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新法算书卷十四 明 徐光启等 撰
测食略卷下
月食为地影所隔第一
问月食必在于望因日月相对之故其说明矣至谓地影
隔之而食窃有疑焉曰月对日而受其光苟日月之间非
有不通光之实体为之障蔽则必不能阻日光之照月体
无论空中之火空中之气与夫天体不能掩月即金水二
星虽居日月之间其影俱不及地况能过地而及月乎则
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光之物入此影中安得不食而半进则半食全进则全食
矣
月体当食尚有光色第二
问无光之月一入地影遂全失其借光也然食时尚有依
稀可见之光天文家每视食月之色预言食之徵验若人
以目切墙屋掩其未食之光体而独视其既食之乌体其
光尚明于星也盖物之可见必借外光不独能见物体且
更能发越物色也月既在地影即失借光安得尚有色乎
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者亦误也称影为明暗之中者庶为近之盖日所正照为
最光明有物隔之而四傍之气映射或对面之光反照虽
无最光明亦有次光明也如一室之外为最光明一室之
内为次光明也云之上为最光明云之下为次光明也直
至所隔愈深去光愈远并次光明亦渐微微而又微以至
丝毫无光乃为暗耳夫人与地近日与地远人居地此面
日在地彼面至夜子初人在地影至浓之中近物尚能别
识何况月在地影至锐之处次光明正盛其有光色又何
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日食在朔月体掩之第三
问前言月在日前能掩日光是已金水二星亦皆在日前
又皆实体且水星虽小而金星则大于月也何独以食属
月乎曰二星于人甚远不能掩日百分之一二而日光甚
盛即亏百分之一二人亦不觉且二星去日甚近去地甚
远所出锐角之影亦甚短决不能及地面也若夫月体虽
不及太白之大然去地近去日远一指足蔽泰山又何疑
乎由此言之求一实体之能全掩日又从西而东过之甚
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食则日食于月决然之理也
因食知月体不通光第四
问月体受光而返照之必不通光如铜铁镜盖通光则不
能受日光而反照他物亦不能掩日而生影也曰镜之设
譬似矣而尚未尽夫镜之照物而反生之象其大小远近
必与物体相当然后可以镜喻月今观镜之面有突如球
有平如案有□如釜惟平者所生之象乃与物体相当若
如釜者所生物象必倍于物体如球者所生物象必小于
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小尝持球镜照太阳之体其小如星倘月体如球镜欲其
反生太阳之象乌可得乎又问合朔后月之下半未受日
光而月体微光比诸星更显若不通明则此光又从何生
且观其掩日而日全食时月之边际觉稍明于月之中心
似中间厚处难通而薄处稍可通透乎曰前既言月在地
影最中处乃天光映照之明若合朔时则有光之天与月
体最为切近而日光上照月体约有大半四边岂得无光
或言月既非极通光如玻瓈或半通光如玉石特因在后
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甚之时天光尽黑星体亦现尔时太阳在后体质最为明
显何以不能映见丝毫可知月体绝不通光也或言在月
后之物必更坚密于月者然后能照见若较月更通彻即不
能见乎曰若然日体在月后坚密不亚于月而亦不能见
可言日体为通彻乎又凡目所注必须有色及所照之光
此二者必不通彻之体乃能受之则月体从可推矣
月食时人目不及见月受光之面第五
上言日光照月体大半则知日比月体至大然日食甚之
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之光曰凡人视圆球止见小半盖
球有大圜有小圜若以两线切大
圜其线必为平行今目所注视之
线既不能平行则不切至大圜可
知而目亦仅能及小圜矣(详见几/何一卷)
(二十/八题)又望后三日虽月每日行十
三度有奇而月边尚似圆圜可见
人目正及其小圜也或曰望日所
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光为大半则二三日其光尚在大
半之内则晦后月轮稍移便宜见
光而光今竟不即见何也曰月掩
日之时一则人所注之圜与日光
照月之圜为平行一则日食时不
过一两刻则两线亦不能相切至
望则不同矣又望时日光照月少
于他时盖晦日日与月止隔金水
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天及月本天之体而甚远故所照亦少于他日然晦日所
照虽多于望日而人目所及止见小圜而月光不即见职
由此矣
日月每月不食第六
夫月不恒食之故有二一则日体常丽躔道则地影亦常
对躔道一则月行常出入躔道故他影不及盖凡光照物
必直射而作直线今日在躔道其光自平面而直通至地
则反影亦反射至天如日光之射地其日光绕地一周则
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地影每边有四分之三又望日月轮不在龙头龙尾近处
故月体与地影不得相遇故不食此前篇言每月食三体
必在一直线也或曰日食应有多次为其不论月之寔所
但论月之似所若论似所则南北所差甚多如此则人住
两极近处者视月远于躔道亦能食日矣曰人居在北极
下而似所与寔所相距不过一度譬如月在地平东西差亦
不过一度可见日欲食时月不能离躔道一度强故日食
亦少也但论一处则日月之食不等槩论天下日食应多
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因月食徵地圆如球第七
格物家悉言地圆如球验之洵不得不然也盖凡物之性
重者势必就下若一无所阻必径就天心天心者最下处
也故大地四旁皆欲就下其势不得不结为圆然则虽山
岳之高湖海之深亦无损于地体之圆也今以地面论之
日月星之出入东西异则时刻亦异试观同此月食欧逻
巴见于丑正亚细亚见于寅正是可见日之没也先没于
亚细亚之东后没于欧逻巴之西也非圆于球者必不然
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见食设地体如案则天下见食共在一时无有彼此后先
矣若地势如碗则远于月之处先得见食近于月之处反
后得见食矣至若地体如觚而四方或八棱则凡在一面
者见食皆同矣何故有时刻先后之异乎非圆而何也又
问地固圆矣但日月初出半露地上圜体切之宜若弧状
今但如弦何也曰地球掩日月之半寔自如弧今见如弦
者因地形掩日月处较全圜甚短人目视之如直而寔圆
也今设一圜线其长寻丈若截取分寸之长则不见其曲
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球面则所见四旁之地宜皆低也
今见近处觉低远处反觉高何也
曰凡人视物之远近皆从一直线
来入吾目而人之内司从外司忆
之故视远物出线似过高于近物
出线如上图甲为人目乙为远处
丙丁为近处俱属一平线乙远出
线来甲目似高于丙丁近出者也
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彼只见其高矣夫视近尚尔况地面之远乎惟据寔理察
得之则知外司之似误矣
因食徵地海并为圆球第八
航海者远望他舟之来未见其舟先见桅端须臾渐两相
近则帆樯头尾全舟毕见矣设海面为平则此舟全体可
见何乃有先后见不见之殊乎
几何家正之云从一点出线至一界若其线长短若一则
所至界必为圜界之形今从地心出线至海面如此则海
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弗允其说而谓线有长
短长者其界更远而远
于心点短者其界更近
而近于心点如此则地
心出线有长有短长处
之水独能居高而不下
也岂不逆水之性乎如
图甲为地心乙丙丁为
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则乙丁之水逆其性而居高若居己庚处则更高乎乙丁
水边也观此可知地与海为圆之證而其明白显现者无
过于月食敝国有人自依西巴尼亚国至墨是谷国验月
食之时刻则先于依西巴尼亚国然两地时刻俱一一较
准故知食有后先而地与海为圆球又食时月内乌影不
拘何地其影必作圆形而光体未受食处若半规然以接
其乌影若影为方为扁则月之乌影安能如圆形哉若言
影圆而其生影之体为四方八角种种异形此犹不通之
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肖之也
问谓影之圆应地体之圆是已若夫水乃通明之物不能
并地而生影亦不能并地而为圆形如何曰水离地之重
浊能有几何即不同体宁非连体乎既水与地为连体则
重浊搅混岂得通明而况加以深厚孰谓水之通明全体
而不能生影乎盖月之食影惟系地影则海中有岛如爪
哇老冷苏门之等星罗棋布在在有之有则皆能生种种
之影则射于月体何处分别是水乎是地乎
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问客从欧逻巴航海来于西海首见分子午之福岛其邻
地有山说者云从千五十里之远以见其山脊或言天下
高山此其首矣又利未亚中一山名亚兰得其高视之若
际天故名天柱又额勒济亚中一山名百峦说者云其高
出于云表此数处有山之高如此则天下各国岂无有类
是者然大地有此种种高山则未免有凹凸之状今言其
形若球不易信也曰地海并为圆体其形如球者非实圆
如天球通光滑泽不□不突者也特谓其类天之球而少
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如工匠车旋器物之浑圆而毫无凹凸处也否则山之高
谷之深将安所置顿哉然山谷在地面圆球之上不过为
球面之一点尘埃耳今视山谷在地面虽不齐而视月食
乌影未尝不圆若谓山谷与月相望之一面不能生影则
地球与月相切之一边岂不能生山谷之影而灭地球圆
尖之影哉今俱不见其圆可知矣
几何家用通光测量等器测亚兰得百峦二山垂线之高
只得千二百五十步况雨雪时天下诸高山顶处处皆有
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圆乎
今测大地之围九万里矣则其径应三万里也以二山之
高步化为里数而以较地之全径仅为五千七百二十七
之一耳今三倍其高亦仅为一千七百零八之一是山谷
之高深较地全体之大直九牛一毛耳球上些须之点乌
能损大地之圆乎
因食徵地球在天心第十
前论地球居天中心者理势不得不然也盖四行之重浊
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之反而轻清上凝
者惟天性之两相
反而两相去去之
至远者其惟天心
乎故地之上下四
傍面面皆生民所
居首俱戴天足俱
履地其首上足下
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湖海千古安于就下之性初未尝见其起离地面而超越
于天也
问天之四傍恐未必皆是九十度之高人视四傍之天似
下垂而近乎地又似相接而比乎地矣且朝暮日月之出
没若出没于地平之近处则近地平之天未必九十度如
天顶也曰欲释此疑盍验诸月食夫日月不相望于一直
长线之末则终古不能食也设地不居天中而偏近于黄
道之上下东西则食不居半圜黄道之一百八十度矣如
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甲而月至庚即食然此日月非正居直长线之末相对相
望处其甲丁庚之长未足半圜与古来测验之准的不易
之常法大相背戾矣若言地居黄道极但去极不必相等
是又迂阔之甚盖地影近黄道极则地影不能与月相对
而掩其光而月体亦终古不能离黄道而受地影其能服
天下高明之耳目乎
夫人视地之四边若与天近与天相接者尚自有说盖人
从此处以目视彼远物之界悉凭乎中间有寔体与否如
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也则地面之四边与天若近若比此其故矣今试观林中
竹木或城上旗竿鱼贯而列若侧而视之在远者若相近
在近者反似相远而远近恍惚之不定也又河之两岸各
有人立倘在远处视此二人似觉并立而无远近亦不能
料二人中间尚有河隔足徵从远视物易于淆乱而视天
何独不然
因食而知黄道六宫恒在上六宫恒在下第十一
凡习浑仪之说者即当知黄道之居仪上随宗动天以运
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者因其随宗动天之极而极与黄道之十二宫远近不同
故也又当知黄道之在仪不拘何度次何节气其黄道宫
从地面而升则其所相对之宫由地面而没焉夫地平与
黄道两圜在仪为大圜凡圜交错分为十字者寔为半圜
而举黄道全圜则半在地面上半在地面下也右所言不
必胶执一定即据浑仪审验亦可窥见月食之大凡而其
故瞭如指掌矣但食居东西两面方为相当又见地海全
球半居地平上半居地平下盖食在东则日居西食在西
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月出线正当穿过地心又见日月至地平上则地球之面
居地平之上矣又见日居东月居西正当半乌影设当此
时以通光耳测器平对日月则日光正射月体如此岂不
昭然见日月实居地平线之末而贯地球于平线之中乎
又见日月及地心并贯于一平直线如此则自通光耳窍
测影处以去地心非如一小点乎且凡有月食无拘冬夏
天文家正测以日月相去黄道六宫则明见六宫居上六
宫居下是又不待食而然四时恒若此也第其宫当从地
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据月食即知其实本位所第十二
据子午高处欲求星宿之偏居原不属地心距度者即因
其偏居处求之而知其居于黄道之处所甚易易也故天
文家欲求其准的详制若干仪象以测验焉然仪象之巧
妙全在通光之窍使其射光处有准的不移动不更改则
是器之用不惟能测地面足迹所不能至之处即山岳楼
台之高江湖之阔地里之远井谷之深凡诸种种悉能测
之极而能测量天之星宿与天之彗孛也第今用是器以
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十三度内如广东广西等处不特难之难且无准的可据
更难于推算也盖月之始出其高度少则差度多高度多
则差度少由是则时刻之所在其差度恒不一盖凡以仪
象测月要当取地心之所方为不谬今势不能得不为虚
器乎但器虽有短心灵无尽故多罗某及诸天文各家言
细测月食在于月行本道进影时不居似处而居实处则
在食甚时不得不准对乎日既知其的确处所则知其本
动之行本行之异知其顺往则知其逆来而食之时刻食
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因食而知月有小轮第十三
问月有小轮何所据乎抑因其食而證其有乎曰天文家
究心殚思屡经测验月食悉见夫食屡居本圜之极远其
日屡居本圜一处则生影不得不尽一也然食时之分数
有多有寡多则月居影厚处寡则月居影薄处必有小轮
焉月体居之因其极而动时居轮上则去地面远时居轮
下则去地面近如后图所载云问月既有小轮如五星者
则其停居顺行退行亦宜若五星然今独未见何也曰夫
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疾故不言其停居
退行只言其行速
行迟也速者因其
居小轮下随本圜
之动自西而东迟
者因其居小轮上
随其自动自东而
西逆本圜之自西
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问月体既居小轮随轮而动则无本动若论其体之圆则
宜自能动何如曰有谓月中影象是地体厚处所映者谓
月体通光处日光射而达之不得返照者又谓月体中自
有高卑如山谷者种种异说然此影象恒俯对地面而人
恒仰见之不侧不移则月体有本动明矣其动因乎本极
而逆乎小轮行之迅速与小轮并速也影象之明恒下垂
之安得谓月轮无本动乎
因食而知日有不同心圜第十四
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多处者或全食而经候不多而食
不在多方者其故何也日天文家
正据此以验日有不同心圜不然
何其食同而经候不同掩地面之
广狭不同也可见日月俱有不同
心圜而居不同心圜之上下则为
去地之远近生影之大小也今有
一光明之体照一不通光之小物
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明体照寔体之小分而生影大此见日食全而大者则日
体必远乎月体日食全而小者日体必近乎月体明矣倘
日月无不同心圜之极而以地心为心则其东西行动必
规随夫地心何有远近之殊耶丁先生者太西高明之士
尤长于天学亲见两日食之异其一于耶稣降生一千五
百六十年在哥应巴府见月掩日白昼如夜星宿昭然其
一于一千五百六十七年居罗玛都时见月居日前当中
掩之而未全蔽月边四围皆有日光即此二食知日月去
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因食而知日月地大小之别第十五
问日体甚大于月与地何徵曰昔有人叹世人止凭肉目
不求物理尝设喻曰日出地时设有骏马疾驰从日始露
至全现亦可驰四里纵令日行与马等速则四里而仅见
其全则全体之径亦必四里矣今骏马一昼夜所驰于地
几何最速不过全围百分之一也而太阳日一周焉则其
行之疾莫拟也是则马之四里日之行几千万里矣日体
之大即此微可知也且日月体之大小即食可辩盖凡物
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出其本象于一直线而至乎界之一点此凡物皆然不拘
方圆棱角等形如有物体于此其基址即物体也其界点
则线之锐角所至而入人目者也凡寔体出锐角影者照
体必大乎实体否则其光不能照寔体之全面而使对面
锐影之尽处仍聚合而有光也今欲验日大乎月可视日
食月居日前而掩其光是时月边尚有光是日体在外而
其象之入人目非近来自月体乃远来自日体也其线既
为角形则从月体至日体更为广大是其角形之锐从日
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复奚疑哉
今欲知日体大乎地者观诸月食可知月之食地居日前
而生角影掩月体也当月食时月体近乎地则入阔影远
乎地则入锐影愈远愈锐以聚于一点若此者孰不信日
体之大于地体也设谓日体与地体均则地影大小均为
无穷尽之等影若言地体大乎日体则地影必益远益大
为无穷尽之大影其影既远不独食诸天之星必且食诸
星之天矣则每遇望时月体讵能逸于大影之外乎由此
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影或有全而久者则月径更小于影而影小于地故月体
地球之大小从可知矣
因食而知各地之子午第十六
多罗某者天文家之宗匠也其所定子午法诸子皆宗之
当时欲定各国各府之子午以便测验乃先定福岛以为
西极而此外因海弗论也职方氏谓心忆不如足至多罗
某生平足履虽未遍地而垂法之妙足踰百家矣厥后诸
天文家身涉多方目测多食益精其遗法之妙而职方图
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考两地之月食以此方之时刻与彼方之时刻相较视所差
几何即知两地相去几何度矣假如癸亥年九月望应月食
京师及邻近地初食在酉初二十七分食甚在戌初五分复
圆在戌正四十三分此中国之食候也若在西洋则初食在
巳正四十二分食甚在午正十五分复圆在未初四十八分
其差得三时零二刻半则知中国去西洋之度东西相距一
百一度十五分可见凡两处月食之先后即能测两处道里
之远近矣然既确识东西之经度即以西洋所定测算立成
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以西洋法测算是岁望初来都中未尝测本地之食莫得其
经度不敢轻任嗣后复蒙严督因以先寓广东时所测一次
月食之经度又用诸仪较量知京师更东凡三度强于时刻
应先十二分离西洋中心勿尼济亚国东西一百一度十五
分据法推算分秒时刻幸不少爽甲子二月望及本年八月望
两度月食承命推算幸亦无爽今乙丑岁又当月食复蒙命
推算敢不祗承谨据西法测验一一条列于左倘有讹谬则
拙算之未至非成法之有讹也诸食图具后
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分强食甚距躔道三
十六分复圆距躔道
三十一分半初食酉
初二十七分食甚戌
初五分复圆戌正四
十三分初食至复圆
共一时五刻食甚入影
四十分八秒
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甚距躔道十二分弱复圆距
躔道十七分半初食子初三
刻六分食尽子正三刻十三
分食甚丑初三刻三分初复丑
正二刻九分复圆寅初三刻
食全不见月光共六刻十分初
食至复圆共一时七刻九分
食甚入影十八分
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躔道南五分二十六秒复圆距躔道
九分二十八秒初食丑初二刻六分二十七
秒食尽丑正二刻十分二十七秒食
甚寅初二刻四分三十九秒初复
寅正一刻十三分五十一秒复
圆卯初二刻二分五十一秒初
食至复圆共一时七刻十一分二十
四秒食甚入影二十分二十秒
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五十五秒食甚距躔道四
十八分二十二秒复圆距
躔道五十三分三十一秒初
食酉初四分三十六秒食
甚酉正二十分二十秒复圆
戌初三十六分四秒初食至
复圆共十刻一分二十八
秒食甚入影五分二十二秒
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线是月行道甲圜是月初食丙圜是月食甚乙圜是月复
圆然当知天体浑圆而图为平面画图终不能得天之似
故玩图必须仰观而以南北字面一一对如其方向则甲
月自西来入地影肖厥天象矣
食不言徵应第十七
前数则不过粗言其要而已每有叩(望/)以徵应者因喻之
曰星宿各有情好也若性情之乾热者相聚地必暑寒湿
者相聚地必冷彗星彩霞火属也而相值荧惑之星则地
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日月之食宫次不一而毫无所徵验乎第人过信其必然
之理遂泥其已然之迹不事探求其所谓自然者又不精
求其所以使之自然者其道未易言也故先师多罗某精
于斯业尝曰斯业之言非一定之法可永守而不变者望
晚学也法师以不言为言而妄言徵应能无骇乎
新法算书卷十四