卷096

《海国图志》地球天文合论:七政与地体循环

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本章概要

本章论述地理学以天文为本,地体为圆球并循环于日外,详述哥伯尼各日心说、地球日周年周、五星运行数据及太阴晦明消长之理。

阅读提示

阅读时可先把握地理文质政三等及本于天文之理,再关注地体圆球的三条证据、哥伯尼各日心说、地球日周年周、五星跟星数据,最后以灯球之喻理解太阴晦明消长。

地球天文七政哥伯尼各太阴晦明

◎地球天文合论一

○七政

地理这门学问,是讲解天下各国的地形,山川河海的名称,分为文、质、政三等。所谓文,就是用南北两极,南北二带,南圜北圜二线,平行上午二线,赤寒温热四道,直经横纬各度,来指示给人。所谓质,就是用江湖河海,山川田土,洲岛湾峡,内外各洋,来指示给人。所谓政,就是用各邦各国,省府州县,村镇乡里,政事制度,人口数目,他们的君主是何爵位,所奉行的是什么教,来指示给人。这三者,是地球的纲领,缺一不可。而且地理本于天文,由天文才知道地形如何,度数如何,地面各处的所在,天下人类的差别,所以想要穷究这个道理,应先思考地体如球,常如丸转动于日球之外,相距很远,然后才能知道地身与各星相关,而地理所谓的文,才可以推测。

《地球论》

说:从前的人论地体,不过说它长无尽,厚莫测,上居人道,下属鬼方,那东升西没的日月星辰,不过是地的点缀装饰而已。又有测量而说的人,说地体圆扁,周围与天边相连,如同表罩与表面相合。等到后人历经实际证据,才觉得地体本圆如球,从前的论说都属虚假,所以如今名为地球。其实有明显的形情可以证明。譬如天气清明,毫无遮蔽,有船开行,人则立在岸边观望,那船渐渐去远,起初不见船身,后来不见船桅。又如有船自远而来,起初只见桅,后来才见船。如果海面是平的,怎么会有这种情形。因为去船开行已远,身桅都应当不见,来船既已临近,身桅都应当见,而且船身比桅大,去船为何自下而上,先不见身,后不见桅,来船为何自上而下,先见桅,后见身呢。如果船上人望此地也是这样。去船先不见平地,后不见高山,来船先见高山,后见平地,可见地本是圆的。这是道理可验证的第一条。再前明正德十四年,有二人一名玛加连士,一名德拉给,从欧罗巴驾船向西而行,一直西进,永不改向或有阻隔,不过略微转弯,等驶过那里,仍然向西行,经过一千一百二十四日,不料又回到当日开船的故处。过了几年,又有安逊谷哥二人等,驾舟往返循环,也都是这样。如果地是直的,怎么能从西而往,由东而返。都因地体本圆,所以能循环。这是道理可验证的第二条。又凡有向北走的,只见北方各星如自下而上,渐起渐高,那南方各星,又似自上而下,渐垂渐低。如果向南走则见北斗星,如渐降渐下,行至赤道之间,则北斗星就不见了。那南方各星,又似自天边而现,渐起渐高的。可见地由南而北,也是圆形。这是道理可验证的第三条。还有一理,最容易明白地体是圆的,在《月蚀论》内。

《地球循环论》

说:地体的圆,前面已引证解明,无可怀疑了。至于它循环的道理是什么呢?从前人说:地球悬在浑天之中,静而不动,日月各星,昼夜循环于其外。等到前明嘉靖二十年间,有伯罢尼亚国人,哥伯尼各,深悉天文地理,说地球与各政相类,日则居中,地与各政,都循环于日球外,川流不息,周而复始,并非如从前人所说静而不动,日月各星,循环于其外。以后各精习天文的人,多方推算,屡屡考验,才知道地球的道理,哥伯尼各所说的不错了。并察得地球的转有二:一是日周,一是年周。日周,是本身的周而复始。昼夜运动西向东旋,随旋随升,凡十一时七刻十一分四秒才一周,所以地上的人,仰观各星,都如东升西没,这是地球东旋的明验。而且地球既昼夜旋转,地上的人,为什么不觉得它动。譬如乘舟,或东行,或西行,值风息浪静之际,在船的人,并不觉得船身摇动,只觉得岸边山林屋宇转动。船东行,看它们如西往,船西往,见它们如东行。这道理也可为证。年周,是旋于日外的周而复始。因为它随旋随升,尽历十二宫位,凡三百六十五日二时七刻三分四十五秒,才能一周。所以有四季之分,寒暑之别。

《地球五星序秩》

说:按哥伯尼各的方法以日居中,地球与五星循环于其外。本体无光,都受日光而明。近远的度数相别,循环的日期不同。因为他的方法顺情合理,所以如今讲习天文的人,无不遵从。兹将日体的广大,旋转的日期,及地球五星等本体的大小,离日的远近,循环的迟速,开列于左。

日,径长三百一十五万里,比地径大一百一十倍,身大一百三十二万八千四百六十倍。居天之中,枢纽盘旋,不离本位,凡二十五日六时一周复始。

水星,径长一万一千三百里,比地径小一倍半,身小十分之九。离日一万三千三百六十一万里,循环于日之外。凡八十七日十一时四刻十四分三十秒,才行一周。本身西向东旋,至十二时零四分,周而复始。

金星,径长二万七千八百七十里,比地径微小,比地身小一分有二。离日二万五千万里,循环于日之外。凡二百二十四日八时二刻十一分二十七秒,才行一周。本身西向东旋,至十一时五刻六分,周而复始。

地球,径长二万八千六百五十里。离日三万四千五百万里,循环于日之外,凡三百六十五日二时七刻三分四十九秒,才行一周。本身西向东旋,至十二时,周而复始。

火星,径长一万五千九百二十里,比地径小一半有余,比地身不足一半。离日五万二千六百一十三万里,循环于日之外,凡六百八十六日十一时一刻三分二十七秒,才行一周。本身西向东旋,至十二时二刻九分,周而复始。

木星,径长三十三万一千二百一十里,比地径大十一倍有余,身大一千四百七十倍。离日一十八万万万里,循环于日之外,凡四千三百三十日六时二刻,才行一周。本身西向东旋,至四时七刻十一分,周而复始。

土星,径长二十七万五千二百九十里,比地径大九倍有余,身大八百八十七倍。离日三十二万九千二百万里,循环于日之外,凡一万零七百五十六日二时一刻十二分,才行一周。本身西向东旋,至五时一刻一分,周而复始。

五星之内,只有木土二星与地球都有跟星相随,地球的跟星即月。本体也无光,它所发的光,是受日光照射的。它的径长七千八百二十里,比地径四分之一有余,比地身小四十九倍,离地八十五万九千五百里,循环于地球之外,所以叫地的跟星。它循环于地之外有二周,一为有定之周,是自某处起行循环一周,仍归某处。凡二十七日三时六刻十三分四秒。一为交会之周,是每月朔或望之际。凡二十九日六时二刻十四分三秒。因为月绕地行于本道,地也绕日行于本道,至二十七日三时六刻十三分四秒,月虽仍归起行的本处,而地已离原处去远二十七度,所以月到起行本处不能如以前交会,必须多行二十七度,才能与日地三者交会。它行二十七度,需二日二时四刻数分,所以朔至朔或望至望,每月必二十九日六时二刻十四分三秒。每年共循环地球十二次,因为它循环的十二次,不足三百六十五日之数,所以三年一闰,五年再闰。本身西向东旋至二十七日三时六刻十三分四秒,周而复始。

木星有四跟星。第一离木星九十三万八千四百二十八里,循环于木星之外,凡一日九时一刻十二分三十三秒方周。第二离木星一百四十九万零四百四十五里,循环于木星之外,凡三日六时四刻十三分四十二秒方周。第三离木星二百三十八万四千七百一十二里,循环于木星之外,凡七日一时六刻十二分三十三秒方周。第四离木星三百一十九万五千三百二十六里,循环于木星之外,凡十六日八时二刻二分八秒方周。

土星有七跟星。第一离土星四十九万里,循环于土星之外,凡一日十一时一刻三分二十七秒方周。第二离土星六十五万四千五百里,循环于土星之外,凡二日八时六刻十四分二十二秒方周。第三离土星九十二万零三百里,循环于土星之外,凡四日六时一刻十分十二秒方周。第四离土星二百一十里,循环于土星之外,凡十五日十一时二刻十一分方周。第五离土星二百八十万里,循环于土星之外,凡七十九日三时七刻三分方周。第六比第一星相近,离土星四十一万一千九百七十四里,循环于土星之外,凡一日四时三刻八分方周。第七去土星尤近,离二十四万一千五百二十四里,循环于土星之外,凡十一时二刻七分方周。再土星除七跟星相随外,尚有一圈绕于其体之外,叫它土星圜。以至好千里镜观之,见它如有二圈相叠,约宽六万三千里。周围离土星也约六万三千里,旋于土星之外,凡五时二刻二分十五秒方周,其圜不是别的,乃无数的跟星萃聚,各于本道圜绕其外。其星虽非尽集于一所,人视之相离甚远,只见其光交射,如一线相连,所以人见其圜与土星相离。可见土星虽离日甚远,所受的日光无多,然而四面环绕的跟星甚众,势必受其众光照耀而益明。

五星离地的远近,均以离日的远近为准。其离日有比地近的,有比地远的。近的以地球离日的里数为度,除去星离日的里数若干,下余若干,即星的离地里数。远的以星离日的里数为度,除去地球离日的里数若干,下余若干,即星的离地里数。以此推之,五星离地的远近,即可知了。这是一定的道理,虽易明晓,但五星与地并行于日之外,迟速不同,远近各别,那地球五星相离的远近,怎么能概论。如各星地球,错综而行,时日不同,然必有交会的时期。至星地交会,或均在日上,或均在日下,势必相离较近。若各星已行至日上,而地尚在日下,或地行至日上,各星又至日下,其相离自然较远。今将五星离地至近至远里数,分列于后。

水星与地球交会之际,相离二万一千一百三十九万里,时日当中,相离四万七千八百六十一万里。

金星与地球交会之际,相离九千五百万时,时日当中,相离五万九千五百万里。

火星与地球交会之际,相离一万八千一百一十三万里,时日当中,相离八万七千一百一十三万里。

木星与地球交会之际,相离一十四万五千五百万里,时日当中,相离二十一万四千五百万里。

土星与地球交会之际,相离二十九万四千七百万里,时日当中,相离三十六万三千七百万里。

以上所论的金木水火土五星,乃自古所传,近日西土考察,才知道旧五星外,又另有五星,也循环于日之外,本体无光,都受日光而明,远近的度数相别,循环的日期不同,内中惟一星,比地大四倍,其四星都小于地,但查出的年限未久,所以中华之书,未有记载,今此书止论地球,故不暇备列。

《太阴晦明消长论》

说:月球本体无光,借太阳的光而明。故凡循环于地球之外,每有晦明消长隐露更生之别。这因为人居地上见它如此,其实月的本体,则总是半边光明。譬如以线系一球,对灯光而转于人之外,则此球若在灯人之间,或上或下,它被光照而明的半边,则对于灯,它背阴而暗的半边,则对于人。若离其间往右而转,人视之见它黑的渐渐退少,亮的渐渐增多。凡转至人在灯球之间,或上或下它被光照而明的半边,则对于人,它背阴而暗的半边,则对于外。若离其间仍往右转,人再看它,那亮的又渐渐增多。但球的所在,不论前后左右,它的体受灯照的,永远是半边,并无差别。它所以晦明消长,乃是人所见的。月体也这样。凡行于本道在日地之间,或上或下,它有光的半边,必然向日,它无光的半边,必然向人,这是月朔之时。凡离于日地之间,往西行本道,越八分之一,它有光的渐长,无光的渐消,人于地上观之,见它微露一弯如蛾眉,又行本道至八分之二,则见它的光渐渐长至半规,所以名为上弦。又行本道至八分之三,见它的光益长至多半规,犹卵形。日又行本道至八分之四,即半途之中,其光盈规,人于地上观之,见它团圆如镜,这是朔后至月望之时。凡行本道至八分之五,其明又渐消,晦又渐长,人于地上观之,见它的光初退一弯,又如卵形之式,又行本道至八分之六,则见它的光渐渐消去半规,所以名为下弦。又行本道至八分之七,其无光的益增,有光的益减,则见它微余一弯光明,所以名为蛾眉残月。这是望后至将晦之时。凡行本道至八分,已尽的一周,复至日地之间,其无光的半边,又向于人,其有光的半边又向于日,这是再月朔之时。可见月与日合则为朔,离则为弦,对则为望。但或合或对地日月三者,不能常常正直,所以虽合而无日蚀,虽对而无月蚀。因为月地各行本道,迟速不同,至相合之际,地与日正对,而月在其间,不上不下适当其中,方有日蚀。至相对之际,月与日正对,而地在其间,不上不下,适当其中,方有月蚀。若至相合之际,地与日正对,而月在其间,或上或下,所以每月皆有月朔,而不能皆有日蚀。至相对之际,月与日正对,而地在其间,或上或下,所以每月皆有月望,而不能皆有月蚀。再月的上弦下弦何以分辨,因为月光弯环者向西,则为上弦,月光弯环者向东,则为下弦。

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