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边塞艺苑
中国通史第八卷-中古时代-元时期 (下)
来源: | 作者:白寿彝 | 发布时间: 993天前 | 38977 次浏览 | 分享到:

  重要的是,据《元史·天文志》记载表明,当时曾提到过,用远隔两地的高表、闚几,同日观测,由此可以推算星、月离地面的距离。这样的测定,在过去是从来没有过的。只可惜当时的推算方法和实测事例都没有留传下来,否则,将为中国天文学发展史提供许多重要的信息。

  9.正方案这是一件所谓供行测,即可以携带到野外用的仪器。是一块四尺见方,厚达一寸的板。板四周开水沟,放水,可以调整仪器的水平位置。从板中心画一个十字直达边缘。以十字中心为心,作十九个同心圆,圆的半径从一寸起,一寸一寸增加。最外第十九个圆则画成双重的,以便中间画上刻度线。最内层的半径一寸的圆上做成一个高二寸的圆台。中心打洞,洞内立表。表高一尺五寸,冬至时则改为一尺高表;夏至时则改成三尺。改变表高的目的是使一年四季里中午表影一定会落在最内圆之外、最外圆之内。每天从日出开始,监视正方案上表影的移动情况。每当表影正落到一个圆上时,就记下记号。表影从西方进来,到中午时影最短,下午则影从东方出去。一般来说,在一个圆上有二个记号。将这二个记号折取其中,中点和圆心相连就得南北线。如果每个圆上都得到相同的南北线,则这条线就是正确的南北线。当然,做这种观测,应当在太阳赤纬变化很小时效果较好。这主要是在夏至或冬至前后的若干天内,若在春分或秋分日附近,则太阳赤纬的变化较大,此时只能使用正午前后少数几个圆上的观测结果。

  有意思的是,正方案也可以用来测定北极方向。把正方案侧立在已确定了的正南北线上。用某种方法测定当地的北极出地高度(也即地理纬度)。然后从十字中心斜引一线,与水平横线所成角度和地理纬度相等,则斜线所指即为北极。以后在安装其他仪器时,极轴所指即以此正方案上的斜线所指为准。

  以上九件在《元史·天文志》中有介绍的仪器,研究的人较多,大体对其结构、功能和使用方法都已有比较清楚的了解①。其他七件中有二件可从朝鲜《李朝实录》中找到一些史料。这二件中的一件是固定安装在天文台上用的,叫星晷定时仪;另一件是所谓可携式的“行测之器”,叫悬正仪。

  10.星晷定时仪根据齐履谦记述和赞语,有人判断所描述的是具赤道式日晷。故提出星晷和定时仪是两件仪器①;其实齐履谦的记述有脱文,失落了赤道式日晷的名称和星晷定时仪的赞语②。但从《李朝实录》卷七十七《世宗实录》十九年丁巳四月甲戌日条记载,这些猜测都错了。星晷定时仪应是一件仪器,《李朝实录》称之为日星定时仪。星晷定时仪中的“星晷”二字应理解作星和晷,这个晷字作日影解,而不作测日影定时刻的仪器器物解,否则将和定时仪中的仪字意义重复。但星晷二字合在一起,确实有这么一种器物。例如,《明史·天文志一》中就几次提到星晷这种仪器。所以,星晷定时仪一词确实容易引起误会。朝鲜学者改称为日星定时仪,是很合理的。关于这件仪器的具体情况,齐履谦留下的四句赞语:天有赤道,轮以当之;两极低昂,标以指之。

  此外则无考。但在《李朝实录》中却有对日星定时仪结构的详细介绍,此段文字转录于下:(日星定时仪)其制用铜为之。先作轮,势准赤道,有柄。轮经(径)③二尺,厚四分,广三寸。中有十字距,广一寸五分,厚如轮。十字之中有轴,长五分半,经二寸。北面剡掘,中心存一厘以为厚,中为圜穴如芥。轴以贯界衡,穴以候星也。下有蟠龙,含轮柄。柄厚一寸八分,入龙口一尺一寸,出外三寸六分。龙下有台,广二尺,长三尺二寸,有渠有池,所以取平也。轮之上面,置三环。曰周天度分环,曰日晷百刻环,曰星晷百刻环。其周天度分环居外运转,外有两耳,经二尺,厚三分,广八分。日晷百刻环居中不转,经一尺八寸四分,广、厚与外环同。星晷百刻环居内运转,内有两耳,经一尺六寸八分,广、厚与中、外环同。有耳,所以运也。

  三环之上,有界衡,长二尺一寸,广三寸,厚五分。两头中虚,长二寸二分,广一寸八分,所以不蔽三环之画也。

  腰中左右,各有一龙,长一尺,共捧定极环。环有二。外环、内环之间,勾陈大星见;内环之内,天枢星见。所以正南北赤道也。外环经二寸三分,广三分。内环经一寸四分半,广四厘。厚皆二分。些少相接如十字。界衡两端虚处,内外各有小穴。定极外环两边,亦有小穴。以细绳通贯六穴,而结于界衡之两端,所以上候日星,而下考时刻者也。

  周天环刻周天度,每度作四分。日晷环刻百刻,每刻作六分。星晷环亦刻如日晷。但子正过晨前子正,如周天过一度为异耳。

  ① 参见潘鼐、向英著《郭守敬》第二章,上海人民出版社1980 年版。

  ① 陈遵妫:《中国古代天文学简史》,上海人民出版社1955 年版。

  ② 薄树人:《试探有关郭守敬仪器的几个悬案》,《自然科学史研究》,1982 年第4 期。③ 原文以“经”字代“径”字。下同。

  上述文中把日星定时仪的大小、结构乃至一些细部都已说得很清楚,可不必再作解释。唯一不太清楚的是,捧定极环的二条升龙立在什么地方?所谓“腰中左右”究竟是什么涵义?此事幸得上引《李朝实录》原文之后还有一段铭文:“双龙挟轴,擎定极环”。可见,这:“腰中”就是“贯界衡”的轴。这两条龙当然不会站在界衡之上,因为这样将要妨碍观测。应当是站在赤道轮中的十字距上的,而且从器物本身平衡的考虑,可以推知当是在子午向的那条铜距上的。

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