志第六 五行三 ◄
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卷三十一
卷三十一
志第七 历一
志第七 历一
志第七 历一
志第七 历一
后世法胜于古,而屡改益密者,惟历为最著。《唐志》谓天为动物,久则差忒,不得不屡变其法以求之。此说似矣,而不然也。《易》曰:「天地之道,贞观者也。」盖天行至健,确然有常,本无古今之异。其岁差盈缩迟疾诸行,古无今有者,因其数甚微,积久始著。古人不觉,而后人知之,而非天行之忒也。使天果久动而差忒,则必差参凌替而无典耍,安从修改而使之益密哉?观传志所书,岁失其次、日度失行之事,不见于近代,亦可见矣。夫天之行度多端,而人之智力有限,持寻尺之仪表,仰测穹苍,安能洞悉无遗。惟合古今人心思,踵事增修,庶几符合。故不能为一成不易之法也。
后世的历法比古代更精妙,而且屡次修改越来越精密,其中历法最为显著。《唐志》说天是运动的物体,时间久了就会产生偏差,所以不得不屡次改变方法来推算。这种说法似乎有道理,但实际上并非如此。《易经》说:“天地的规律,是永恒不变的。”因为天的运行极为刚健,确实有固定的规律,本来就没有古今的差异。至于岁差、盈缩、迟疾等各种现象,古代没有而现代才有的,是因为它们的数值非常微小,积累久了才显现出来。古人没有察觉,而后人知道了,但这并不是天运行有偏差。如果天真的因为长期运动而产生偏差,那么必定会错乱无序而没有规律,又怎么能通过修改使它更加精密呢?看史书记载,岁星失去位置、太阳运行失常的事情,在近代没有出现,也可以看出这一点。天的运行方式多种多样,而人的智力有限,拿着短小的仪器,仰头测量苍穹,怎么能完全洞察没有遗漏呢?只有集合古往今来人的智慧,不断改进完善,才能大致符合。所以不能制定一成不变的历法。
黄帝迄秦,历凡六改。汉凡四改。魏迄隋,十五改。唐迄五代,十五改。宋十七改。金迄元,五改。惟明之《大统历》,实即元之《授时》,承用二百七十余年,未尝改宪。成化以后,交食往往不验,议改历者纷纷。如俞正己、冷守中不知妄作者无论已,而华湘、周濂、李之藻、刑云路之伦颇有所见。郑世子载堉撰《律历融通》,进《圣寿万年历》,其说本之南部御史何瑭,深得《授时》之意,而能补其不逮。台官泥于旧闻,当事惮于改作,并格而不行。崇祯中,议用西洋新法,命阁臣徐光启、光禄卿李天经先后董其事,成《历书》一百三十余卷,多发古人所未发。时布衣魏文魁上疏排之,诏立两愕扒验。累年校测,新法独密,然亦未及颁行。由是观之,历固未有行之久而差者,乌可不随时修改,以求合天哉。
从黄帝到秦朝,历法共改了六次。汉朝改了四次。从魏到隋,改了十五次。从唐到五代,改了十五次。宋朝改了十七次。从金到元,改了五次。只有明朝的《大统历》,实际上就是元朝的《授时历》,沿用了二百七十多年,没有更改过历法。成化以后,日食月食往往不准确,议论改历的人很多。像俞正己、冷守中这些无知妄作的人暂且不论,而华湘、周濂、李之藻、邢云路这些人颇有见解。郑世子朱载堉撰写了《律历融通》,进献了《圣寿万年历》,他的学说源于南京御史何瑭,深得《授时历》的精髓,并能弥补其不足。台官拘泥于旧说,当权者害怕改革,所以都被阻碍而未能实行。崇祯年间,商议采用西洋新法,命阁臣徐光启、光禄卿李天经先后主持此事,编成《历书》一百三十多卷,很多内容阐发了古人未发现的道理。当时平民魏文魁上疏排斥新法,皇帝下诏设立两派进行验证。经过多年校测,新法最为精密,但也没来得及颁布实行。由此看来,历法本来就没有长期使用而不产生偏差的,怎么能不随时修改,以求符合天象呢。
今采扣家论说,有裨于历法者,著于篇端。而《大统历》则述立法之原,以补《元志》之未备。《回回历》始终隶于钦天监,与《大统》参用,亦附录焉。
现在选取各家论说中,对历法有裨益的内容,写在篇首。而《大统历》则叙述其立法的根源,以补充《元志》的不足。《回回历》始终隶属于钦天监,与《大统历》参酌使用,也附录于此。
▲历法沿革
▲历法沿革
吴元年十一月乙未冬至,太史院使刘基率其属高翼上戊申《大统历》。太祖谕曰:「古者季冬颁历,太迟。今于冬至,亦未善。宜以十月朔,著为令。」洪武元年改院为司天监,又置回回司天监。诏征元太史院使张佑、回回司天太监黑的儿等共十四人,寻召回回司天台官郑阿里等十有一至京,议历法。三年改监为钦天,设四科:曰天文,曰漏刻,曰《大统历》,曰《回回历》。以监令、少监统之。岁造《大统民历》、《御览月令历》、《七政躔度历》、《六壬遁甲历》、《四季天象占验历》、《御览天象录》,各以时上。其日月交食分秒时刻、起复方位,先期以闻。十年三月,帝与群臣论天与七政之行,皆以蔡氏旋之说对。帝曰:「朕自起以来,仰观乾象,天左旋,七政右旋,历家之论,确然不易。尔等犹守蔡氏之说,岂所谓格物致知学乎?」十五年九月,诏翰林李翀、吴伯宗译《回回历书》。
吴元年十一月乙未冬至,太史院使刘基率领他的下属高翼进献了戊申年的《大统历》。太祖告谕说:“古代在季冬颁布历法,太迟了。现在在冬至颁布,也不太好。应该在十月初一颁布,定为制度。”洪武元年,将太史院改为司天监,又设置了回回司天监。下诏征召元朝太史院使张佑、回回司天太监黑的儿等共十四人,不久又召回回回司天台官郑阿里等十一人来到京城,商议历法。洪武三年,将司天监改为钦天监,设立四个科:天文科、漏刻科、《大统历》科、《回回历》科。由监令、少监统领。每年编制《大统民历》、《御览月令历》、《七政躔度历》、《六壬遁甲历》、《四季天象占验历》、《御览天象录》,各按时进呈。关于日月交食的分秒时刻、出现和复原的方位,要提前报告。洪武十年三月,皇帝与群臣讨论天和七政的运行,群臣都用蔡氏左旋的说法回答。皇帝说:“朕自起兵以来,仰观天象,天左旋,七政右旋,这是历家的定论,确实不可改变。你们还固守蔡氏的说法,这难道是所谓格物致知的学问吗?”洪武十五年九月,下诏命翰林李翀、吴伯宗翻译《回回历书》。
十七年闰十月,漏刻博士元统言:「历以《大统》为名,而积分犹踵《授时》之数,非所以重始敬正也。况《授时》以元辛巳为历元,至洪武甲子积一百四年,年远数盈,渐差天度,合修改。七政运行不齐,其理深奥。闻有郭伯玉者,精明九数之理,宜征令推算,以成一代之制。」报可。擢统为监令。统乃取《授时历》,去其岁实消长之说,析其条例,得四卷,以洪武十七年甲子为历元,命曰《大统历法通轨》。二十二年改监令、丞为监正、副。二十六年,监副李德芳言:「监正统孜作洪武甲子历元,不用消长之法,以考鲁献公十五年戊寅岁天正冬至,比辛巳为元,差四日半强。今当复用辛巳为元及消长之法。」疏入,元统奏辨。太祖曰:「二说皆难凭,但验七政交会行度无差者为是。」自是《大统历》元以洪武甲子,而推算仍依《授时》法。三十一年在罢回回钦天监,其《回回历》科仍旧。
洪武十七年闰十月,漏刻博士元统上奏说:“历法以《大统》为名,但积分仍然沿用《授时历》的数据,这不是重视开端、敬重正统的做法。况且《授时历》以元朝辛巳年为历元,到洪武甲子年已积累了一百零四年,年代久远,数据增多,逐渐与天度有偏差,应当修改。七政运行不齐,其道理深奥。听说有个叫郭伯玉的人,精通九数的原理,应当征召他来进行推算,以完成一代的历法制度。”皇帝批复同意。提升元统为监令。元统于是取《授时历》,去掉其中岁实消长的说法,分析其条例,编成四卷,以洪武十七年甲子为历元,命名为《大统历法通轨》。洪武二十二年,将监令、监丞改为监正、监副。洪武二十六年,监副李德芳上奏说:“监正元统制作洪武甲子历元,不用消长之法,用来推算鲁献公十五年戊寅岁的天正冬至,比用辛巳年为历元,相差四天半多。现在应当重新用辛巳年为历元,并采用消长之法。”奏疏呈上后,元统上奏辩解。太祖说:“两种说法都难以凭信,只要检验七政交会运行度数没有差错的,就是正确的。”从此《大统历》的历元定为洪武甲子,但推算仍依照《授时历》的方法。洪武三十一年,撤销回回钦天监,其《回回历》科仍然保留。
永乐迁都顺天,仍用应天冬夏昼夜时刻,至正统十四年始改用顺天之数。其冬,景帝即位,天文生马轼奏,昼夜时刻不宜改。下廷臣集议。监正许惇等言:「前监正彭德清测验得北京北极出地四十度,比南京高七度有奇,冬至昼三十八刻,夏至昼六十二刻。奏准改入《大历》,永为定式。轼言诞妄,不足听。」帝曰:「太阳出入度数,当用四方之中。今京师在尧幽都之地,宁可为准。此后造历,仍用洪、永旧制。」
永乐年间迁都顺天,仍然使用应天府的冬夏昼夜时刻,到正统十四年才改用顺天的数据。这年冬天,景帝即位,天文生马轼上奏说,昼夜时刻不应更改。皇帝下令廷臣集体商议。监正许惇等人说:“前任监正彭德清测验得北京北极出地四十度,比南京高七度多,冬至白天三十八刻,夏至白天六十二刻。奏准改入《大统历》,永远作为定式。马轼的话荒诞狂妄,不值得听取。”皇帝说:“太阳出入的度数,应当采用四方之中的数据。现在京师在尧时幽都的地方,怎么能作为标准。此后编制历法,仍用洪武、永乐年间的旧制。”
景泰元年正月辛卯,卯正三刻月食。监官误推辰初初刻,致失救护。下法司,论徒。诏宥之。成化十年,以监官多不职,擢云南提学童轩为太常寺少卿,掌监事。十五年十一月戊戍望,月食,监推又误,帝以天象微渺,不之罪也。十七年,真定教论俞正己上《改历议》,诏礼部及轩参考。尚书周洪谟等言:「正己止据《皇极经世书》及历代天文、历志推算气朔,又以己意创为八十七年约法,每月大小相间。轻率狂妄,宜正其罪。」遂下正己诏狱。十九年,天文生张升上言改历。钦天监谓祖制不可变,升说遂寝。弘治中,月食屡不应,日食亦舛。
景泰元年正月辛卯日,卯正三刻发生月食。监官错误地推算为辰初初刻,导致错过了救护的时辰。案件交给法司,判处徒刑。皇帝下诏赦免了他。成化十年,因为监官多不称职,提升云南提学童轩为太常寺少卿,掌管钦天监事。成化十五年十一月戊戌望日,月食,钦天监推算又出错,皇帝认为天象微妙,没有治罪。成化十七年,真定教谕俞正己进献《改历议》,皇帝下诏让礼部和童轩参考。尚书周洪谟等人说:“俞正己只依据《皇极经世书》及历代天文、历志推算节气朔日,又凭自己的意见创立了八十七年的约法,每月大小相间。轻率狂妄,应当治罪。”于是将俞正己关进诏狱。成化十九年,天文生张升上奏请求改历。钦天监说祖制不可改变,张升的建议于是被搁置。弘治年间,月食屡次不应验,日食也有差错。
正德十二、三年,连推日食起复,皆弗合。于是漏刻博士朱裕上言:「至元辛巳距今二百三十七年,岁久不能无差,若不量加损益,恐愈久愈舛。乞简大臣总理其事,令本监官生半推古法,半推新法,两相交验,回回科推验西域《九执历法》。仍遣官至各省,候土圭以测节气早晚。往复参较,则交食可正,而七政可齐。」部覆言:「裕及监官历学未必皆精,今十月望月食,中官正周濂等所推算,与古法及裕所奏不同,请至期考验。」既而濂等言: 「日躔岁退之差一分五十秒。今正德乙亥,距至元辛巳二百三十五年,赤道岁差,当退天三度五十二分五十秒。不经改正,推步岂能有合。臣参较德验,得正德丙子岁前天正冬至气应二十七日四百七十五分,命得辛卯日丑初初刻,日躔赤道箕宿六度四十七五十秒,黄道箕宿五度九十六分四十三秒为历元。其气闰转交四应,并周天黄赤道,诸类立成,悉从岁差,随时改正。望敕礼臣并监正董其事。」部奏:「古法未可轻变,请仍旧法。别选精通历学者,同濂等以新法参验,更为奏请。」从之。
正德十二、十三年,连续推算日食的出现和复原,都不符合。于是漏刻博士朱裕上奏说:“至元辛巳年至今已二百三十七年,年代久远不可能没有误差,如果不适当增减调整,恐怕越久越错。请求选派大臣总管此事,让本监官员生员一半推算古法,一半推算新法,两者互相验证,回回科推算验证西域的《九执历法》。仍派遣官员到各省,用土圭观测节气早晚。反复参较,那么交食可以校正,七政可以齐整。”礼部回复说:“朱裕和监官的历学未必都精通,今年十月望日月食,中官正周濂等人所推算的,与古法和朱裕所奏的不同,请求到日期时进行考验。”不久周濂等人说:“太阳运行每年后退的差值为一分五十秒。现在正德乙亥年,距离至元辛巳年二百三十五年,赤道岁差,应当后退三度五十二分五十秒。不经改正,推算怎么能符合。臣参较验证,得到正德丙子年之前的天正冬至气应为二十七日四百七十五分,命得辛卯日丑初初刻,太阳运行在赤道箕宿六度四十七分五十秒,黄道箕宿五度九十六分四十三秒作为历元。其气朔、闰月、交转等相应数据,以及周天黄赤道,各类立成表,都依据岁差,随时改正。希望敕令礼部大臣和监正主持此事。”礼部上奏说:“古法不可轻易改变,请求仍用旧法。另外选拔精通历学的人,与周濂等人用新法参验,再另行奏请。”皇帝听从了。
十五年,礼部员外郎郑善夫言:「日月交食,日食最为难测。盖月食分数,但论距交远近,别无四时加减,且月小暗虚大,八方所见皆同。若日为月所掩,则日大而月小,日上而月下,日远而月近。日行有四时之异,月行有九道之分。故南北殊观,时刻亦异。必须据地定表,因时求合。如正德九年八月辛卯日食,历官报食八分六十七秒,而闽、广之地,遂至食既。时刻分秒,安得而同?今宜按交食以更历元,时刻分秒,必使奇零剖析详尽。不然,积以岁月,躔离朓朒,又不合矣。」不报。十六年以南京户科给事中乐頀、工部主事华湘通历法,俱擢光禄少卿,管监事。
正德十五年,礼部员外郎郑善夫上奏说:“日月交食中,日食最难测算。因为月食的分数,只论距离交点的远近,没有四季的加减,而且月亮小、暗虚大,各地所见相同。如果是太阳被月亮遮掩,那么太阳大而月亮小,太阳在上而月亮在下,太阳远而月亮近。太阳运行有四季的差异,月亮运行有九道的区分。所以南北所见不同,时刻也不同。必须根据地点确定表影,因时求合。比如正德九年八月辛卯日日食,历官报告食分为八分六十七秒,而福建、广东等地,竟然达到食既。时刻分秒,怎么能相同?现在应当依据交食来更改历元,时刻分秒,必须使零头部分剖析详尽。不然,积累岁月,太阳运行的躔离和月亮运行的朓朒,又不合了。”皇帝没有答复。正德十六年,因为南京户科给事中乐頀、工部主事华湘通晓历法,都提升为光禄少卿,掌管钦天监事。
嘉靖二年,湘言:「古今善治历者三家,汉《太初》以钟律,唐《大衍》以蓍策,元《授时》以晷景为近。欲正历而不登台测景,皆空言臆见也。望许臣暂朝参,督中官正周濂等,及冬至前诣观象台,昼夜推测,日记月书,至来年冬至,以验二十四气、分至合朔、日躔月离、黄赤二道、昏旦中星、七政四余之度,视元辛巳所测,离合何如,差次录闻。更敕礼部延访精通理数者征赴京师,令详定岁差,以成一代之制。」下礼部集议,而护谓历不可改,与湘颇异。礼部言:「湘欲自行测候,不为无识。请二臣各尽所见,穷极异同,以协天道。」从之。
嘉靖二年,华湘上奏说:“古今善于治历的有三家,汉朝《太初历》用钟律,唐朝《大衍历》用蓍策,元朝《授时历》用晷影最为接近。想要修正历法而不登台测影,都是空话和臆见。希望允许臣暂时参加朝参,督促中官正周濂等人,在冬至前到观象台,昼夜推测,每日记录每月书写,到明年冬至,以验证二十四节气、二分二至合朔、太阳运行月亮运行、黄赤二道、昏旦中星、七政四余的度数,与元朝辛巳年所测相比,符合与否,按次序记录上报。再敕令礼部延访精通理数的人征召到京师,让他们详细确定岁差,以完成一代的历法制度。”皇帝将奏疏下到礼部集议,而礼部护持旧说认为历法不可改,与华湘意见颇不相同。礼部说:“华湘想要自行观测,不能说没有见识。请两位大臣各尽所见,穷尽异同,以协调天道。”皇帝听从了。
七年,钦天监奏:「闰十月朔,《回回历》推日食二分四十七秒,《大统历》推不食。」已而不食。十九年三月癸巳朔,台官言日当食,已而不食。帝喜,以为天眷,然实由推步之疏也。隆庆三年,掌监事顺天府丞周相刊《大统历法》,其历原历叙古今诸历异同。万历十二年十一有癸酉朔《大统历》推日食九十二秒,《回回历》推不食,已而《回回历》验。礼科给事中侯先春因言:「迩年月食在酉而曰戌,月食将既而曰未九分,差舛甚矣。《回回历》科推算日月交食,五星凌犯,最为精密,何妨纂人《大统历》中,以备考验。」诏可。二十年五月戌夜月食,监官推算差一日。
七年,钦天监上奏说:“闰十月初一,《回回历》推算日食二分四十七秒,《大统历》推算不会日食。”后来果然没有日食。十九年三月初一癸巳日,天文官说应当发生日食,后来却没有发生。皇帝很高兴,认为这是上天眷顾,但实际上是由于推算的疏漏。隆庆三年,掌管钦天监事务的顺天府丞周相刊印了《大统历法》,这部历法的原序叙述了古今各种历法的异同。万历十二年十一月初一癸酉日,《大统历》推算日食九十二秒,《回回历》推算不会日食,后来《回回历》的推算应验了。礼科给事中侯先春因此进言:“近年来月食发生在酉时却说是戌时,月食将要食尽却说未到九分,差错太大了。《回回历》科推算日月交食、五星凌犯最为精密,何不将其编入《大统历》中,以备检验考证。”皇帝下诏同意。二十年五月戌时夜晚发生月食,钦天监官员推算差了一天。
二十三年,郑世子载堉进《圣寿万年历》、《律历融通》二书。疏略曰:「高皇帝革命时,元历未久,气朔未差,故不改作,但讨论润色而已。积年既久,气朔渐差。《后汉志》言『三百年斗历改宪』。今以万历为元,而九年辛巳岁适当『斗历改宪』之期,又协『乾元用九』之义,历元正在是矣。臣尝取《大统》与《授时》二历较之,考古则气差三日,推今则时差九刻。夫差虽九刻,处夜半之际,所差便隔一日。节气差天一日,则置闰差一月。闰差一月,则时差一季。时差一季,则岁差一年。其失岂小小哉?盖因《授时》减分太峻,失之先天;《大统》不减,失之后天。因和会两家,酌取中数,立为新率,编撰成书,大旨出于许衡,而与历不同。黄钟乃律历本原,而旧历罕言之。新法则以步律吕爻象为首。尧时冬至日躔宿次,何承天推在须、女十度左右,一行推在女、虚间,元人历议亦云在女、虚之交。而《授时历》考之,乃在牛宿二度。《大统历》考之,乃在危宿一度。相差二十六度,皆不与《尧典》合。新法上考尧元年甲辰岁,夏至午中,日在柳宿十二度左右,冬至午中,日在女宿十度左右,心昴昏中,各去午正不逾半次,与承天、一行二家之说合。此皆与旧历不同大者,其余详见《历议》。望敕大臣名儒参订采用。」
二十三年,郑世子朱载堉进献了《圣寿万年历》和《律历融通》两部书。他在奏疏中大致说:“太祖高皇帝改朝换代时,元朝的历法使用时间不长,节气朔望没有出现误差,所以没有改作新历,只是讨论润色而已。但积年已久,节气朔望逐渐出现偏差。《后汉书·律历志》说‘三百年斗历改宪’。如今以万历为历元,而万历九年辛巳岁正好是‘斗历改宪’的时期,又符合‘乾元用九’的义理,历元正在此时。我曾经拿《大统历》和《授时历》进行比较,考察古代则节气差三天,推算现在则时间差九刻。虽然只差九刻,但若处在夜半之际,所差就隔了一日。节气差了一天,那么置闰就会差一个月。闰月差了一个月,那么季节就会差一个季度。季节差了一个季度,那么年份就会差一年。这样的失误难道还小吗?这是因为《授时历》减分太急促,失之于超前;《大统历》不减分,失之于滞后。于是我调和两家,斟酌取其中数,创立新的率数,编撰成书,其主要思想出自许衡,但与旧历不同。黄钟是律历的根本,但旧历很少提及它。新法则以推算律吕爻象为首要。尧帝时冬至太阳所在的星宿位置,何承天推算在须女星十度左右,一行推算在女宿和虚宿之间,元朝人的历议也说在女宿和虚宿的交界处。而《授时历》考证,却在牛宿二度。《大统历》考证,却在危宿一度。相差二十六度,都不符合《尧典》的记载。新法向上考证尧帝元年甲辰岁,夏至正午,太阳在柳宿十二度左右,冬至正午,太阳在女宿十度左右,心宿和昴宿在黄昏时位于正中,各自距离正午不超过半个星次,这与何承天、一行两家的说法相合。这些都是与旧历不同的主要方面,其余详细内容见于《历议》。希望陛下下令让大臣和名儒参订采用。”
其法首曰步发敛。取嘉靖甲寅岁为历元,元纪四千五百六十,期实千四百六十一,节气岁差一秒七十五忽,岁周气策无定率,各随岁差求而用之。律应即气应五十五日六十刻八十九分,律总旬周六十日。次曰步朔闰。朔望弦策与《授时》同,闰应十九日三十六刻十九分。次曰步日躔。日平行一度,躔周即天周三百六十五度二十五分,躔中半之,象策又半之,辰策十二分躔周之一。黄、赤道岁差,盈初缩末限,缩初盈末限,俱与《授时》同,周应二百三十八度二十二分三十九秒。按《授时》求日度法,以周应加积度,命起虚七,其周应为自虚七度至箕寸十度之数。《万年历法》以周应减积度,命起角初,其周应为箕十度至角初度之数,当为二百八十六度四十五分。今数不合,似误。次曰步晷漏。北极出地度分,冬、夏至中晷恒数,并二至昼夜长短刻数,俱以京师为准。参以岳台,以见随处里差之数。次曰步月离。月平行、转周、转中,与《授时》同。离周即迟疾限三百三十六限十六分六十秒,离中半之,离象又半之。转差一日九十刻六十分。转应七日五十刻三十四分。次曰步交道。正交、中交与《授时》同。距交十四度六十六分六十六秒。交周、交中、交差,与《授时》同。交应二十日四十七刻三十四分。次曰步交食。日食交外限六度,定法六十一,交内限八度定法八十一。月食限定法与《授时》同。次曰步五纬。合应:土星二百六十二日三千二十六分,木星三百一十一千八百三十七分,火星三百四十三日五千一百七十六分,金星二百三十八千三百四十七分,水星九十一日七千六百二十八分。历应:土星八千六百四日五千三百三十八分,木星四千一十八日六千七十三分,火星三百一十四日四十九分,金星六十日一千九百七十五分,水星二百五十三日七千四百九十七分。周率、度率及晨夕伏见度,俱与《授时》同。
他的历法首先称为“步发敛”。选取嘉靖甲寅岁为历元,元纪为四千五百六十,期实为一千四百六十一,节气岁差为一秒七十五忽,岁周和气策没有固定的率数,各自根据岁差推算而使用。律应也就是气应为五十五日六十刻八十九分,律总旬周为六十日。其次称为“步朔闰”。朔望弦策与《授时历》相同,闰应为十九日三十六刻十九分。其次称为“步日躔”。太阳每天平行一度,躔周也就是天周为三百六十五度二十五分,躔中是其一半,象策又是躔中的一半,辰策是躔周的十二分之一。黄道和赤道的岁差,盈初缩末限、缩初盈末限,都与《授时历》相同,周应为二百三十八度二十二分三十九秒。按《授时历》求日度的方法,用周应加上积度,从虚宿七度开始计算,其周应是从虚宿七度到箕宿十度的数值。《万年历法》用周应减去积度,从角宿初度开始计算,其周应是从箕宿十度到角宿初度的数值,应当是二百八十六度四十五分。现在数值不符合,似乎有误。其次称为“步晷漏”。北极出地的高度度数,冬至和夏至的正午晷影常数,以及两至昼夜长短的刻数,都以京师为准。再参考岳台的数据,以显示各地里差的数值。其次称为“步月离”。月亮的平行、转周、转中,与《授时历》相同。离周也就是迟疾限为三百三十六限十六分六十秒,离中是它的一半,离象又是离中的一半。转差为一日九十刻六十分。转应为七日五十刻三十四分。其次称为“步交道”。正交和中交与《授时历》相同。距交为十四度六十六分六十六秒。交周、交中、交差,与《授时历》相同。交应为二十日四十七刻三十四分。其次称为“步交食”。日食的交外限为六度,定法为六十一;交内限为八度,定法为八十一。月食的限定法与《授时历》相同。其次称为“步五纬”。合应:土星为二百六十二日三千零二十六分,木星为三百一十一日一千八百三十七分,火星为三百四十三日五千一百七十六分,金星为二百三十八日三千三百四十七分,水星为九十一日七千六百二十八分。历应:土星为八千六百零四日五千三百三十八分,木星为四千零一十八日六千零七十三分,火星为三百一十四日四十九分,金星为六十日一千九百七十五分,水星为二百五十三日七千四百九十七分。周率、度率以及晨夕伏见度,都与《授时历》相同。
其议岁余也,曰:「阴阳消长之理,以渐而积,未有不从秒起。《授时》考古,于百年之际顿加一分,于理未安。假如鲁隐公三年酉岁,下距至元辛巳二千年,以《授时》本法算之,于岁实当加二十分,得庚午日六刻,为其年天正冬至。次年壬戌岁,下距至元辛巳一千九百九十年,本法当加十九分,得乙亥日五十刻四十四分,为其年天正冬至。两冬至相减,得相距三百六十五日四十四刻四十四分,则是岁余九分日之四,非四分日之一也。历法之廖,莫甚于此。新法酌量,设若每年增损二秒,推而上之,则失昭公己丑;增损一秒至一秒半,则失僖公辛亥。今约取中数,其法置定距自相乘,七因八归,所得百,约之为分,得一秒七十五忽,则辛亥、己丑皆得矣。」
他议论岁余时说:“阴阳消长的道理,是逐渐积累的,没有不从秒开始的。《授时历》考察古代,在百年之际突然增加一分,在道理上不妥当。假如鲁隐公三年酉岁,向下距离至元辛巳年二千年,用《授时历》本来的方法计算,在岁实上应当加二十分,得到庚午日六刻,作为那年的天正冬至。第二年壬戌岁,向下距离至元辛巳年一千九百九十年,本来的方法应当加十九分,得到乙亥日五十刻四十四分,作为那年的天正冬至。两个冬至相减,得到相距三百六十五日四十四刻四十四分,那么岁余就是九分之四日,而不是四分之一日。历法的错误,没有比这更严重的了。新法斟酌考虑,假设每年增减二秒,向上推算,就会与鲁昭公己丑年不符;增减一秒到一秒半,就会与鲁僖公辛亥年不符。现在约取中数,其方法是把定距自乘,乘以七再除以八,所得结果除以一百约分为分,得到一秒七十五忽,那么辛亥年和己丑年就都符合了。”
其议日躔也,曰:「古历见于《六经》,灼然可考者莫如日躔及中星。而推步家鲜有达者,盖由不知夏时、周正之异也。大抵夏历以节气为主,周历以中气为主。何承天以正月甲子夜半合朔雨水为上元,进乖夏朔,退非周正。故近代推《月令》、《小正》者、皆不与古合。尝以新法岁差,上考《尧典》中星,则所谓四仲月,盖自节气之始至于中气之终,三十日内之中星耳后世执者于二分二至,是亦误矣。」
他议论太阳运行时说:“古代历法见于《六经》,明白可考的莫过于太阳运行和昏中星。但推算历法的人很少有通晓的,大概是因为不知道夏历和周正的区别。大体上夏历以节气为主,周历以中气为主。何承天以正月甲子夜半合朔雨水为上元,向前不符合夏历的朔日,向后又不是周正。所以近代推算《月令》和《夏小正》的人,都不与古代相合。我曾用新法的岁差,向上考证《尧典》中的中星,那么所谓的四仲月,大概是从节气开始到中气结束,三十天内的中星罢了。后世的人拘泥于春分、秋分、夏至、冬至,这也是错误的。”
其议侯极也,曰:「自汉至齐、梁,皆谓纽星即不动处。惟祖恒之测知纽星去极一度有余。自唐至宋,又测纽星去极三度有余。《元志》从三度,盖未有说也。新法不测纽星,以日景验之,于正方案上,周天度内权指一度为北极,自此度右旋,数至六十七度四十一分,为夏至日躔所在。复至一百一十五度二十一分,为冬至日躔所在。左旋,数亦如之。四处并中心五处,各识一针。于二至日午中,将案直立向南取景,使三针景合,然后县绳界取中绵,又取方十字界之,视横界上距极出地度分也,即极出地度分也。」
他议论观测北极时说:“从汉朝到齐、梁时期,都认为纽星就是不动处。只有祖暅之测量知道纽星距离北极有一度多。从唐朝到宋朝,又测量到纽星距离北极有三度多。《元史·历志》采用三度的说法,大概没有说明理由。新法不测量纽星,而是用日影来验证,在正方案上,在周天度内暂时指定一度作为北极,从这一度向右旋转,数到六十七度四十一分,是夏至时太阳所在的位置。再转到一百一十五度二十一分,是冬至时太阳所在的位置。向左旋转,数法也一样。在这四个位置以及中心共五处,各插一根针。在冬至和夏至的正午,把方案直立向南取日影,使三根针的影子重合,然后悬挂绳子界定出中线,再取方十字界定,看横界上距离北极出地的高度度数,这就是北极出地的高度度数。”
其议晷景也,曰:「何承天立表测景,始知自汉以来,冬至皆后天三日。然则推步晷景,乃治历之耍也。《授时历》亦凭晷景为本,而《历经》不载推步晷景之术,是为缺略,今用北极出地度数,兼弧矢二术以求之,庶尽其原。又随地形高下,立差以尽变,前此所未有也。」又曰:「《授时历》议据《前汉志》鲁献公十五年戊寅岁正月甲寅朔旦冬至,引用为首。夫献公十五年下距隐西元年己未,岁百六十一年,其非春秋时明矣。而《元志》乃云『自春秋献公以来』,又云『昭公冬至,乃日度失行之验』,误矣。夫献公甲寅冬至,别无所据,惟刘歆《三统历》言之。岂左传不足信,而歆乃可信乎?太初元年冬至在辛酉,歆乃以为甲子,差天三日,尚不能知,而能逆知上下数百年乎?故凡春秋前后千载之间,气朔交食,《长历》、《大衍》所推近是,刘歆、班固所说全非也。」又曰:「《大衍历》议谓宋元嘉十三年一月甲戌,景长为日度变行,《授时历》议亦云,窃以为过矣。苟日度失行,当如岁差,渐渐而移。今岁既已不合,来岁岂能复合耶?盖前人所测,或未密耳。夫冬至之景一丈有余,表高晷长,则景虚而淡,或设望筒、副表、景符之类以求实景。然望筒或一低昂,副表、景符或一前却,所据之表或稍有倾欹,圭面或稍有斜侧,二至前后数日之景,进退只在毫厘之间,耍亦难辨。况委托之人,未智当否。九服之远,既非自挚,所报晷景,宁足信乎?」
他议论晷影时说:“何承天立表测量日影,才知道从汉朝以来,冬至都比实际晚三天。那么推算晷影,是治历的关键。《授时历》也以晷影为依据,但《历经》中没有记载推算晷影的方法,这是缺漏。现在用北极出地的高度度数,再加上弧矢两种方法来推算,希望能穷尽它的原理。又根据地形的高低,设立差数来穷尽变化,这是以前没有的。”又说:“《授时历》的历议依据《前汉书·律历志》中鲁献公十五年戊寅岁正月甲寅朔旦冬至,引用作为开端。鲁献公十五年向下距离鲁隐公元年己未岁,有一百六十一年,它不属于春秋时期是很明显的。而《元史·历志》却说‘从春秋献公以来’,又说‘鲁昭公时的冬至,是太阳运行失度的验证’,这是错误的。鲁献公甲寅年的冬至,没有其他依据,只有刘歆的《三统历》提到它。难道《左传》不值得相信,而刘歆却可以相信吗?太初元年的冬至在辛酉日,刘歆却认为是甲子日,差了三天,连这个都不知道,还能预知上下几百年吗?所以凡是春秋前后一千年之间,节气朔望和交食,《长历》和《大衍历》的推算比较接近正确,刘歆和班固的说法全是错的。”又说:“《大衍历》的历议说宋元嘉十三年一月甲戌日,晷影变长是太阳运行失度,《授时历》的历议也这么说,我私下认为这是错误的。如果太阳运行失度,应当像岁差一样,逐渐移动。今年已经不符合,明年难道能再符合吗?大概是前人的测量,或许不够精密罢了。冬至的晷影有一丈多,表高影长,那么影子就虚淡,有人设置望筒、副表、景符之类的仪器来求取真实的影子。但望筒可能有一点高低,副表和景符可能有一点前后移动,所用的表可能稍有倾斜,圭面可能稍有歪斜,冬至前后几天的影子,进退只在毫厘之间,确实也难以分辨。何况委托的人,不知道是否合适。九服之地遥远,既然不是亲自测量,所报告的晷影,难道足以相信吗?”
其议漏刻也,曰:「日月带食出入,五星晨昏伏见,历家设法悉因晷漏为准。而晷漏则随地势南北,辰极高下为异焉。元人都燕,其《授时历》七曜出没之早晏,四时昼夜之永短,皆准大都晷漏。国初都金陵,《大统历》晷漏改徒南京,冬夏至相差三刻有奇。今推交食分秒,南北东西等差及五星定伏定见,皆因元人旧法,而独改其漏刻,是以互神舛误也。故新法晷漏,照依元旧。」
他议论漏刻时说:“日月带食而出入,五星在晨昏时隐现,历家设法都依据晷漏为准。而晷漏则随着地势的南北、北极星高度的不同而有差异。元朝定都燕京,他们的《授时历》中七曜出没的早晚,四季昼夜的长短,都以大都的晷漏为准。本朝初年定都金陵,《大统历》的晷漏改到南京,冬夏至相差三刻有余。现在推算交食的分秒、南北东西的等差以及五星的定伏定见,都沿用元朝人的旧法,却唯独改了漏刻,因此互相矛盾错误。所以新法的晷漏,依照元朝的旧制。”
其议日食也,曰:「日道与月道相交处有二,若正会于交,则食既,若但在交前后相近者,则食而不既。此天之交限也。又有人之交限,假令中国食既,戴日之下,所亏才半,化外之地,则交而不食。易地反观,亦如之。何则?日如大赤丸,月如小黑丸,共县一绵,日上而下,即其下正望之,黑丸必掩赤丸,似食之既;及旁观有远近之差,则食数有多寡矣。春分已后,日行赤道北畔,交外偏多,交内偏少。秋分已后,日行赤道南畔,交外偏少,交内偏多。是故有南北差。冬至已后,日行黄道东畔,午前偏多,午后偏少。夏至已后,日行黄道西畔,午前偏少,午后偏多。是故有东西差。日中仰视则高,旦暮平视则低。是有距午差。食于中前见早,食于中后见迟。是故有时差,凡此诸差,唯日有之,月则无也。故推交食,惟日颇难。欲推九服之变,必各据其处,考晷景之短长,揆辰极之高下,庶几得之。《历经》推定之数,徒以燕都所见者言之耳。旧云:『月行内道,食多有验。月行外道,食多不验。』又云:『天之交限,虽系内道,若在人之交限之外,类同外道,日亦不食。』此说似矣,而未尽也。假若夏到前后,日食于寅卯酉戌之间,人向东北、西北观之,则外道食分反多于内道矣。日体大于月,月不能尽掩之,或遇食既,而日光四溢,形如金环,故日无食十分之理。虽既,亦止九分八十秒。《授时历》日食,阳历限六度,定法六十,阴历限八度,定法八十。各置其限度,如其定法而一,皆得十分。今于其定法下,各加一数以除限度,则得九分八十余秒也。」
在讨论日食时,他说:“太阳轨道与月亮轨道有两个交点,如果日月正好在交点相会,就会发生全食;如果只是在交点前后相近的位置,就会发生偏食而不是全食。这是天文学上的交食界限。另外还有人为的观测界限,比如假设在中国看到全食,但在太阳正下方的地方,亏缺才一半;在边远地区,即使日月相交也不会发生日食。换个地方反过来看,也是如此。为什么呢?太阳像一个大红球,月亮像一个小黑球,它们共同悬挂在一根线上,太阳在上月亮在下,从正下方仰望,黑球必定遮住红球,看起来像是全食;但从旁边观测,由于远近不同,食分的大小也就不同了。春分以后,太阳运行到赤道北侧,在交点外侧食分偏多,内侧偏少。秋分以后,太阳运行到赤道南侧,在交点外侧食分偏少,内侧偏多。因此有南北方向的差异。冬至以后,太阳运行到黄道东侧,午前食分偏多,午后偏少。夏至以后,太阳运行到黄道西侧,午前食分偏少,午后偏多。因此有东西方向的差异。正午仰视太阳位置较高,早晚平视则较低。这就有距午差的差异。食发生在中午之前看到得早,发生在中午之后看到得晚。因此有时差的差异。所有这些差异,只有太阳才有,月亮没有。所以推算交食,只有日食比较困难。要推算各地的情况,必须根据各自的地点,考察日影的长短,测量北极星的高度,才能大致得到结果。《历经》中推算的数据,只是根据燕京所见来说的。旧说:‘月亮运行在内道,日食多数应验;月亮运行在外道,日食多数不应验。’又说:‘天文学上的交食界限,虽然属于内道,但如果处在人为的观测界限之外,就类似外道,太阳也不会发生日食。’这种说法似乎有道理,但还不全面。假如夏至前后,日食发生在寅、卯、酉、戌这些时辰之间,人们向东北、西北方向观测,那么外道的食分反而比内道多了。太阳的形体比月亮大,月亮不能完全遮住它,有时遇到全食,但阳光从四周溢出,形状像金环,所以日食没有十分全食的道理。即使全食,也只有九分八十秒。《授时历》中,日食的阳历限为六度,定法六十;阴历限为八度,定法八十。各自用其限度除以定法,都得到十分。现在在定法下各加一个数来除限度,就得到九分八十余秒了。”
其议月食也,曰:「暗虚者,景也。景之蔽月,无早晚高卑之异,四时九服其之殊。譬如县一黑丸于暗室,其左燃烛,其右县一白丸,若烛光为黑丸所蔽,则白丸不受其光矣。人在四旁观之,所见无不同也。故月食无时差之说。自《纪元历》妄立时差,《授时》因之,误矣。」
在讨论月食时,他说:“暗虚,就是影子。影子遮蔽月亮,没有早晚高低的差异,四季和各地也没有不同。比如在暗室里悬挂一个黑球,左边点一支蜡烛,右边挂一个白球,如果烛光被黑球遮住,白球就接收不到光了。人在四周观看,所见没有不同。所以月食没有时差的说法。自从《纪元历》错误地设立时差,《授时历》沿袭了它,这是错误的。”
其议五纬也,曰:「古法推步五纬,不如变数之加减。北齐张子信仰观岁久,知五纬有盈缩之变,当加减以求逐日之躔。盖五纬出入黄道内外,各自有其道,视日远近为迟疾,其变数之加减,如里路之径直斜曲也。宋人有言曰:『五星行度,惟留退之际最多差。自内而进者,其退必向外,自外而进者,其退必由内。其迹台循柳叶,两末锐于中间,往还之道相去甚远。故星行两末度稍迟,以其斜行故也。中间行度稍速,以其径捷故也。』前代修历,止增损旧法而已,未尝实考天度。其法须测验每夜昏晓夜半,月及五星所在度秒,置簿录之。满五年,其间去阴云昼见日数外,可行三年实行,然后可以算术缀之也。」
在讨论五颗行星时,他说:“古代的方法推算行星运行,不如用变数进行加减。北齐的张子信长期观测,知道行星有盈缩的变化,应当用加减来求每天的运行位置。因为行星出入黄道内外,各自有自己的轨道,根据距离太阳的远近而有快慢,其变数的加减,就像道路的直行或斜曲一样。宋代有人说:‘五星的运行度数,只有在停留和逆行的时候差异最大。从内侧前进的,其逆行必然向外;从外侧前进的,其逆行必然由内。其轨迹像柳叶,两端比中间尖锐,来回的路径相距很远。所以星在两端运行时速度稍慢,因为斜行的缘故;中间运行时速度稍快,因为直行的缘故。’前代修订历法,只是增减旧法而已,没有实际考察天度。其方法需要测验每天黄昏、拂晓、半夜时月亮和五星所在的度数和秒数,记录在簿册上。满五年,除去阴云和白天可见的天数,可以得到三年的实际运行数据,然后可以用算术来推算。”
书上,礼部尚书范谦奏:「岁差之法,自虞喜以来,代有差法之议,竟无昼一之规。所以求之者,大约有三:考月令之中星,测二至之日景,验交食之分秒。考以衡管,测以臬表,验以漏刻,斯亦危得之矣。历家以周天三百六十五度四分度之一,纪七政之行,又析度为百分,分为百秒,可谓密矣。然浑象之体,径仅数尺,布周天度,每度不及指许,安所置分秒哉?至于臬表之树不过数尺,刻漏之筹不越数寸。以天之高且广也,而以寸之物求之,欲其纤微不爽,不亦难乎?故方其差在公秒之间,无可验者,至蹬逾一度,乃可以管窥耳。此所以穷古今之智七巧,不能尽其变欤?即如世子言,以《大统》、《授时》二历相较,考古则气差三日,推今则时差必刻。夫时差九刻,在亥子之间则移一日,在晦朔之交则移一月,此可验之于近也。设移而前,则生明在二日之昏,设移而后,则生明在四日之夕矣。今似未至此也。其书应发钦天监参订测验。世子留心历学,博通今古,宜赐奖谕。」从之。
奏疏呈上后,礼部尚书范谦上奏说:“岁差的方法,从虞喜以来,历代都有关于岁差的讨论,但始终没有统一的规则。寻求岁差的方法大约有三种:考察月令中的中星,测量冬至和夏至的日影,验证交食的分秒。用衡管来考察,用圭表来测量,用漏刻来验证,这也能大致得到结果。历法家以周天三百六十五又四分之一度来记录七曜的运行,又将度分为百分,分分为百秒,可以说是很精密了。然而浑象的直径只有几尺,布列周天度数,每度还不到一个手指的宽度,哪里能放置分秒呢?至于圭表的高度不过几尺,漏刻的筹码不超过几寸。天如此高远广阔,用寸许的器物来测量它,想要丝毫不差,不也很难吗?所以当误差在分秒之间时,无法验证,直到误差超过一度,才能用管窥测。这就是为什么穷尽古今的智慧和技巧,也不能完全掌握其变化的原因吧?就像世子所说,用《大统历》和《授时历》相比较,考察古代则节气差三天,推算现在则时差必然有刻。时差九刻,在亥时和子时之间就会移动一天,在晦日和朔日之交就会移动一个月,这可以在近期验证。如果向前移动,那么月牙出现在初二黄昏;如果向后移动,那么月牙出现在初四傍晚。现在似乎还没有到这种程度。他的书应该发给钦天监参订测验。世子留心历学,博通古今,应当赐予奖励。”皇帝听从了。
河南佥事刑云路上书言:「治历之耍治历之耍,无逾观象、测景、候时、筹策四事。今丙申年日至,臣测得乙未日未正一刻,而《大统》推在申正二刻,相差九刻。且今年立春、夏至、立冬皆适直子半之交。臣推立春乙亥,而《大统》推丙子;夏至壬辰,而《大统》推癸巳;立冬巳酉,而《大统》推庚戌。相隔皆一日。若或直元日于子半,则当退履端于月穷,而朝贺大礼在月正二日矣。岂细故耶?闰八月朔,日食,《大统》推初亏巳正二刻,食几既,而臣候初亏巳正一刻,食止七分余。《大统》实后天几二刻,则闰应及转应、交应,各宜增损之矣。」钦天监见云路疏,甚恶之。监正张应候奏诋,谓其僭妄惑世。礼部尚书范谦乃言:「历为国家大事,士夫所当讲求,非历士之所得私。律例所禁,乃妄言妖祥者耳。监官拘守成法,不能修改合天。幸有其人,所当和衷共事,不宜妒忌。乞以云路提叔钦天监事,督率官属,精心测候,以成巨典。」议上,不报。
河南佥事邢云路上书说:“治理历法的关键,没有超过观测天象、测量日影、候察时间、推算筹策这四件事的。今年丙申年的冬至,我测得在乙未日未正一刻,而《大统历》推算在申正二刻,相差九刻。而且今年的立春、夏至、立冬都正好在子时半的交界。我推算立春在乙亥日,而《大统历》推算在丙子日;夏至在壬辰日,而《大统历》推算在癸巳日;立冬在己酉日,而《大统历》推算在庚戌日。都相差一天。如果元旦正好在子时半,那么就要把正月初一退到腊月底,而朝贺大礼就要在正月初二举行了。这难道是小事吗?闰八月初一,日食,《大统历》推算初亏在巳正二刻,几乎全食,而我观测初亏在巳正一刻,食分只有七分多。《大统历》实际上慢了将近两刻,那么闰应、转应和交应,都应该增减了。”钦天监看到邢云路的奏疏,非常厌恶他。监正张应候上奏诋毁他,说他僭越狂妄,蛊惑世人。礼部尚书范谦于是说:“历法是国家的重大事务,士大夫应当讲求,不是历官所能私有的。律例所禁止的,只是妄言妖祥的人。监官拘泥于成法,不能修改以符合天象。幸好有这样的人,应当和衷共事,不应妒忌。请求任命邢云路提督钦天监事,督率官属,精心观测,以完成这一重大典籍。”建议呈上,没有答复。
三十八年,监推十一月壬寅朔日食分秒及亏圆之候,职方郎范守己疏驳其误。礼官因请博求知历学者,令与监官昼夜推测,庶几历法靡差。于是五官正周子愚言:「大西洋归化远臣庞迪峨、熊三拨等,携有彼国历法,多中国典籍所未备者。乞视洪中译西域历法例,取知历儒臣率同监官,将诸书尽译,以补典籍之缺。」先是,大西洋人利玛窦进贡土物,而迪峨、三拨及能华同、邓玉函、汤若望等先后至,俱精究天文历法。礼部因奏:「精通历法,如云路、守己为时所推,请改授京卿,共理历事。翰林院检讨徐光启、南京工部员外郎李之藻亦皆精心历理,可与迪峨、三拨等同译西洋法,俾云路等参订修改。然历法疏密,莫显于交食,欲议修历,必重测验。乞敕所司修治仪器,以便从事。」疏入,留中。未几云路、之藻皆召至京,参预历事。云路据其所学,之藻则以西法为宗。
万历三十八年,钦天监推算十一月壬寅朔日的日食分秒及亏圆时刻,职方郎范守己上疏驳斥其错误。礼官于是请求广泛寻求精通历法的学者,让他们与监官昼夜推测,这样历法才可能没有差错。于是五官正周子愚说:“大西洋归化的远方臣子庞迪峨、熊三拨等人,带来了他们国家的历法,很多是中国典籍所没有的。请求参照洪武年间翻译西域历法的先例,选取通晓历法的儒臣率领监官,将这些书全部翻译,以补充典籍的缺失。”在此之前,大西洋人利玛窦进贡土产,而庞迪峨、熊三拨以及熊华同、邓玉函、汤若望等人先后到来,都精通天文历法。礼部于是上奏:“精通历法的人,如邢云路、范守己为时人所推重,请求改授他们为京卿,共同管理历法事务。翰林院检讨徐光启、南京工部员外郎李之藻也都精心研究历法原理,可以与庞迪峨、熊三拨等人一同翻译西洋历法,让邢云路等人参订修改。然而历法的疏密,没有比交食更明显的,想要讨论修历,必须重视测验。请求敕令有关部门修治仪器,以便从事。”奏疏呈入,留在宫中。不久邢云路、李之藻都被召到京城,参与历法事务。邢云路依据自己的学问,李之藻则以西洋历法为宗。
四十一年,之藻已改衔南京太仆少卿,奏上西洋历法,略言台监推算日月交食时刻亏分之谬。而力荐迪峨、三拨及华民、阳玛诺等,言:「其所论天文历数,有中国昔贤所未及者,不徒论其数,又能明其所以然之理。其所制窥天、窥日之器,种种精绝。今迪峨等年龄向衰,乞敕礼部开局,取其历法,译出成书。」礼科姚永济亦以为言。时庶务因循,未暇开局也。
万历四十一年,李之藻已改任南京太仆少卿,上奏进呈西洋历法,大致说钦天监推算日月交食的时刻和亏分有错误。并极力推荐庞迪峨、熊三拨以及熊华民、阳玛诺等人,说:“他们所论述的天文历数,有中国前贤所不及的地方,不仅讨论其数字,还能阐明其所以然的道理。他们所制造的窥天、窥日的仪器,种种都精妙绝伦。如今庞迪峨等人年龄渐老,请求敕令礼部开设历局,取用他们的历法,翻译成书。”礼科姚永济也这样说。当时各项事务因循守旧,没有时间开设历局。
四十四年,云路献《七政真数》,言:「步历之法,必以两交相对。两交正,而中间时刻分秒之度数,一一可按。日月之交食,五星之凌犯,皆日月五星之相交也。两交相对,互相发明,七政之能事毕矣。」天启元年春,云路复详述古今时刻,与钦天监所推互异。症新法至密,章下礼部。四月壬申朔日食,云路所推食分时刻,与钦天监所推互异。自言新法至密,至期考验,皆与天下不合。云路又尝论《大统》宫度交界,当以岁差考定,不当仍用《授时》三百年前所测之数。又月建月关半杓所指,斗杓有岁差,而月建无改移。皆笃论也。
万历四十四年,邢云路进献《七政真数》,说:“推算历法的方法,必须以两个交点相对照。两个交点正确了,中间的时刻分秒度数,就一一可以推算。日月的交食,五星的凌犯,都是日月五星的相交。两个交点相对照,互相发明,七政的功用就完备了。”天启元年春天,邢云路又详细论述古今时刻,与钦天监所推算的互有差异。他声称新法非常精密,奏章下发到礼部。四月壬申朔日食,邢云路所推算的食分和时刻,与钦天监所推算的互有差异。他自称新法非常精密,但到实际考验时,都与天象不合。邢云路还曾论述《大统历》的宫度交界,应当根据岁差考定,不应当仍然沿用《授时历》三百年前所测的数据。又说月建与斗杓所指有关,斗杓有岁差,而月建没有改变。这些都是确切的论述。
崇祯二年五月乙酉朔日食,礼部侍郎徐光启依西法预推,顺天府见食二分有奇,琼州食既,大宁以北不食。《大统》、《回回》所推,顺天食分时刻,与光启妻异。已而光启法验,余皆疏。帝切责监官。时五官正戈丰年等言:「《大统》乃国初所定,寮即郭守敬《授时历》也,二百六十年毫未增损。自至元十八年造历,越十八年为大德三年八月,已当食不食,六年六月又食而失推。是时守敬方知院事,亦付之无可奈佑,况斤斤守法者哉?今若循旧,向后不能无差。」于是礼部奏开局修改。乃以光启督修历法。光启言:近世言历诸家,大都宗郭守敬法,至若岁差环转,岁实参差,天有纬度,地有经度,列宿有本行,月五星有本轮,日月有真会、视会,皆古所未闻,惟西历有之。而舍此数法,则交食凌犯,终无密合理。宜取其法参互考订,使与《大统》法会同归一。」
崇祯二年五月乙酉朔日食,礼部侍郎徐光启依据西洋历法预先推算,顺天府看到食分二分多,琼州全食,大宁以北看不到日食。《大统历》和《回回历》所推算的顺天府食分和时刻,与徐光启的结果不同。不久徐光启的方法应验,其余的都疏漏了。皇帝严厉斥责监官。当时五官正戈丰年等人说:“《大统历》是国初所定的,其实就是郭守敬的《授时历》,二百六十年来没有丝毫增减。自从至元十八年造历,过了十八年到大德三年八月,已经出现应当日食却没有日食的情况,大德六年六月又发生日食而推算失误。当时郭守敬正掌管司天监事务,也无可奈何,何况那些拘泥守法的后人呢?现在如果沿用旧法,以后不能没有差错。”于是礼部上奏开设历局修改历法。于是任命徐光启督修历法。徐光启说:“近代谈论历法的各家,大都宗奉郭守敬的方法,至于岁差的循环,岁实的参差,天有纬度,地有经度,列宿有本行,月亮和五星有本轮,日月有真会和视会,这些都是古代没有听说过的,只有西洋历法有这些内容。如果舍弃这些方法,那么交食凌犯,终究不能精密符合。应当采用西洋历法参互考订,使其与《大统历》的方法会同归一。”
已而光启上历法修正十事:其一,议岁差,每岁东行渐长短之数,以正古来百年、五十年、六十年多寡互异之说。其二,议岁实小余,昔多今少,渐次改易,及日景长短岁岁不同之因,以定冬至,以正气明朔。其三,每日测验日行经度,以定盈缩加减真率,东西南北高下之差,以步月离。其四,夜测月行经纬度数,以定交转迟疾真率,东西北高下之差,以步月离。其五,密测列宿以纬行度,以定七政盈缩、迟疾、顺逆、违离、远近之数。其六,密测五星经纬行度,以定小轮行度迟疾、留逆、伏见之数,东西南北高下之差,以推步凌犯。其七,推变黄道、赤道广狭度数,密测二道距度,及月五星各道与黄道相距之度,以定交转。其八,议日月去交远近及真会、视会之因,以定距午时差之真率,以正交食。其九,测日行,考知二极出入地度数,以定周天纬度,以齐七政。因月食考知东西相距地轮经度,以定交食时刻。其十,依唐、元法,随地测验二极出入地度数,地轮经纬,以求昼夜晨昏永短,以正交食有无、先后、多寡之数。因举南京太仆少卿李之藻、西洋人能华民、邓玉涵。报可。九月癸卯开历局。三年,玉函卒,又征西洋人汤若望、罗雅谷译书演算。光启进本部尚书,仍督修历法。
不久,徐光启上奏了修正历法的十件事:第一,讨论岁差,每年向东移动的逐渐长短的数值,以纠正自古以来百年、五十年、六十年等说法不一的状况。第二,讨论回归年长度的小数部分,过去多现在少,逐渐变化,以及日影长短每年不同的原因,以确定冬至,并校正节气与朔望。第三,每天测验太阳运行的经度,以确定盈缩加减的真实比率,以及东西南北高低不同的差值,用来推算月亮的运行。第四,夜间测量月亮运行的经纬度数,以确定交点转动快慢的真实比率,以及东西北高低不同的差值,用来推算月亮的运行。第五,精密测量各星宿的纬度运行度数,以确定日月五星的盈缩、快慢、顺行逆行、远离靠近、远近的数值。第六,精密测量五星的经纬运行度数,以确定小轮运行快慢、留逆、伏见的数值,以及东西南北高低不同的差值,用来推算星体间的凌犯。第七,推算黄道、赤道宽窄的度数变化,精密测量两道之间的距离,以及月亮、五星各自轨道与黄道相距的度数,以确定交点和转动。第八,讨论日月距离交点的远近以及真会、视会的原因,以确定距午时差的真实比率,用来校正交食。第九,测量太阳运行,考察得知两极出入地表的度数,以确定周天纬度,并调和日月五星的运行。通过月食考察得知东西方向地轮经度的距离,以确定交食的时刻。第十,依照唐代、元代的方法,随地测验两极出入地表的度数以及地轮的经纬度,以求得昼夜晨昏的长短,并校正交食的有无、先后、多少的数值。于是推荐了南京太仆少卿李之藻、西洋人熊三拔、邓玉函。皇帝批复同意。九月癸卯日开设历局。三年后,邓玉函去世,又征召西洋人汤若望、罗雅谷翻译书籍、演算历法。徐光启晋升为本部尚书,仍然监督修撰历法。
时巡按四御史马如蚊荐资县诸生冷守中精历学以所呈历书送局。光启力驳其谬,并预推次年四月川食时刻,令其临时比测。四年正月,光启进《历书》二十四卷。夏四月戊午,夜望月食,光启预推分秒时刻方位。奏言:「日食随地不同,则用地纬度算其食分多少,用地经度算其加时早晏。月食分秒,海内并同,止用地经度推求先后时刻。臣从舆地图约略推步,开载各布政司月食初亏度分,盖食分多少既天下皆同,则余率可以类推,不若日食之经纬各殊,心须详备也。又月体一十五分,则尽入暗虚亦十五分止耳。今推二十六分六十六十秒者,盖暗虚体大于月,若食时去交稍远,即月体不能全入暗虚,止从月体论其分数。是夕之食,极近于交,故月入暗虚十五分方为食既,更进一十一分有奇,乃得生光,故为二十六分有奇。如《回回历》推十八分四十七秒,略同此法也。」已四川报次序守中所推月食实差二时,而新法密合。
当时巡按四御史马如蚊推荐资县生员冷守中精通历学,并将他呈报的历书送到历局。徐光启极力驳斥其中的错误,并预先推算出次年四月四川的月食时刻,让他到时比较验证。四年正月,徐光启进献《历书》二十四卷。夏季四月戊午日,夜间望月有月食,徐光启预先推算出分秒时刻和方位。他上奏说:“日食随地不同,所以用地纬度计算食分多少,用地经度计算加时早晚。月食的分秒,天下相同,只用经度推算先后时刻。臣根据舆地图粗略推算,开列各布政司月食初亏的度数,因为食分多少既然天下相同,那么其余比率可以类推,不像日食那样经纬度各不相同,必须详细完备。另外,月体为十五分,完全进入地影也只有十五分。现在推算出二十六分六十六十秒,是因为地影比月体大,如果月食时距离交点稍远,月体就不能完全进入地影,只能从月体本身论其分数。当晚的月食,非常接近交点,所以月体进入地影十五分才算食甚,再进入十一分有余,才生光,所以是二十六分有余。像《回回历》推算的十八分四十七秒,与此法大致相同。”不久四川报告说冷守中所推算的月食实际误差达两个时辰,而新法却完全吻合。
光启又进《历书》二十一卷。冬十月辛丑朔日食,新法预顺天见食二分一十二秒,应天以南下食,大汉以北食既,例以京师见食不及三分,不救护。光启言:
徐光启又进献《历书》二十一卷。冬季十月辛丑朔日发生日食,新法预测顺天可见食分二分一十二秒,应天以南看不到食分,大汉以北食甚,按惯例京师见食不到三分,不进行救护。徐光启进言:
月食在夜,加时早晚,若无定据。惟日食按晷定时,无可迁就。故历法疏密,此为的症。臣等纂辑新法,渐次就绪,而向生交食为期尚远,此时不与监臣共见,至成历后,将何征信?且是食之必当测俟,更有说焉。
月食发生在夜间,加时的早晚,似乎没有确定的依据。只有日食可以按照日晷定时,无法迁就。所以历法的疏密,日食是关键的症结。臣等编纂新法,逐渐完成,但距离下一次交食的时间还远,此时不与监臣共同观测,等到历法编成后,将用什么来验证?而且这次日食必须观测等待,更有理由说明。
旧法食在正中,则无时差。今此食既在日中,而新法仍有时差者,盖以七政运行皆依黄道,不由赤道。旧法所谓中乃道之午中,非黄道之正中也。黄赤道二道之中,独冬夏至加时正午,乃得同度。今十月朔去冬至度数尚远,两中之差,二下三度有奇,岂可因加时近午,不加不减乎?适际此日,又值此时,足可验时差之正术,二也。
旧法认为,日食发生在正午,就没有时差。现在这次日食既然在正午,而新法仍然有时差,这是因为日月五星的运行都依据黄道,不依据赤道。旧法所谓的“中”是赤道的午中,不是黄道的正中。黄道和赤道两条道的正中,只有冬至和夏至加时在正午,才能同度。现在十月初一距离冬至的度数还远,两条道正中的差值为二十三度有余,怎么能因为加时接近正午,就不加不减呢?恰好遇到这一天,又恰逢这一时刻,足以验证时差的正确方法,这是第一点。
本方之地经度,未得真率,则加时难定,其法心从交食时测验数次,乃可较勘昼一。今此食依新术测候,其加时刻分,或后未合,当取从前所记地经度分,斟酌改定,此可以求里差之真率,二也。
本地的地经度,如果没有得到真实比率,那么加时就难以确定,这种方法必须从交食时测验数次,才能比较勘定统一。现在这次日食按照新法观测,其加时的刻分,如果后来不符合,应当取从前所记录的地经度分,斟酌改定,这样可以求得里差的真实比率,这是第二点。
时差一法,但知中无加减,而不知中分黄赤,今一经目见,人人知加时之因黄道,因此推彼,他术皆然,足以知学习之甚易,三也。
时差这一方法,人们只知道正中没有加减,却不知道正中分为黄道和赤道,现在一旦亲眼所见,人人都知道加时是因为黄道,由此类推,其他方法也是如此,足以知道学习起来很容易,这是第三点。
即分数甚少,宜详加测候,以求显验。帝是其言。至期,光启率监臣预点日晷,调壶漏,用测高仪器测食甚日晷高度。又于密室中斜开一隙,置窥筒、远镜以测亏圆,昼日体分板分数图板以定食分,其时刻、高度悉合,惟食甚分数未及二分。于是光启言:「今食甚之度分密合,则经度里差已无烦更定矣。独食分未合,原推者盖因太阳光大,能减月魄,必食及四五分以上,乃得与原推相合,然此测,用密室窥筒,故能得此分数,倘止凭目力,或水盆照映,则眩耀不定,恐少尚不止此也。」
即使食分很少,也应当详细观测,以求得到明显的验证。皇帝认为他说得对。到了日期,徐光启率领监臣预先校准日晷,调整漏壶,用测高仪器测量食甚时的日晷高度。又在密室中斜开一条缝隙,放置窥筒、望远镜来测量亏圆,白天用日体分板分数图板来确定食分,其时刻、高度都吻合,只有食甚分数不到二分。于是徐光启说:“现在食甚的度分完全吻合,那么经度里差已经无需再更改了。只有食分不符合,原来推算的原因是因为太阳光太强,能减弱月影,必须食分达到四五分以上,才能与原推相符,然而这次观测,使用密室窥筒,所以能得到这个分数,如果只凭目力,或者用水盆映照,就会眩光不定,恐怕少的还不止这些。”
时有满城布衣魏文魁,著《历元》、《历测》二书,令其子象干进《历元》于朝,通政司送局考验。光启摘当极论者七事:其一,岁实自汉以来,代有减差,到《授时》减为二十四分二十五秒。依郭法百年消一,今当为二十一秒有奇。而《历元》用赵知微三十六秒,翻覆骤加。其一,弧背求弦矢,宜用密率。今《历测》中犹用径一围三之法,不合弧矢真数。其一,盈缩之限,不在冬夏至,宜在冬夏至后六度。今考日躔,春分迄夏至,夏至迄秋分,此两限中,日时刻分不等。又立春迄立夏,立秋迄立冬,此两限中,日时刻分亦不等。测量可见。其一,言太阴最高得疾,最低得迟,且以圭表测而得之,非也。太阴迟疾是入转内事,表测高下是入交内事,岂容混推。而月行转周之上,又复左旋,所以最高向西行极迟,最低向东行乃极疾,旧法正相反。其一,言日食正午无时差,非也。时差言距,非距赤道之午中,乃距黄道限东西各九十度之中也。黄道限之中,有距午前后二十余度者,但依午正加减,焉能必合。其一,言交食定限,阴历八度,阳历六度,非也。日食,阴历当十七度,阳历当八度。月食则阴阳历俱十二度。其一,《历测》云:「宋文帝元嘉六年十一月己丑朔,日食不尽如钩,昼星见。今以《授时》推之,止食六分九十六秒,郭历舛矣。」夫月食天下皆同,日食九服各异。南宋都于金陵,郭历造于燕地,北极出地差八度,时在十一月则食差当得二分弱,其云「不尽如钩」,当在九分左右。郭历推得七分弱,乃密合,非舛也。本局今定日食分数,首言交,次言地,次言时,一不可阙。已而文魁反复论难,光启更申前说,著为《学历浊辨》。
当时有满城平民魏文魁,著有《历元》、《历测》两本书,让他的儿子魏象干将《历元》进献给朝廷,通政司送到历局考验。徐光启摘出其中应当极力驳斥的七件事:第一,回归年长度自汉代以来,每代都有减差,到《授时历》减为二十四分二十五秒。按照郭守敬的方法百年消减一分,现在应为二十一秒有余。而《历元》采用赵知微的三十六秒,反复骤加。第二,弧背求弦矢,应当用密率。现在《历测》中仍然用径一围三的方法,不符合弧矢的真实数值。第三,盈缩的界限,不在冬夏至,应当在冬夏至后六度。现在考察太阳运行,从春分到夏至,从夏至到秋分,这两个界限中,太阳的时刻分不等。又从立春到立夏,从立秋到立冬,这两个界限中,太阳的时刻分也不等。通过测量可以看出来。第四,说月亮在远地点运行快,近地点运行慢,并且用圭表测量得到,这是不对的。月亮的快慢是进入转周内的事情,圭表测量高低是进入交点内的事情,怎么能混为一谈。而月亮在转周之上,又向左旋转,所以远地点向西运行极慢,近地点向东运行极快,旧法正好相反。第五,说日食在正午没有时差,这是不对的。时差说的是距离,不是距离赤道的午中,而是距离黄道限东西各九十度的中点。黄道限的中点,有距离午正前后二十余度的,只按照午正加减,怎么能一定吻合。第六,说交食的定限,阴历八度,阳历六度,这是不对的。日食,阴历应当是十七度,阳历应当是八度。月食则阴阳历都是十二度。第七,《历测》说:“宋文帝元嘉六年十一月己丑朔日,日食不尽如钩,白天星星可见。现在用《授时历》推算,只食六分九十六秒,郭守敬的历法错了。”月食天下相同,日食各地不同。南宋建都于金陵,郭守敬的历法造于燕地,北极出地高度差八度,时间在十一月那么食差应当为二分弱,它所说的“不尽如钩”,应当在九分左右。郭守敬的历法推得七分弱,是密合,不是错误。本局现在确定日食分数,首先说交点,其次说地点,再次说时间,一个都不能缺少。不久魏文魁反复辩论诘难,徐光启进一步申述前面的说法,撰写了《学历浊辨》。
其论岁实小余及日食变差尤明晰。曰:「岁实小余,自汉迄元渐次消减。今新法定用岁实,更减于元。不知者必谓不惟先天,更先《大统》。乃以推壬申冬至,《大统》得已亥寅正一刻,而新法得辰初一刻十八分。何也?盖正岁年与步月离相似,冬至无定率,与定朔、定望无定率一也。朔望无定率,宜以平朔望加减之,冬至无定率,宜以平年加减之。故新法之平冬至,虽在《大统》前,而定冬至恒在《大统》后也。」又曰:「宋仁宗天圣二年甲子岁,五月丁亥朔,历官推当食不食,诸历推算皆云当食。夫于法则实当食,而于时则实不食。今当何以解之?盖日食有变差一法,月在阴历,距交十度强,于法当食。而独此日此之南北差,变为东西差,故论天行,则地心与日月相参直,实不失食。而从人目所见,则日月相距近变为远,实不得食。顾独汴京为然,若从汴以东数千里,则渐见食,至东北万余里外,则全见食也。夫变差时不同,或多变为少,或少变为多,或有变为无,或无变为有。推历之难,全在此等。」未几,光启入愉阁。
他论述回归年长度的小数部分以及日食变差尤其清晰明白。说:“回归年长度的小数部分,从汉代到元代逐渐消减。现在新法确定的回归年长度,比元代更小。不了解的人必定说不仅超前,更比《大统历》超前。于是用来推算壬申年的冬至,《大统历》得到已亥日寅正一刻,而新法得到辰初一刻十八分。为什么呢?因为校正岁年与推算月亮的运行相似,冬至没有固定的比率,与定朔、定望没有固定比率是一样的。朔望没有固定比率,应当用平朔望来加减,冬至没有固定比率,应当用平年来加减。所以新法的平冬至,虽然在《大统历》之前,而定冬至却常在《大统历》之后。”又说:“宋仁宗天圣二年甲子年,五月丁亥朔日,历官推算应当发生日食却没有发生,各种历法推算都说应当发生日食。从历法上确实应当发生日食,但从时间上却确实没有发生。现在应当如何解释呢?因为日食有变差这一方法,月亮在阴历,距离交点十度强,按历法应当发生日食。但唯独这一天这个地方的南北差,变成了东西差,所以从天体运行来说,地心与日月相互参直,实际上没有失去日食。但从人眼所见,日月相距由近变远,实际上没有发生日食。不过只有汴京是这样,如果从汴京往东数千里,就逐渐看到日食,到东北万余里之外,就完全看到日食了。变差随时间不同,有时多变为少,有时少变为多,有时有变为无,有时无变为有。推算历法的困难,全在于这些地方。”不久,徐光启进入内阁。
五年九月十五日,月食,监推初亏在卯初一刻,光启等推在卯初三刻,回回科推在辰初初刻。三法异同,致奉诘问。至期测候,阴云不见,无可征验。光启具陈三法不同之故,言:
五年九月十五日,月食,钦天监推算初亏在卯初一刻,徐光启等人推算在卯初三刻,回回科推算在辰初初刻。三种方法结果不同,导致受到诘问。到了日期观测,阴云遮蔽看不见,无法验证。徐光启详细陈述三种方法不同的原因,说:
时刻之加减,由于盈缩、迟疾两差。而盈缩差,旧法起冬夏至,新法起最高,最高有行分,惟宋绍兴间与夏至同度。郭守敬后此百年,去离一度有奇,故未觉。今最高在夏至后六度。此两法之盈缩差所不同也。迟疾差,旧法只用一转周,新法谓之自行轮。自行之外,又有两次轮。此两法之迟疾差所以不同也。至于《回回历》又异者,或由于四应,或由于里差,臣实未晓其故。总之,三家具依本法推步,不能变法迁就也。
时刻的加减,是由于盈缩差和迟疾差两种差值。而盈缩差,旧法从冬夏至开始,新法从远地点开始,远地点有移动的度数,只有在宋代绍兴年间与夏至同度。郭守敬之后一百年,离开一度有余,所以没有察觉。现在远地点在夏至后六度。这是两种方法盈缩差不同的原因。迟疾差,旧法只用一周转,新法称之为自行轮。自行轮之外,又有两次轮。这是两种方法迟疾差不同的原因。至于《回回历》又不同,或许是由于四应,或许是由于里差,臣实在不明白其中的缘故。总之,三家都依据各自的方法推算,不能改变方法迁就。
将来有宜讲求者二端:一曰食分多寡。日食时,阳晶晃耀,每先食而后见。月食时,游气纷侵,每先见而后食。其差至一分以上。今欲灼见实分,有近造窥筒,日食时,于密室中取其光景,映照尺素之上,初亏至复圆。分数真确,书然不爽。月食用以仰观二体离合之际,鄞鄂著明。与目测迥异。此定分法也。一曰加时早晚。定时之术,壶漏为古法,轮钟为新法,然不若求端于日星,昼则用日,夜则任用一星。皆以仪器测取经纬度数,推算得之。此定时法也。二法既立,则诸术之疏密,毫末莫遁矣。
将来应当研究的有两点:一是食分的大小。日食时,太阳光芒耀眼,常常是先发生食缺然后才看到。月食时,游动之气纷纷侵入,常常是先看到然后才发生食缺。其误差可达一分以上。现在想要准确看到实际食分,有最近制造的窥筒,日食时,在密室中取其光影,映照在白绢上,从初亏到复圆,食分数值真实准确,丝毫不差。月食时用它仰观两个天体离合之际,轮廓清晰明显,与目测完全不同。这是确定食分的方法。二是交食时刻的早晚。测定时间的方法,壶漏是古法,轮钟是新法,但都不如从太阳和星辰中求取,白天用太阳,夜晚任意用一颗星。都用仪器测量经纬度数,推算得到。这是确定时间的方法。这两种方法确立后,各种方法的疏密之处,丝毫不能隐藏了。
古今月食,诸史不载。日食,自汉至隋,凡二百九十三,而食于晦者七十七,晦前一日者三,初二日者三,其疏如此。唐至五代凡一百一十,而食于晦者一,初二日者一,初三日者一,稍密矣。宋凡一百四十八人,无晦食者,更密矣。犹有推食而不食者一。至加时差至四五刻者,当其时已然。可知高速无穷之事,必积时累世,仍稍见其端儿。故汉至今千七百岁,立法者十有三家,而守敬为最优,尚不能无刻之差,而况于沿习旧法者,何能现其精密哉?
古今的月食,各史书没有记载。日食,从汉朝到隋朝,共二百九十三次,其中发生在晦日的七十七次,晦日前一天的两次,初二日的三次,其疏漏如此。唐朝到五代共一百一十次,其中发生在晦日的一次,初二日的一次,初三日的一次,稍微精密了。宋朝共一百四十八次,没有晦日日食,更加精密了。还有推算有食而实际无食的一次。至于交食时刻误差达四五刻的,在当时已经如此。可知高深无穷的天象,必须积累时间经历世代,才能逐渐看到其端倪。所以从汉朝到现在一千七百年,制定历法的有十三家,而郭守敬最为优秀,尚且不能没有刻度的误差,何况那些沿袭旧法的人,怎能显示其精密呢?
是年,光启又进《历书》三千卷。明年冬十月,光启以病辞历务,以山东参政李天经代之。逾月而光启卒。七年,魏文魁上言,历官所推交食节气皆非是。于是命魁入京测验。是时言历者四家,《大统》、《回回》外、别立西洋为西局,文魁为炙局。言人人殊,纷若聚讼焉。
这一年,徐光启又进献《历书》三千卷。第二年冬十月,徐光启因病辞去历法事务,由山东参政李天经接替他。过了一个月徐光启去世。崇祯七年,魏文魁上奏说,历官所推算的交食节气都不正确。于是命令魏文魁入京测验。当时谈论历法的有四家,除《大统历》、《回回历》外,另外设立西洋历为西局,魏文魁为炙局。各人说法不同,纷乱如同聚众争论。
天经缮进《历书》凡二十九卷,并星屏一具,俱故辅光启督率西人所造也。天经预推五星凌犯会合行度,言:「闰八月二十四,木犯积履尸气。九月初四昏初,火土同度。初七卯正,金土同度。十一昏初,金火同度。旧法推火土同度,在初七,是后天三日。金火同度在初三,是先天八日。」而文魁则言,天经所报,木星犯积尸不合。天经又言:「臣于闰八月二十五日夜及九月初一日夜,同体臣陈六韦等,用窥管测,见积尸为数十小星围聚,木与积尸,共纳管中。盖窥圆径寸许,两星相距三十分内者,方得同见。如觜宿三星相距二十七分,则不能同见。而文魁但据臆算,未经实测。据云初二日木星已在柳前,则前此岂能越鬼宿而飞渡乎?」天经又推木星退行、顺行,两经鬼宿,其度分晷刻,已而皆验,于是文魁说绌。
李天经缮写进献《历书》共二十九卷,并星屏一具,都是已故辅臣徐光启督率西洋人所制造的。李天经预先推算五星凌犯会合行度,说:“闰八月二十四日,木星侵犯积尸气。九月初四黄昏初刻,火星土星同度。初七卯时正,金星土星同度。十一日黄昏初刻,金星火星同度。旧法推算火星土星同度,在初七,这是后天三日。金星火星同度在初三,这是先天八日。”而魏文魁说,李天经所报告的,木星侵犯积尸气不合。李天经又说:“臣在闰八月二十五日夜及九月初一日夜,同体臣陈六韦等人,用窥管测量,看见积尸气是数十颗小星围聚,木星与积尸气,一起纳入管中。因为窥管圆径一寸左右,两星相距三十分以内的,才能同时看见。如觜宿三星相距二十七分,就不能同时看见。而魏文魁只凭臆想推算,没有经过实测。据说初二日木星已在柳宿之前,那么此前怎能越过鬼宿而飞渡呢?”李天经又推算木星退行、顺行,两次经过鬼宿,其度分时刻,不久都得到验证,于是魏文魁的说法被驳倒。
天经又进《历书》三十二卷,并日晷、星晷、窥筒诸仪器。八年四月,又上《乙亥丙子七政行度历》及《参订历法条议》二十六则。
李天经又进献《历书》三十二卷,以及日晷、星晷、窥筒等各种仪器。崇祯八年四月,又进呈《乙亥丙子七政行度历》及《参订历法条议》二十六则。
某七政公说之议七:一曰诸曜之应宜改。盖日月五星平行起算之根则为应,乃某曜某日某时躔某宫次之数。今新法改定诸应,悉从崇祯元年戊辰前,冬至后,己卯日子正为始。二曰测诸曜行度,应用黄道仪。盖太阳由黄道行,月星各有本道,出入黄道内外,不行赤道。若用赤道仪测之,所得经纬度分,须通以黄、赤通率表,不如用黄道仪,即得七政之本度为便也。三曰诸方七政行度,随地不等。盖日月东西见食,其时各有先后,既无庸疑矣。则太阳之躔二十四节气,与月五星之掩食凌犯,安得不与交食同一理乎?故新法水成诸表,虽以顺天府为主,而推算诸方行度亦皆各有本法。四曰诸曜加减分,用平、立、定三差法,尚不足。盖加减平行以求自行,乃历家耍务。第天实圆体,与平行异类,旧所用三差法,俱从句股平行定者,于天体未合。即扣盈缩损益之数,未得其真。今新法加减诸表,乃以圆齐圆,始可合天。五曰随时随地可求诸曜之经度。旧法欲得某日曜经度,必先推各曜冬至日所行宫度宿次,后乃以各段日度比算始得。今法不拘时日方所,只简本表推步即是。六曰径一围三,非弧矢真法。盖古历家以直绵测圆形,名曰弧矢法,而算用径一围三,廖也。今立割圆八绵表,其用简而大。弧矢等绵,但乘除一次,使能得之。七曰球上三角三弧形,非句股可尽。盖古法测天以句股为本,然句股能御直角,不能御斜角。且天为圆球,其面上与诸道相割生多三弧形,句股不足以尽之。
关于七政公说的议论有七条:一是各曜的“应”应当修改。因为日月五星平行起算的根源就是“应”,即某曜在某日某时运行到某宫次的数值。现在新法修改确定各“应”,全部从崇祯元年戊辰前、冬至后、己卯日子正开始。二是测量各曜行度,应当使用黄道仪。因为太阳沿黄道运行,月亮和行星各有本道,出入黄道内外,不运行在赤道。如果用赤道仪测量,所得的经纬度分,必须通过黄赤通率表换算,不如用黄道仪,直接得到七政的本度更为方便。三是各地七政行度,随地不同。因为日月东西出现交食,时间各有先后,这已无需怀疑。那么太阳运行二十四节气,与月亮行星的掩食凌犯,怎能不与交食同一道理呢?所以新法编成的各种表,虽然以顺天府为主,但推算各地行度也各有本方法。四是各曜的加减分,用平、立、定三差法,还不够。因为加减平行以求自行,是历家的要务。但天是圆体,与平行不同类,旧所用的三差法,都从勾股平行确定,与天体不合。即使扣减盈缩损益之数,也未得真实。现在新法加减各表,是以圆对圆,才能合于天象。五是随时随地可求各曜的经度。旧法想得到某日某曜的经度,必须先推算各曜冬至日所行的宫度宿次,然后以各段日度比较计算才能得到。现在方法不拘泥于时间地点,只查阅本表推算即可。六是径一围三,不是弧矢的真法。因为古代历家用直线测量圆形,称为弧矢法,而计算用径一围三,是错误的。现在创立割圆八线表,其用法简单而广泛。弧矢等线,只需乘除一次,就能得到。七是球面上的三角三弧形,不是勾股能完全处理的。因为古法测天以勾股为本,但勾股能处理直角,不能处理斜角。而且天是圆球,其表面与各道相割产生许多三弧形,勾股不足以完全处理。
恒星之议四:一曰恒星本行,即所谓岁差,从黄道极起算。盖各星距赤极度分,古今不同。其距赤道内外地也,亦古今不同。而距黄极或距黄道内外,则皆终古如一,所以知日月五星俱依黄道行。其恒星本行,应从黄极起算,以为岁差之率。二曰古今各宿度不同。盖恒星以黄道极为极,故各宿距星行度,与赤道极时近时远。行渐近极,即赤道所出过距星绵渐密,其本宿赤道弧则较小。渐远极,即过距星绵渐疏,其本宿赤道弧则较大。此缘二道二极不同,非距星有异行,亦非距星有易位也。如觜宿距星,汉测距参二度,唐测一度,宋崇宁测半度,元郭守敬五分。今测之,不啻无分,且侵入参宿二十四分,非一症乎?三曰夜中测星定时。盖太阳依赤道左行,每十五度为一小时。今任测一星距子午圈前后度分,又以本星经行与太阳经行查加减,得太阳距子午圈度分,因以变为真时刻。四曰宋时所定十二宫次,在某宿度,今不能定于某宿度。盖因恒星有本行,宿度已右移故也。
关于恒星的议论有四条:一是恒星的本行,即所谓的岁差,从黄道极起算。因为各星距赤道的度分,古今不同。它们距赤道内外的位置,也古今不同。而距黄极或距黄道内外,则始终如一,所以知道日月五星都依黄道运行。恒星的本行,应从黄极起算,作为岁差的率数。二是古今各宿的度不同。因为恒星以黄道极为极,所以各宿距星的行度,与赤道极时近时远。行渐近极,赤道所出的过距星线就渐密,其本宿的赤道弧就较小。渐远极,过距星线就渐疏,其本宿的赤道弧就较大。这是由于二道二极不同,不是距星有异常运行,也不是距星有易位。如觜宿距星,汉朝测量距参宿二度,唐朝测量一度,宋崇宁测量半度,元郭守敬测量五分。现在测量,不仅无分,而且侵入参宿二十四分,这不是一个证据吗?三是夜间测量恒星以定时。因为太阳依赤道左行,每十五度为一小时。现在任意测量一星距子午圈前后的度分,再以本星的经行与太阳的经行查加减,得到太阳距子午圈的度分,从而变为真时刻。四是宋时所定的十二宫次,在某宿度,现在不能定于某宿度。因为恒星有本行,宿度已右移的缘故。
太阳之议四:一太阳盈缩之限,非冬、夏二至,所谓最高及最高冲出也。此限年年右行,今已过二至后六度有奇。二曰以圭表测冬夏二至,非法之善。盖二至前后,太阳南北之行度甚微,计一丈之表,其一日之影差不过一分三十秒,则一秒得六刻有奇,若测差二三秒,即差几二十刻,安所得准乎?今法独用春、秋二分,盖以此时太阳一日南北行二十四分,一日之景差一寸二分,即测差一二秒,算不得满一刻,较二至为最密。三曰日出入分,应从顺天府起算。盖诸方北极出地不同,晨昏时刻亦因以异。《大统》依应天府算,上以昼夜长短,日月东刃西带食,所推不准。今依天罕改定。四曰平节气,非上天真节气。盖旧法气策,乃岁周二十四分之一。然太阳之行有盈有缩,不得平分。如以平分,则春分后天二日,秋分先天二日矣。今悉改定。
关于太阳的议论有四条:一是太阳盈缩的界限,不是冬、夏二至,而是所谓最高及最高冲点。这个界限年年右行,现在已经过了二至后六度有余。二是用圭表测量冬夏二至,不是好方法。因为二至前后,太阳南北运行很微小,计算一丈的表,其一日影差不过一分三十秒,那么一秒得六刻有余,如果测量差二三秒,就误差近二十刻,怎能得到准确呢?现在方法只用春、秋二分,因为此时太阳一日南北行二十四分,一日影差一寸二分,即使测量差一二秒,计算不满一刻,比二至最为精密。三是日出日入分,应从顺天府起算。因为各地北极出地不同,晨昏时刻也因此不同。《大统历》依应天府计算,以致昼夜长短、日月东西带食,所推不准。现在依天罕改定。四是平节气,不是上天真正的节气。因为旧法的气策,是岁周二十四分之一。但太阳运行有盈有缩,不能平分。如果平分,则春分后天二日,秋分先天二日。现在全部改定。
太阴之议四:一曰朔望之外,别有损益分,一加减不足以尽之。盖旧定太阴平行,算朔望加减,大率五度有奇,然两弦时多寡不一,即《授时》亦言朔望外,平行数不定,明其理未著其法。今于加减外,再用一加减,名为二三均数。二曰纬度不能定于五度,时多时寡。古今历家以交食分数及交泛等,测量定黄白二道相距约五度。然朔望外两道距度,有损有益,大距计五度三公度之一。若一月有两食,其弦时用仪求距黄道度五度,未能合天。三曰交行有损益分。盖罗喉、计都即正交、中交行度,古今为平行。今细测之,月有时在交上,以平求之,必不合算。因设一加减,为交行均数。四曰天行无紫气。旧谓生于闰余,又为木之余气。今细考诸曜,无象可明,知为妄增。
关于太阴的议论有四条:一是朔望之外,另有损益分,一次加减不足以完全处理。因为旧定太阴平行,计算朔望加减,大约五度有余,但两弦时多少不一,即使《授时历》也说朔望外,平行数不定,明白其道理但没有著明其方法。现在在加减之外,再用一次加减,称为二三均数。二是纬度不能定于五度,时多时少。古今历家以交食分数及交泛等,测量确定黄道白道相距约五度。但朔望外两道距度,有损有益,大距计五度三公度之一。如果一月有两食,其弦时用仪器求距黄道度五度,未能合于天象。三是交行有损益分。因为罗喉、计都即正交、中交行度,古今为平行。现在仔细测量,月亮有时在交点上,以平行求之,必然不合算。因此设一加减,为交行均数。四是天行无紫气。旧说生于闰余,又为木星之余气。现在仔细考察各曜,无形象可说明,知道是妄加。
交食之议四:一曰日月景径分恒不一。盖日月时行最高,有时行最高,有时行最卑,因相距有远近,见有大小。又因远近竿太阴过景,时有厚薄,所以径分不能为一。二曰日食午正非中限,乃以黄道九十度限为中限。盖南北东西差俱依黄道,则时差安得不从黄道道论其初末以求中限乎?且黄道出地平上,两象限自有其高,亦自有其中。此理未明,或宜加反减,宜减反加,凡加进不合者由此也。三曰日食初亏复圆,时刻多寡恒不等,非二时折半之说。盖视差能变实行为视行,则以视差较食甚前后,鲜有不参差者。夫视差既食甚前后不一,又安能令视行前后一乎?今以视行推变时刻,则初亏复圆,其不能相等也明矣。四曰诸方各依地经推算时刻及日食分。盖地面上东西见日月出没,各有前后不同即所得时刻亦不同。故见食虽一而时刻异,此日月食皆一理。若日食则因视差随地不一,即太阴视距不一,所见食分亦异焉。
关于交食的议论有四条:一是日月影径分常常不一。因为日月有时运行在最高点,有时运行在最高点,有时运行在最卑点,因相距有远近,所见有大小。又因远近导致太阴过影时,有厚薄,所以径分不能为一。二是日食午正不是中限,而以黄道九十度限为中限。因为南北东西差都依黄道,那么时差怎能不从黄道论述其初末以求中限呢?而且黄道出地平上,两象限自有其高,也自有其中。此理未明,有时应加反减,应减反加,凡加减不合的都由此而来。三是日食初亏复圆,时刻多少常常不等,不是二时折半的说法。因为视差能变实行为视行,那么以视差比较食甚前后,很少有不参差的。视差既然食甚前后不一,又怎能令视行前后一致呢?现在以视行推算变化时刻,那么初亏复圆,其不能相等是明显的。四是各地各依地经推算时刻及日食分。因为地面上东西见日月出没,各有前后不同,所得时刻也不同。所以见食虽一而时刻异,这是日月食同一道理。至于日食,因视差随地不同,即太阴视距不同,所见食分也不同。
五纬之议三:一曰五星应用太阳视行,不得以段目定之。盖五星皆以太阳为主,与太阳合则疾行,冲则退行。且太阳之行有迟疾,则五星合伏日数,时寡时多,自不可以段目定其度分。二曰五星应加纬行。盖五星出入黄道,各有定距度。又木、土、火三星冲太阳纬大,合太阳纬小。金、水二星顺伏纬小,逆伏纬大。三曰测五星,当用恒星为准则。盖测星用黄道仪外,宜用弧矢等仪。以所测纬星视距二恒星若干度分,依法布算,方得本星真经纬度分。或绘图亦可免算。
关于五纬(行星)的讨论有三点:第一,五星应该依据太阳的视运动来推算,不能以固定的段落来界定。因为五星都以太阳为主,与太阳相合时运行就快,相冲时就退行。而且太阳的运行有快有慢,所以五星与太阳合伏的天数有时少有时多,自然不能以固定的段落来定其度分。第二,五星应该加上纬度方向的运动。因为五星出入黄道,各自有固定的距离度数。而且木星、土星、火星在冲太阳时纬度大,合太阳时纬度小。金星、水星在顺行伏没时纬度小,逆行伏没时纬度大。第三,观测五星应当以恒星为基准。因为观测星体除了使用黄道仪外,还应该使用弧矢等仪器。用所观测的纬星与两颗恒星之间的距离度数,依法计算,才能得到该星真正的经纬度分。或者绘图也可以免去计算。
是时新法书器俱完,屡测交食凌犯俱密合,但魏文魁等多方阴挠,内官实左右之。以故帝意不能决,谕天经同监局虚心详究,务祈书一。是年,天经推水星伏见及木星所在之度,皆与《大统》各殊,而新法为合。又推八月二十七日寅正二刻,木、火、月三曜同在张六度,而《大统》推木在张四度,火、月张三度。至期,果同在张六度。九年正月十五日辛酉,晓望月食。天经及《大统》、《回回》、东局,各顶推亏圆食甚分秒时刻。天经恐至期云掩难见,乃按里差,推河南、山西所见时刻,奏遣官分行测验。其日,天经与罗雅谷、汤若望、大理评事王应遴、礼臣李焻及监局守登、文魁等赴台测验,惟天经所推独合。已而,河南所报尽合原推,山西则食时云掩无从考验。
这时新法的书籍和仪器都已完备,多次观测交食和凌犯都很精确,但魏文魁等人多方暗中阻挠,宦官实际上在支持他们。因此皇帝的意见不能决断,下诏让李天经与钦天监官员虚心详细研究,务必求得统一。这一年,李天经推算水星伏没和出现以及木星所在的位置,都与《大统历》不同,而新法符合实际。他又推算八月二十七日寅正二刻,木星、火星、月亮三颗星同在张宿六度,而《大统历》推算木星在张宿四度,火星和月亮在张宿三度。到了日期,果然三颗星同在张宿六度。九年正月十五日辛酉,清晨有月食。李天经与《大统历》、《回回历》、东局各自推算亏圆和食甚的分秒时刻。李天经担心到日期云层遮蔽难以观测,就按照里差,推算河南、山西所见到的时刻,上奏派遣官员分头去测验。那天,李天经与罗雅谷、汤若望、大理评事王应遴、礼部官员李焻以及钦天监官员守登、文魁等前往观象台测验,只有李天经的推算完全符合。不久,河南所报的结果完全符合原来的推算,山西则因为月食时云层遮蔽无法考验。
帝以测验月食,新法为近,但十五日雨水,而天经以十三日为雨水,令再奏明。天经覆言:
皇帝因为测验月食,新法比较接近,但十五日是雨水节气,而李天经认为十三日是雨水,命令他再奏明。李天经回答说:
谕节气有二法:一为平节气,一为定节气。平节气者,以一岁之实,二十四平分之,每得一十五日有奇,为一节气。故从岁前冬至起算,必越六十日八十七刻有奇为雨水。旧法所推十五日子正一刻者此也,定节气者,以三百六十为周天度,而亦以二十四平分之,每得一十五度为一节气。从岁前冬至起算,历五十九日二刻有奇,而太阳行满六十度为雨水。新法所推十三日卯初二刻八分者此也。太阳之行胡盈有缩,非用法加减之,必不合天,安得平分岁实为节气乎?以春分症之,其理更明。分者,黄赤相交之点,太阳行至此,乃昼夜平分。旧法于二月十四日下,注昼五十刻、夜五十刻是也。夫十四日书夜已平分,则新法推十四日春分者为合天,而旧法推十六日者,后天二日矣。知春分,则秋分及各节气可知,而无疑于雨水矣。
节气有两种方法:一种是平节气,一种是定节气。平节气,是把一年的实际长度平均分成二十四份,每得到十五天多一点,就是一个节气。所以从岁前的冬至开始计算,必须经过六十天八十七刻多一点才是雨水。旧法所推算的十五日子正一刻就是这个。定节气,是把三百六十度作为周天度数,也平均分成二十四份,每得到十五度就是一个节气。从岁前的冬至开始计算,经过五十九天二刻多一点,太阳运行满六十度就是雨水。新法所推算的十三日卯初二刻八分就是这个。太阳的运行有盈有缩,不用方法加减,必定不符合天象,怎么能平均一年的实际长度作为节气呢?用春分来证明,这个道理更明显。春分,是黄道和赤道相交的点,太阳运行到这里,昼夜平分。旧法在二月十四日下面,标注昼五十刻、夜五十刻就是这样的。十四日昼夜已经平分,那么新法推算十四日为春分是符合天象的,而旧法推算十六日,就落后天象两天了。知道了春分,那么秋分和各节气就可以知道,对于雨水就没有疑问了。
已而天经于春分屈期,每午赴台测午正太阳高度。二月十四日高五十度八分,十五日高五十度三十分。末经乃言:
不久李天经在春分临近时,每天中午到观象台测量正午太阳的高度。二月十四日高度为五十度八分,十五日高度为五十度三十分。最后李天经就说:
京师北极出地三十九度五十五分,则赤道应高五十度五分,春分日太阳正当赤道上,其午正高度与赤道高度等,过此则太阳高度必渐多,今置十四日所测高度,加以地半经差二分,较赤道已多五分。盖原推春分在卯正二五分弱,是时每日纬行二十四分弱,时差二十一刻五分,则纬行应加五分强。至十五日,并地半径较赤道高度已多至三十分,况十六日乎?是春分当在十四,不当在十六也。秋风京然。又出《节气图》曰:
京师北极出地三十九度五十五分,那么赤道应该高五十度五分,春分日太阳正好在赤道上,其正午高度与赤道高度相等,过了这个时间太阳高度必定逐渐增加。现在拿十四日所测的高度,加上地半径差二分,比赤道高度已经多了五分。因为原来推算春分在卯正二刻五分弱,这时每天纬度移动二十四分弱,时差二十一刻五分,那么纬度移动应该加上五分强。到十五日,连同地半径差比赤道高度已经多了三十分,何况十六日呢?所以春分应当在十四日,不应当在十六日。秋分也是这样。又拿出《节气图》说:
内规分三百六十五度四分度之一者,日度也。外规公三百六十度者,天度也。自冬至起算,越九十一日三十一刻六分,而始历春分者,日为之限敢,乃在天则已逾二度余矣。又越二百七十三日九十三刻,一十九分,而即交秋分者,亦日为之限也,乃在天不及二度余。岂非旧法春分每后天二日,秋分先天二日耶?
内规分为三百六十五又四分之一度,是太阳的度数。外规分为三百六十度,是天体的度数。从冬至开始计算,经过九十一天三十一刻六分,才到春分,这是太阳运行的界限,但在天体上已经超过二度多了。又经过二百七十三天九十三刻十九分,就到了秋分,这也是太阳运行的界限,但在天体上还差二度多。这难道不是旧法春分每次都落后两天,秋分每次都提前两天吗?
十年正月辛丑朔,日食,天经等预推京师师见食一分一十秒,应天及各省分秒各殊,惟云南、太原则不见食。其初亏、食甚、复圆时刻亦各异。《大统》推食一分六十三秒,《回回》推食三分七十秒,东局所推止游气侵光三十余秒。而食时推验,惟天经为密。时将废《大统》,用新法,于上管理另局历务代州知州郭正中言:「中历必不可尽废,西历必不可专行。四历各有短长,当参合诸家,兼收西法。」十一年正月,乃诏仍行《大统历》,如交食经纬,晦朔弦望,因年远有差者,旁求参考新法与回回科并存。上年,进天经光禄寺卿,仍管历务,十四年十二月,天经言:「《大统》置闰,但论月无中气,新法尤视合朔后先。今所进十五年新历,其十月、十二月中气,适交次月合朔时刻之前,所以月内虽无中气,而实非闰月。盖气在朔前,则此气尚属前月之晦也。至十六年第二月止有惊蛰一节,而春分中气,交第三月合朔之后,则第二月为闰正月,第三月为第二月无疑。」时帝已深知西法之密。迨十六年三月乙丑朔日食,测又独验。八月,诏西法果密,即改为《大统历法》,通行天下。未几国变,竟未施行。本朝用为宪历。
十年正月初一辛丑,发生日食,李天经等人预先推算京师可见日食一分一十秒,应天和各省的分秒各不相同,只有云南、太原看不到日食。其初亏、食甚、复圆时刻也各不相同。《大统历》推算食一分六十三秒,《回回历》推算食三分七十秒,东局所推算的只有游气侵光三十余秒。而日食时验证,只有李天经的推算最精确。当时将要废除《大统历》,采用新法,上面管理另局历务的代州知州郭正中说:“中国历法一定不能完全废除,西洋历法一定不能单独推行。四种历法各有长短,应当综合各家,兼收西洋方法。”十一年正月,于是下诏仍然推行《大统历》,对于交食、经纬、晦朔弦望等因年久有误差的,参考新法与回回科并存。上一年,晋升李天经为光禄寺卿,仍然管理历法事务。十四年十二月,李天经说:“《大统历》设置闰月,只论月份没有中气,新法更看重合朔的先后。现在所进呈的十五年新历,其十月、十二月中气,正好在次月合朔时刻之前,所以月份内虽然没有中气,但实际上不是闰月。因为中气在朔日之前,那么这个中气还属于前一个月的晦日。到十六年第二月只有惊蛰一个节气,而春分中气,交在第三月合朔之后,那么第二月是闰正月,第三月是第二月无疑。”当时皇帝已经深知西法的精确。等到十六年三月初一乙丑日食,观测又只有李天经的推算应验。八月,下诏说西法果然精确,就改为《大统历法》,通行天下。不久国家发生变故,最终没有施行。本朝用它作为《宪历》。
按明制,历官皆世业,成、弘间尚能建修改之议,万历以后则皆专己守残而已。其非历官而知历者,郑世子而外,唐顺之、周述学、陈壤、袁黄、雷宗皆有著述。唐顺之未有成书,其议论散见周述学之《历宗通议》、《历宗中经》。袁黄著《历法新书》,其天地人三元,则本之陈壤。而雷宗亦著《合壁连珠历法》皆会通回回历以入《授时》,虽不能如郑世子之精微,其于中西历理,亦有所发明。邢云路《古今律历考》,或言本出魏文魁手,文魁学本虑浅,无怪其所疏《授时》,皆不得其旨也。
按照明朝的制度,历官都是世袭的职业,成化、弘治年间还能提出修改的建议,万历以后就都固守己见、抱残守缺了。那些不是历官但通晓历法的人,除了郑世子之外,唐顺之、周述学、陈壤、袁黄、雷宗都有著作。唐顺之没有成书,他的议论散见于周述学的《历宗通议》、《历宗中经》。袁黄著有《历法新书》,其中的天地人三元,来源于陈壤。而雷宗也著有《合壁连珠历法》,都是会通回回历而纳入《授时历》,虽然不能像郑世子那样精微,但对于中西历理,也有所发明。邢云路的《古今律历考》,有人说原本出自魏文魁之手,魏文魁的学问本来浅薄,难怪他注释的《授时历》,都没有掌握其要旨。
西洋人之来中土者,皆自称瓯罗巴人。其历法与回回同,而加精密。尝考前代,远国之人言历法者多在西域,而东南北无闻。唐之《九执律》,元之《万年历》,及洪武间所译《回回历》,皆西域也。盖尧命义、和仲叔分宅四方,义仲、义叔、和叔则以隅夷、南交、朔方为限,独和仲但曰:「宅西」,而不限以地,岂非当时声教之西被者远哉。至于周末,畴人子弟分散。西域、天方诸国,接壤西陲,百若东南有大海之阻,又无极北严寒之畏,则抱书器而西征,势固便也。瓯罗巴在回回西,其风俗相类,而好奇喜新竞胜之习过之。故则历法与回回同源,而世世增修,遂非回回所及,亦其好胜之欲为之也。义、和既失其守,古籍之可见者,仅有《周髀》范围,亦可知其源流之所自矣。夫旁搜采以续千百年之坠绪,亦礼秀求野之意也,故备论也。
西洋人来到中国的,都自称是欧罗巴人。他们的历法与回回历相同,但更加精密。曾经考察前代,远方国家谈论历法的人多在西域,而东南北没有听说。唐代的《九执历》,元代的《万年历》,以及洪武年间翻译的《回回历》,都来自西域。大概尧命令羲氏、和氏兄弟分别居住四方,羲仲、羲叔、和叔以嵎夷、南交、朔方为界限,只有和仲只说“居住在西边”,而不限定地点,难道不是当时声威教化向西覆盖得很远吗。到了周朝末年,历官子弟分散。西域、天方各国,与西部边疆接壤,不像东南有大海的阻隔,又没有极北严寒的畏惧,那么抱着书籍仪器向西迁移,形势上本来就方便。欧罗巴在回回以西,其风俗相似,但好奇喜新、争强好胜的习惯超过回回。所以历法与回回同源,而世代增修,于是回回赶不上,也是他们好胜的欲望造成的。羲氏、和氏已经失守其职,古籍中可见的,只有《周髀算经》的范围,也可以知道其源流所自了。广泛搜罗采集以延续千百年失传的学问,也是礼失求诸野的意思,所以详细论述。