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唐、宋而后,日以加详,然规环既多遮蔽,隐映之患,势不能免。郭守敬析之为简、仰二仪,人称其便。康熙十三年圣祖仁皇帝命监臣南怀仁新制六仪,赤道、黄道分为二器,皆不用地平圈,而地平、象限、纪限、天体诸仪则地平之经纬与黄、赤之错综皆已毕具。又命监臣纪利安制地平经纬仪,合地平、象限二仪而为一,其用尤便。皇上亲莅灵台,遍观仪象,以浑天制最近古,而时度信宜从今,改制新仪,锡名曰玑衡抚辰。诚酌古准今,损益尽善,仪制凡三重。其在外者即古之六合仪,而不用地平圈。其正立双环为子午圈,斜倚单环为天常赤道圈。其南北二极皆设圆轴,轴本贯於子午双环,中空而轴内向,以贯内二重之环。又依京师北极高度而上五十度五分为天顶,於天顶拖垂线以代地平圈故不用地平圈也。
其内即古之三辰仪,而不用黄道圈。其贯於二极之双环为赤极经圈。结於赤极经圈之中要与天常赤道平运者,为游旋赤道圈自经圈之南极作两象限弧以承之,测得三辰之赤道经纬度,则黄道经纬可推。且黄、赤距纬,古远今近,纵或日久有差,而仪器无庸改制,故不用黄道圈也。又其在内即古之四游仪,贯於二极之双环为四游圈,定於游圈之两极者为直距,绾於直距之中心者为窥衡。游圈中要设直表以指经度,及时窥衡右旁设直表以指纬度,此则古今所同也。又星辰循黄道行,每七十年差一度,黄赤大距亦数十年而差一分。《灵台仪象志》中所列诸表,皆据曩时分度,今则逐时加修,得岁差真数。其三垣二十八宿以及诸星,今昔多少不同者,并以乾隆九年甲子为元。验诸实测,比旧增一千六百一十四星,亦前古之所未闻。密考天行随时消息,所以示万年修改之道者,举不越乎是编之范围矣。
△《御定历象考成后编》·十卷乾隆二年奉敕撰。《新法算书》推步法数,皆仍西史第谷之旧。其图表之参差,解说之隐晦者,圣祖仁皇帝《历象考成》上下二编研精阐微,穷究理数,固已极一时推步之精,示万世修明之法矣。第测验渐久而渐精,算术亦愈变而愈巧。
自康熙中西洋噶西尼法兰德等出,又新制坠子表以定时,千里镜以测远,以发第谷未尽之义,大端有三。其一谓太阳地半径差旧定为三分,今测止有十秒,盖日天半径甚远,测量所系,只在秒微,又有蒙气杂乎其内,最为难定。因思日月星之在天,惟恒星无地半径差。若以日星相较,可得其准。而日星不能两见。是测日不如测五星也。土、木二星在日上,地半径差愈微。金、水二星虽有时在日下,而其行绕日,逼近日光,均为难测。惟火星绕日而亦绕地,能与太阳冲,故夜半时火星正当子午线,於南北两处测之,同与恒星相较。其距恒星若相等,则是无地半径差。若相距不等,即为有地半径差。其不等之数即两处地半径差之较。且火星冲太阳时,其距地较太阳为近,则太阳地半径差,以比例算之,必更小于火星地半径差也。其一谓清蒙气差,旧定地平上为三十四分,高四十五度,止有五秒,今测地平上止三十二分,高四十五度,尚有五十九秒。其说谓蒙气绕乎地球之周,日月星照乎蒙气之外。人在地面,为蒙气所映,必能视之使高。而日月星之光线,入乎蒙气之中,必反折之使下,故光线与视线在蒙气之内,则合而为一;蒙气之外,则岐而为二。所岐虽有不同,而相合则有定处,自地心过所合处,作线抵圜周,则此线即为蒙气之割线。视线与割线成一角,光线与割线亦成一角。
二角相减,即得蒙气差角也。其一谓日月五星之本天,旧说为平圆,今以为撱圆,两端径长,两腰径短。盖太阳之行有盈缩,由於本天有高卑。春分至秋分行最高半周,故行缩而历日多;秋分至春分行最卑半周,故行盈而历日少。其说一为不同心天,一为本轮。而不同心天之两心差即本轮之半径,故二者名虽异而理则同也。第谷用本轮推盈缩差,惟中距与实测合,而最高最卑前后则差,因用均轮以消息之。然天行不能无差刻,白尔以来,屡加精测。又以均轮所推高卑前后渐有微差,乃设本天为撱圆,均分撱圆面积为逐日平行之度。则高卑之理既与旧说无异,而高卑前后盈缩之行乃俱与实测相符也。据此三者,则第谷旧法经纬俱有微差。雍正六年六月朔,日食。以新法较之,纤微密合。是以世宗宪皇帝特允监臣戴进贤之请,命修日躔、月离二表,续於《历象考成》之后,然有表无说,亦无推算之法。吏部尚书顾琮,恐久而失传,奏请增修表解图说,仰请睿裁,垂诸永久。凡新法与旧不同之处,始抉剔底蕴,阐发无馀,而其理仍与圣祖仁皇帝御制上下二编若合符节