极星测量
位置,实在北极星所在天区的尽头,其视觉定位距北极星还有一度多。熙宁年间,我受命提举司天监,掌领历法官的职事,曾杂考星象历法,用浑天仪观测考求北极星的位置。夜初时分,北极星在窥管中,不多时候就游出于窥管之外了。以此知道窥管太小,不能容纳北极星游动转行的范围,于是渐渐扩展窥管来观测它。如此历时共三个月,才使得北极星完全在窥管中游动,始终看得见而不会再隐去。然后知道北天极点不动的位置,距离北极星最远还有三度多。当时每当北极星进入窥管,就另外画一张图。图为一正圆形,于是画北极星的运动位置于圆形中。凡是初夜、中夜、后夜所见的位置都具备,分别画在图上。这样共制出二百多张图,北极星才一直在设定的圆形内循环运动,运行轨迹夜夜不差。我在《熙宁历奏议》中,对此有详细的叙述。二十八宿【原文】予编校昭文书时,预①详定浑天仪。官长问予:二十八宿,多者三十三度,少者止一度。如此不均,何也?予对曰:天事本无度,推历者无以寓其数,乃以日所行分天为三百六十五度有奇②。(日平行三百六十五日有余而一期③,天故以一日为一度也。)既分之,必有物记之,然后可窥而数,于是以当度之星记之。循黄道④日之所行一期,当者止二十八宿星而已,(度如伞橑⑤,当度谓正当伞橑上者。故车盖二十八弓,以象二十八宿。则予《浑仪奏议》所谓度不可见,可见者星也。日月五星之所由⑥有星焉,当度之画⑦者凡二十有八,谓之舍⑧,舍所以挈度、所以生数也。)今所谓距度星⑨者是也。非不欲均也,黄道所由,当度之星止有此而已。【注释】①预:参与。②奇(jī):零头,余数。③一期:一个周期。④黄道:古代天文学上指太阳视运动在天球上的轨迹。⑤橑(lǎo):通轑,撑起伞或车盖的弓形木架。俗称伞弓、车盖弓等。⑥由:经由,经过之处。⑦画:划分,界限。⑧舍:二十八宿又称二十八舍。宿、舍同义,盖取义于日月五星舍止之处。⑨距度星:二十八宿的每一宿实际上都表示一个星空区域,其中被选为测量标志的一颗星即被称距度星,也称距星。距星的距度(与相邻距星的度数之差)代表各宿星区的广度。【译文】我在编校昭文馆书籍时,曾参与详细审定浑天仪的工作。官长问我:二十八宿之间的距离,多的有三十三度,少的只有一度。如此不均匀,为什么呢?我回答说:天体运行本无所谓度,是推算历法者无从运用他们的推算数据,才按太阳每年所行经的轨道,划分周天为三百六十五度多一点。(太阳运行平均三百六十五天多一点为一个周期,所以周天也以太阳每天所行的距离为一度。)既要划分周天,必然要有参照物作标记,然后才可以测量和运算,于是便以正好在黄道附近可以作为分度界点的星体为标志。太阳沿着黄道运行一周,可以当做分度界点的星体也不过二十八宿的代表星官而已,(分度的界线就像撑伞的弓形架条,当度指正好处在伞弓上。所以车盖有二十八条弓架,用以象征二十八宿。这也就是我在《浑仪奏议》中所说的度是不可见的,可见的是星。日、月、五星所经之处都有许多可见的星,而正好可以作为分度界点的大概有二十八宿的星官,且称之为舍,舍就是用来提领分度和产生度数的。)现在所称的距度星就是这种代表星。并非是天文学家不想均匀划分,而是在太阳所行经的黄道上,可以作为分度标志的星体只有这些罢了。日月之形【原文】又问予以日月之形,如丸①邪?如扇②也?若如丸,则其相遇岂不相碍③?余对曰:日月之形如丸。何以知之?以月盈亏④可验也。月本无光,犹银丸,日耀⑤之乃光⑥耳。光之初生⑦,日在其傍⑧,故光侧⑨而所见才如钩;日渐远,则斜照,而光稍满⑩。如一弹丸,以粉涂其半,侧视之则粉处如钩,对视之则正圜。此有以知其如丸也。日、月,气也,有形而无质,故相值而无碍。【注释】①丸:弹