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地球天文合论五


  卷一百

  ◎地球天文合论五

  ○平安通书论天地(美理驾国人培端撰)

  天自恒星外,其周太阳之各行星则有可计焉。绘图于后,以俟观天文者,考而知也。居中为日,周日第一道曰水星,其广大较地八分之一,凡八十八日限,周日一转。第二道曰金星,其广大约与地均,凡二百二十五日限,周日一转。第三道曰地球,即人所居者是。凡三百六十五日二时七刻零,周日一转。其南北极枢纽不离其处而东西,则每一昼夜一易转,有一太阴旋绕即月也。有月道图,朔望晦明图附。第四道曰火星,较地略小,凡六百八十七日限,周日一转。第五道曰花女星,凡一千一百九十三日限,周日一转。第六道曰火女,即陆星,凡一千三百二十五日限,周日一转。第七道曰虹女星,凡一千三百四十二日限,周日一转。第八道曰海女星,凡一千三百四十六日限,周日一转。第九道曰酒女星,凡一千三百八十日限,周日一转。第十道曰义女星,凡一千五百十一日限,周日一转。第十一道曰天后,即巧星,凡一千五百九十四日限,周日一转。第十二道曰谷女,即威星,凡一千六百八十一日限,周日一转。第十三道曰武女,即焰星,凡一千六百八十七日限,周日一转。自五道至此凡九星,较水星更小。古人未尝寻见,今用大千里镜,窥其形多棱角,虽各异其道而有相交之际。或曩为一星,而分裂之未可知也。第十四道曰木星,广大百倍于地,凡四千三百三日限,周日一转。有四大阴旋绕。第十五道曰土星,即沿星,其象与众星殊,外有长圆圈如带,较金星略小,凡一万零七百五十九日限,周日一转,有八太阴旋绕。第十六道曰天星,又较小于土星,凡三万零六百八十七日限,周日一转,有六太阴旋绕。第十七道曰海王星,亦是新寻见者,较天星略小,而大于地数十倍,凡六万零一百二十七日,周日一转。曾于寻得之时,已一见太阴旋转,然细思此星离日已远,又大于地球,必非一太阴所能偏照,俟再谛观以告同人。若彗星圈道长圆竟天其辽远未易厘定,有时见其光下垂者,人谓之尾云。夫诸星行皆随日转,或迟或速,而日亦二十五昼夜零为之一转,果谁系之而谁运之者。呜呼,仰观之下,使吾愈不能忘于真神创造之德矣。

  ○附大小远近喻

  试以一直径二尺大之圆物作日观,悬垂于大片空地上,水星之小,比如芥子。离星作八丈二尺,金星比如大豆,离日作十四丈二尺,地球之大,同于金星离日作二十二丈五尺,火星又小于地球,比如粒黍,离日作三十二丈七尺,火木之间九星,譬更小而如沙,离日作五六十丈不齐。木星最大,拟之以橘,离日作一百三十二丈,土星较小如中橘,离日作二百十一丈零,天星较小,比如梅子,离日作三百九十六丈,海王星略大,比如小桃然,离日作六百六十丈,然执此以喻,犹未必肖,况以片楮而绘星十七道,亦只以仿佛其痕迹,而岂能量天之高,星辰之远哉。

  ○日晷图说

  
  ▲日晷图

  凡欲定时,先将指南针定明南北向,平铺日晷图,又将三角尖版一块,大小如式,以尖角向南,底角向北,竖在午线上,不使有偏倚斜侧,放置日中。如正午时,则版全无影,馀视版影所射,便识何时矣。苟有好之者,务必选空阔片地,使日光自朝至暮常见者,置一石磴上,用细石照式,刻阔狭时辰线,毋失分毫,定南北向置磴上,又用照式三角尖铜版一,粘置午线中,可时时阅之,岂不便于作事乎。

  按:日晷与自鸣锺,略有迟速,详见时刻论与安息日期注。故凡定时者,亦须用加减活法,致日晷所指之时,与锺所指之时,两相吻合。

  ○附月道图说

  居中为日,日外大圈为地,周日行之黄道,其绕黄道作运圈者,为月绕地行之道。自每年正月朔推至十二月晦,其于黄道一周,稍有不及,是名岁差,差至一月,则必置闰。《书》云:以闰月定四时成岁。正谓此也。

  ○日月蚀图说(图见后)

  
  ▲日月蚀图

  日月之蚀,说如聚讼,不知日月未尝或缺,特居地面之人,有时或不见日月光耳。盖月小地大,月被地吸,故其轨道绕地而行,行与日各边相对,中隔地球,则日光不及月,而月暗无光,是为月蚀。如第一图是地影掩月,有远近之分,月蚀即有多少之别。或正入,或旁入地影。如第二图,是月与日同边,日被月掩,则日蚀。月离地近则见日蚀多,离地远则见日蚀少。如第三图,是有时日月虽同边,而不相对掩,则日不蚀,日月虽各边,而中隔之地球,或上下不等,则地影不掩月,而月亦不蚀。细究此理,乃有一定。按今年正月初一子时日蚀,为西洋二月初一午时,奥大利亚与亚非利加之大龙山等皆见,中华不见。西洋七月十三子时月蚀十分之七,卯时复圆,为中华六月十五酉正,中华月未上,故又不见,欧罗巴北,亚美理驾与亚非利加之北皆见。又西洋七月廿八卯正日蚀,为中华七月初一戌正,时中华日落已久,故又不见。盖日月之蚀,每年皆有,但各国有见有不见,即所见处,时辰分秒亦不同。考天文者,谅不以见不见为疑也。若咸丰二年十一月初一之日蚀,则中华见而西洋不见,欲详其说,以俟来年。

  ○四时节气图说(图见后)

  
  ▲四时节气图

  世人皆见日有出入,不知非日之出入,乃地球运动故耳。人之居地面者,不自知地之动,而反以为日之或升或落。譬如人坐行船,只见岸上之山,直趋向后,山岂有动乎哉。今绘图于后,使考天文者览焉。地球以两极为枢纽,每十二时一旋转为昼夜。地面向日处为昼,背日处即为夜。中华日方中,而吾美理驾国乃为夜半,于此可证。且其由黄道而行,则十二月一周为一岁。其周行之道,譬将竹管用刀斜截,日在管之央,地向竹管斜截处上下周行,故冬至地行高处,见日反低,日短夜长。夏至地行低处,见日反高,日长夜短,南北各反,是春分秋分。地行中间,与日不相上下,故昼夜相并,若说地行之道常平,则与日当常并,非惟昼夜常无长短,而冬夏亦不成矣。此四时节气由于地球运动而成之说也。其又有六个月见日不落,时常为昼,六个月见日不出,时常如夜。此则近北极处有然,须究地球,合参天文方晓。

  ○时刻论(图见后)

  
  ▲时刻论——斜影图

  《通书》日出入时刻,悉照自鸣锺。第恐无锺表处,难以家喻户晓。故今只取日晷定时刻,而又虑地球环日周行,势有高低,则人见日之出入有迟速,故仍以无迟速之锺表,以较日之迟速,分注于每七日下。此书所云日出入时刻,只就中国宁波府而言。宁波北极出地为二十九度五十五分,其距宁波而东至舟山,距宁波而西如江西之彭泽、九江,安徽之歙县、休宁、祁门,湖北之兴国、嘉鱼等处,其北极出地同约三十度者,亦可通用。若偏南偏北,则须别算。且书中所言日之出入,乃以地平线当日之中,若日未出而先见其光,与日已入而仍见其光,是名斜影。另绘二图于后。第一图,譬如以一洋银放置在浅铅盘内,稍近此边,人目所视,只见彼边之空处。将水倾入满盘,而洋银之影,忽斜在彼边,为人全见矣。日之出入其光被天空气升降,而人在地平,上见其斜影亦然。观第二图便可了然,甲位直视东方为地平线,乙圈为天空气,人在甲位视东方,只见戊位,早晨日出丙,日光直射,宜在丁,被乙圈天空气纳入甲位,则人从己视去,日光方在丙,而其斜影恰已在戊位,人在甲位视西方,其日入之斜影亦可如是相推,故以时刻而言,日出时须扣除二分算,日入时又须加二分算,乃为有定耳。

  ○潮汛随日月图说(图另列)

  
  ▲潮汛随日月气图

  宇宙间万物皆有相摄之性,今试以微物观之,将两细羽浮在碗水上,须臾必相翕合。潮汛随日月亦然,第世人只知潮汛随月,如铁随磁石,不知潮亦被日所摄。顾日大而月小,何以潮随月者反多,而随日者反小。盖日与地远,而月与地近,远势不能敌近,理固然也。今绘图于此,俾观者了然,潮水随月,月至天顶,每日约迟四十九分,故潮之迟亦如之(六十分为一点锺,一百二十分为一时辰)。故二十九日半,迟至一千四百四十分,迟足一日,又成月初辰戌之涨矣。又大港潮何以与小港之潮,每差或几分、或几时,盖小港湾曲水行稍迟故耳。试将镇海与宁波相较便明。兹图有黑晕者,为潮月朔,则日月同在一道,潮固随之,至初八廿三月行之道,与日不相对,则潮随月而亦少,随日月望之潮,与初一同,特早潮翻为夜,而夜潮遂作为早耳。

  附镇海潮汛(宁波港涨退,每潮迟一时辰)

  初一、初二、初三、十六、十七、十八:辰戌涨,丑未退。

  初四、初五、十九、二十:己亥涨,寅申退。

  初六、初七、初八、廿一、廿二、廿三:子午涨,卯酉退。

  初九、初十、廿四、廿五:丑未涨,辰戌退。

  十一、十二、十三、廿六、廿七、廿八:寅申涨,己亥退。

  十四、十五、廿九、三十:卯酉涨,子午退。

  ○节气日离赤道表

  正月初四申时立春,日距赤道南十六度四十分。十九午时雨水,日距赤道南十一度三十分。

  二月初四午时惊蛰,日距赤道南六度十九分。十九午时春分,日出赤道南入赤道北。

  三月初四酉时清明,日距赤道北六度十九分。二十子时谷雨,日距赤道北十二度三十分。

  四月初六午时立夏,日距赤道北十六度十二分。廿二丑时小满,日距赤道北二十度十二分。

  五月初七申时芒种,日距赤道北二十二度四十六分。廿三巳时夏至,日距赤道北二十二度半。

  六月初十寅时小暑,日距赤道北二十二度四十六分。廿五戌时大暑,日距赤道北二十度十二分。

  七月十二未时立秋,日距赤道北十六度四十分。廿八寅时处暑,日距赤道北十一度三十分。

  八月十三申时白露,日距赤道北六度十九分。廿九子时秋分,日出赤道北入赤道南。

  闰八月十五卯时寒露,日距赤道南六度十九分。

  九月初一辰时霜降,日距赤道南十一度三十分。十六辰时立冬,日距赤道南二十度十二分。

  十月初一卯时小雪,日距赤道南二十二度四十六分。十六子时大雪,日距赤道南二十三度。

  十一月初一酉时冬至,日距赤道南二十二度四十六分。十六巳时小寒,日距赤道南二十度十二分。

  十二月初一寅时大寒,日距赤道南十六度四十分。十五亥时立春,日距赤道南十六度四十分。三十酉时雨水,日距赤道南十一度三十分。

  ○西洋历法缘起

  西洋历法,创始于罗马国王,名罗马露,其时为中华周平王之八年。罗马露造历以晓百姓,以十个月为一年。四个月有三十一日,六个月只三十日,合计每年凡三百零四日,此大谬也。至平王四十五年,驽麻王即罗马国位,改十二个月为一年。月分大小,以三十日为月大,每年凡六个月,以二十九日为月小,每年亦六个月,共计一年得三百五十四日,又作闰月,其法以四年两闰为定。第一次所闰之月,只二十二日,第二次所闰之月亦只二十三日,如此合算每年共三百六十五日零三时辰。若后世能依驽麻王之法,虽略有未合,尚不至于大谬。盖其所定三时,嫌有略多之处。其实只两时半加四十八分零四十九秒,又一秒作百分开之,得六十二分。照自鸣锺式每一时为两点,每点该六十分,每分该六十秒。驽麻王之法,所差尚属无几,而后来诸王,竟私心自用,随意加减年日之多寡,故或不应闰而闰,或应闰而不闰,以致天时与历法不合。至西汉宣帝二十三年罗马国汝留王即位,始改其法。以日为度,不以月为度,每年定为三百六十五日,每四年闰一日,为三百六十六日,其正三五七九十一月,每月三十一日,四六八十十二月,每月三十日,其每年二月俱系二十九日,惟至第四年得三十日。又七月名汝留月,以汝留王故也。后至中华西汉元帝十二年间,罗马国奥古斯都即位。名八月为奥古斯都月,向来只三十日,奥古斯都增八月一月为三十一日,因减去二月一日,故不闰之年二月只二十八日。又将九月十一月俱减一日为三十日,十月十二月俱增一日。自是以后,诸外国皆服罗马正朔,遵行无改。盖汝留王以每年为三百六十五日零三时,算至二千年,却错十五日。至汝留王后三百七十年,即中华东晋成帝三年,有一公会,从天主教主及监督各人等,向定于每日开斋,某日课程,当公会聚集之时,向系在二月二十一日春分之节,至此春分已退至三月二十五日。迨至汝留王一千六百二十七年,即中华之万历十一年,春分又逆在三月十一日,较前三月二十五早十四日。其时天主教主,思欲除去十四日又恐有碍公会预定之期,故只改去十日,以二十一日为春分焉,又立一闰法,每年二月只廿八日,每第四年乃闰得二十九日。又每百年不闰,每第四百年乃闰,每至千年不闰,如此推算三千八百六十年,但多一日耳。所遵天主教诸国一时皆依此法,即不遵天主教西方诸国,亦知此法无讹,悉用其历。惟俄罗斯不用此法,故与此差有十二日。

  照外洋历数定年,其每年二十四节气,分属每月每日,俱有一定之日,与中国之立春或在十二月,或在正月者不同。譬如外洋春分向在二月二十一日,其馀可以类推,虽至数百年之久,所差断无一日。是以变更,即善忘者,亦偶一翻阅而已。盖至三千八百六十年后始差足一日,此以日度定年,胜于以月度定年,有如是也。


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