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按明制,歷官皆世業,成、弘間尚能建修改之議,萬曆以後則皆專己守殘而已。其非歷官而知歷者,鄭世子而外,唐順之、周述學、陳壤、袁黃、雷宗皆有著述。唐順之未有成書,其議論散見周述學之《歷宗通議》、《歷宗中經》。袁黃著《曆法新書》,其天地人三元,則本之陳壤。而雷宗亦著《合壁連珠曆法》皆會通回回曆以入《授時》,雖不能如鄭世子之精微,其于中西曆理,亦有所發明。邢雲路《古今律歷考》,或言本出魏文魁手,文魁學本慮淺,無怪其所疏《授時》,皆不得其旨也。
西洋人之來中土者,皆自稱甌羅巴人。其曆法與回回同,而加精密。嘗考前代,遠國之人言曆法者多在西域,而東南北無聞。唐之《九執律》,元之《萬年曆》,及洪武間所譯《回回曆》,皆西域也。蓋堯命義、和仲叔分宅四方,義仲、義叔、和叔則以隅夷、南交、朔方為限,獨和仲但曰「宅西」,而不限以地,豈非當時聲教之西被者遠哉。至于周末,疇人子弟分散。西域、天方諸國,接壤西陲,百若東南有大海之阻,又無極北嚴寒之畏,則抱書器而西征,勢固便也。甌羅巴在回回西,其風俗相類,而好奇喜新競勝之習過之。故則曆法與回回同源,而世世增修,遂非回回所及,亦其好勝之慾為之也。義、和既失其守,古籍之可見者,僅有《周髀》範圍,亦可知其源流之所自矣。夫旁搜采以續千百年之墜緒,亦禮秀求野之意也,故備論也。
志第八 歷二
▲大統曆法一上法原
造歷者各有本原,史宜備錄,使後世有以考。如《太初》之起數鐘律,《大衍》之造端蓍策,皆詳本志。《授時歷》以測算術為宗,惟求合天,不牽合律呂、卦爻。然其法所以立,數之所從出,以及晷影、星度,皆有全書。郭守敬、齊履謙傳中,有書名可考。《元史》漫無採摭,僅存李謙之《議祿》、《歷經》之初稿。其後改三應率及立成之數,與夫割圓弧矢之法,平立定三差之原,盡削不載。使作者精意湮沒,識者憾焉。今據《大統因通軌》及《歷草》諸書,稍為編次,首法原,次立成,次推步。而法原之目七:曰句股測望,曰弧矢割圓,曰黃赤道內外度,曰白道交周,曰日月五星平立定三差,曰裡差刻漏。
▲句股測望
北京立四丈表,冬至日午正,測得景辰七丈九尺八寸五分。隨以簡儀測到太陽南至地平二十六度四十六分半,為半弧背。求得矢度,五度九十一分半。置周天半徑,截矢余五十四度九十六分為股,乃本地支戴日下之度。以弦股別句術,求得句二十六度一下七分六十六秒,為日出地半弧弦。
北京立四丈表,夏至日午正,測得景長一丈一尺七寸一分。隨以簡儀測到太陽南至地平七十四度二十六分半,為半弧背。求得矢度,四十三度七十四分少。置周天半徑,截矢余一十七度一十三分二十五秒為句,乃本地去戴日下之度。以句弦別股術,求得股五十八度四十五分半,為日出地半弧弦。
以二至日度相併,得一百度七十三分,折半得五十度三十六分半,為北京赤道出地度。以赤道出地度轉減周天四之一,余四十度九十四分九十三秒七十五微,為北京北極出地度。
▲弧矢割圓
周天經一百二十一度七十五分少。少不用。半徑六十零度八十七分半。又為黃赤道大弦。二至黃赤道內外半弧背二十四度。所測就整。二至黃赤道弧矢四度八十四分十二秒。黃赤道大句二十三度八十分七十秒。黃赤道大股五十六度零二分六十八秒。半徑內減去矢度之數。
割圓求矢術 置半弧度自之,為半弧背幕,周天逕自之,為上廉。上廉乘半弧背幕,為正實。上廉乘徑,為益從方。半弧背倍之,乘徑,為下廉。以初商乘上廉,得數以減益從方,余為從方。置初商自之以下廉,余以初商乘之,為從廉。從方、從廉相併,為下法。下法乘初商,以減正實,實不足減,改初商。實有不盡,次第商除之。倍初商數,與次商相併以乘上廉,得數以減益從方,余為從方。並初商次商而自之,又以初商自之,並二數以減下廉,余以初商倍數並次商乘之,為從廉。從方、從廉相併,為下法。下法乘次商,以減余實,而定次商。有不盡者,如法商之,皆以商得數為矢度之數。黃赤道同用。
如以半弧背一度求矢。術曰:置半弧背一度自之,得一度,為半弧幕。置周天徑一百二十一度太自之,得一萬四千八百二十三度零六分二十五秒,為上廉。上廉乘半弧背幕,得一萬四千八百二十三度零六分二五,為正實。上廉又乘徑,得一百八十零萬四千七百零七度八十五分九十三秒七五,為益從方。半弧背一度倍之,得二度,以乘徑得二百四十三度五十分,為下廉。初商八十秒。置初商八十秒乘上廉一萬四千八百二十三度零六二五,得一百一十八度五八四五,以減益從方一百八十零萬四千七百零七度八五九三七五,余一百八十零萬四千五百八十九度二七四八七五,為從方。又置初商八十秒自之,得六十四微,以減下廉余二百四十三度四九九三六。仍以八十秒乘之,得一度九四七九九九四八八,為從廉。以從廉、從方並之,共得一百八十零萬四千五百九十一度二二二八七四四八八,為下法。下法乘初商,得一萬四千四百三十六度七十二分九七八二九九五九零四,以減正實,余實三百八十六度三十三分二七一七零零四零九六。次商二秒。置初商八十秒倍之,得一分六十秒。加次商二委六十二秒,乘上廉一萬四千八百二十三度零六二五,得二百四十零度一三三六一二五,以減益從方,余一百八十零萬四千四百六十七二五七六二五,為從方。又置初次商八十二秒自之,得六十七微。加初商八十秒自之之數,得一秒三十一微,以減下廉,余二百四十三度四九九八六九。以前所得一分六十二秒乘之,得三度九十四分四六九七八七七八,為從廉。以從廉、從方並,得一百八十零萬四千四百七十一度六十七分零四六零三七八,為下法。下法乘次商,得三百六十零度八九四三三四零九二零七五五六,以減余實,仍余二十五度四三八三八二九一二零二零四四。不足一秒葉不用,下同。
凡求得矢度八十二秒,余度各如上法,求到矢度,以為黃赤相求及其內外度之根。數詳後。
▲黃赤道差
求黃赤道各度下赤道積度術。 置周天半徑內減去黃道矢度,余為黃赤道小弦。置黃赤道小弦,以黃赤道大股乘之大股見割圓為實。黃赤道大弦半徑為法。實如法而一,為黃赤道小股。直黃道矢自乘為實,以周天全徑為法,實如法而一,為黃道半背弦差。以差去減黃赤道積度,即黃道半弧背。余為黃道半弧弦。置黃赤道半弧弦自之為股幕,黃赤道小股自之為句幕,二幕並之,以開平方法除之,為赤道小弦。置黃赤道半弧弦,以周天半徑亦為赤道大弦乘之為實,以赤道小弦為法而一,為赤道半弧弦。置黃赤道小股,亦為赤道橫小句以赤道大弦即半徑乘之為實,以赤道小弦為法而一,為赤道橫大句,以減半徑,余為赤道磺弧矢。橫弧矢自之為實,以全徑為法而一,為赤道半背弦差。以差加赤道半弧,為赤道積度。