处。我们仔细检查了司天监的浮漏,发现有很多错误,根本不能用,建议按照新的样式改造。至于至道、皇祐浑仪和景表也各有偏差,也请按照同样的方法奏请修正。”皇上同意了。

公元1091年三月,翰林学士许将等人说:“仔细研究了按照之前的诏令制造的水运浑仪木制模型,试验后发现它测算天象没有偏差,可以制造铜制的浑仪了,现在检验结果都跟天象相符。”皇上下令用铜制造,仍然命名为元祐浑天仪象。许将等人又说:“以前所谓的浑天仪,外形是圆的,可以全面显示星宿的度数;里面有玑、有衡,可以仰望观察天象。现在建造的浑仪和浑象是两件不同的器械,浑仪用来测量天体的精确度数,浑象则放在密室里,自行运转,与浑仪相互配合。如果把它们合二为一,那么浑象就成了浑仪,两者都能精确测量天体度数,这样浑天仪象就完美了。请重新制造浑天仪。”皇上同意了,公元1094年四月,皇上诏令尚书左丞苏颂撰写《浑天仪象铭》。六月,元祐浑天仪象制造完成,皇上下令三省和枢密院的官员进行检验。公元1094年十月,皇上命令礼部和秘书省,立即与浑天仪象制造部门一起,将新旧浑仪进行对比测试,选择精密好用的一种上报。

公元1124年七月,宰臣王黼说:

崇宁元年,我在京城碰到一位隐士,他说他姓王,还拿出一本素书,里面详细地记载了一种天文仪器的制作方法。

我当时就请应奉司按照书上的方法做一个小的模型来试试。两个多月后,璇玑仪终于做好了。它圆溜溜的,像个小球一样,上面刻着三百六十五度又四分之一度,标注了南北极、昆仑山,还有黄道和赤道。二十四节气、七十二候、六十四卦、十干、十二支、昼夜百刻,这些都标注在上面。二十八宿、三垣,以及周天星辰也都清晰可见。

太阳沿着黄道运行,每天向左旋转一周,地球则向右旋转一度。冬至的时候,太阳在赤道以南二十四度,夏至的时候,在赤道以北二十四度;春秋分的时候,太阳就运行在黄赤道交点上,从卯位出来,酉位落下。月亮每天运行十三度多,初一的时候月亮在西方,形状像镰刀,下弦月也是,西边能看到半个月亮;到了十五望的时候,月亮圆了;过了十五,西边开始缺,东边能看到半个月亮,到月底就看不见了。

哪颗星升起来了,哪颗星已经到达中天,哪颗星快要落下了,是偏左还是偏右,是快还是慢,都跟天上的实际情况一模一样,没有丝毫的偏差!玉衡(指针)装在仪器外面,控制着枢纽,用水激发轮子转动。仪器下面有四十三组齿轮,齿轮之间互相咬合,依次运转,完全不用人工操作。有的齿轮一天能转动两千九百二十八齿,有的齿轮五天才转动一齿,速度差别这么大,却都能同时从一个动力源启动,这精密的程度简直可以和造物主媲美了!其他的结构都跟唐代一行和尚设计的差不多。

话说以前的天文仪器,都是用铜铁做的,又笨重又涩,根本转不动。现在改用坚硬的木头或者美玉之类的材料制作了,轻便多了。以前的外层有两个轮子,代表日月,这两个轮子挡住了星星,仰望星空的时候看不清星宿的位置。现在日月都安装在黄道上,就像蚂蚁在磨盘上爬一样,清晰明了。以前的仪器虽然能显示日月合朔,但月亮总是圆的,看不出上弦月和下弦月。现在用机械装置来转动,让月亮的圆缺变化都符合天象。以前只有报时用的钟鼓,昼夜长短和日出日落的时间都不能准确显示。现在仪器上设置了司辰和寿星,带动十二时辰的轮子运转,指针指向哪个时辰就是哪个时辰;还有一个烛龙装置,用铜盘承托,定时吐出光珠,照亮铜盘,循环往复,自动运转。这些装置都是以前没有的。

从仪器的外观来看,完全模拟天体的叫璇玑;利用水斗原理的叫玉衡。以前有人说玑衡就是浑天仪,也有人说只有玑没有衡的是浑天象,还有人说浑仪的望筒就是衡,这些说法都不对。甚至很多人根本不知道玑衡是什么东西。只有郑康成认为,能转动的是玑,保持平衡的是衡,这说法跟现在的仪器最接近。

至于月亮的阴晴圆缺,以前人们搞不清楚其中的道理。只有扬雄说过:“月亮没到望的时候,光亮在西边,过了望以后,光亮在东边,这是月亮追随着太阳运行的结果吧?”京房说过:“月亮本身没有光,只有太阳照射它才能发光。” 直到现在才知道月亮本身不发光,它发光是因为反射太阳的光。宋朝沈括用弹丸做实验,涂上粉末代表月亮,一半涂粉,一半不涂,模拟月亮反射太阳光的情况,从不同的角度观察,就能看到月亮圆缺变化的形状。现在这个新的仪器,跟这三位的论述完全一致。应该命令有关部门按照这个样品制作仪器,放在明堂或合台里,建造一个台子摆放它,用来观测天象。还要另外制作三个仪器,一个放在皇宫内府,一个放在钟鼓院,一个备着皇帝出行时使用。还要把制造方法写成书,传给后世。

皇上为了讨论和制造玑衡,下令让黼总领此事,内侍梁师成协助他。