卷八·象数二
历法:天有黄赤二道,月有九道,此皆强名而已,非实有也。亦由天之有三百六十五度,天何尝有度,以日行三百六十五日而一期,强为之度,以步日月五星行次而已。日之所由,谓之“黄道”。南北极之中度最均处1,谓之“赤道”。月行黄道之南,谓之“朱道”;行黄道之北,谓之“黑道”;黄道之东,谓之“青道”;黄道之西,谓之“白道”。黄道内外各四2,并黄道为九。日月之行,有迟有速,难可以一术御也,故因其合散,分为数段,每段以一色名之,欲以别算位而已,如算法用赤筹、黑筹,以别正负之数。历家不知其意,遂以为实有九道,甚可嗤也3。[146]
注释
1 均:平均。
2 黄道内外:指黄道北侧(内)和黄道南侧(外)。
3 嗤:取笑。
译文
历法:天有黄道和赤道,月有九道,这些都是勉强的命名罢了,并不是真实存在的。又如天有三百六十五度,天怎么会有刻度呢?只是根据太阳运行三百六十五日而为一周天,勉强地以此划分为刻度,以便推算出太阳、月亮和五星运行的轨道罢了。太阳运行的轨道,称为“黄道”。南北极正中与周围距离最均匀的地方,叫作“赤道”。月亮在黄道的南面运行的轨道,称为“朱道”;在黄道北面运行的,称为“黑道”;在黄道的东面运行的,称为“青道”;在黄道西面运行的,称为“白道”。黄道内外各有四道,加上黄道一共是九道。太阳和月亮的运行,有慢有快,很难用一种算式来说明,因此根据它们运行的会合和分散,分为几条轨道,每条轨道用一种颜色来命名,希望借此来区分和计算它们的位置罢了,就像算术中用红筹、黑筹来区别正数和负数一样。历学家不知道本来的意思,于是以为真的有九条轨道,实在可笑得很。
赏析与点评
沈括指出天文学上用来说明星体运行轨道的专业术语如黄道、赤道之类,只是为了方便计算星体运行路线而建立的抽象概念而已。
予尝考古今历法,五星行度,唯留逆之际最多差1。自内而进者,其退必向外2;自外而进者,其退必由内3:其迹如循柳叶,两末锐,中间往还之道相去甚远,故两末星行成度稍迟4,以其斜行故也;中间成度稍速,以其径绝故也5。历家但知行道有迟速,不知道径又有斜直之异。熙宁中,予领太史令。卫朴造历,气朔已正,但五星未有候簿可验6。前世修历,多只增损旧历而已,未曾实考天度。其法须测验每夜昏晓夜半月及五星所在度秒7,置簿录之,满五年,其间剔去云阴及昼见日数外,可得三年实行,然后以算术缀之8,古所谓“缀术”者此也。是时司天历官,皆承世族9,隶名食禄10,本无知历者,恶朴之术过己,群沮之11,屡起大狱,虽终不能摇朴,而候簿至今不成。奉元历五星步术,但增损旧历,正其甚谬处,十得五六而已。朴之历术,今古未有,为群历人所沮,不能尽其艺,惜哉![148]
注释
1 留逆:指星体运行时停留和逆行(见图12)。
2 自内而进者,其退必向外:指由黄道以北进入,必由黄道以南逆行返回。
3 自外而进者,其退必由内:指由黄道以南进入,必由黄道以北逆行返回。
4 成度:速度。
5 径绝:直接越过。
6 候簿:记录天体运行的簿。
7 度秒:天文学上表示角度距离的单位。一度等于六十分,一分等于六十秒。这里指位置。
8 缀:连缀,指计算。
9 世族:世袭官职的家族。
10 隶名:挂名。
11 沮:使人动摇,阻挠。
译文
我曾经研究过古今历法,发觉五星运行的度数,只有星体在轨道上停留或逆行时相差最多。由黄道以北进入,必由黄道以南逆行返回;由黄道以南进入,必由黄道以北逆行返回。它的运行轨道就像沿着柳叶一样,两头尖,中间往返的距离很远,所以在两头的星运行时速度稍慢,因为它是斜行的;中间运行的速度稍快,因为它是直接越过的。历算家只知道五星运行的速度有快有慢,不知道轨道又有斜直的不同。熙宁年间,我担任太史令,卫朴编制历法,校正了节气和朔日,只有五星还没有观测记录可以验证。前人修订历法,大多只是增删旧历罢了,没有实际考证过天象的度数。它的方法是必须测验每夜黄昏、破晓和夜半时月亮和五星所在的位置,用簿册记录下来。做满了五年,剔去其中有云和阴天以及它们在白天出现的日子,可以得到三年实际运行的数据,然后用算术计算出来。这就是古代所说的“缀术”了。那时候司天监的历官,都是袭承祖辈的世族,挂名领取俸禄,本来就没有懂得历法的人,妒忌卫朴的本领超过自己,一起攻击他,多次兴起重大的案件,虽然最终不能除去卫朴,可是观测天象的记录簿册到现在还没有完成。奉元历里五星行度的推算方法,只是增损旧有历法,纠正当中谬误,不过十分之五六而已。卫朴的历算本领,古今没有人可比,却被一群历官所攻击,不能尽情发挥他的本领,真的可惜啊!
赏析与点评
沈括此条指出历代修历者大多欠缺实测经验,因此不能推究历学中细微的地方。而沈括跟他们不同之处,就是重视实地观察。可惜的是,他和卫朴这种重视实测的科学精神,不为当时那些尸位素餐的天文官员所喜,因此在修历一事上,受到多方阻挠,终未能竟其功。
图12 行星的顺行、逆行、留
国朝置天文院于禁中1,设漏刻、观天台、铜浑仪2,皆如司天监,与司天监互相检察3。每夜天文院具有无谪见云物祺祥4,及当夜星次5,须令于皇城门未发前到禁中6。门发后,司天占状方到7,以两司奏状对勘,以防虚伪。近岁皆是阴相计会8,符同写奏9,习以为常,其来已久,中外具知之10。不以为怪。其日月五星行次,皆只据小历所算缠度誊奏11,不曾占候,有司但备员安禄而已。熙宁中,予领太史,尝按发其欺12,免官者六人。未几,其弊复如故。[149]
注释
1 国朝:生活在某个朝代的人对本朝的称呼。
2 漏刻:即漏壶,古代计时工具之一。观天台:观测星象的高台。
3 检察:验证监察。
4 谪见:变异的现象。谪,变异。见,同现,出现。云物:物,颜色。指云的颜色。祺祥:其他版本作祯祥。祺、祯,吉兆。
5 星次:五星的位置。
6 发:打开。
7 占状:观测天象的报告。
8 阴相计会:暗地里互相计算好,指预先商量好数据和说法。
9 符同:相同、吻合。
10 具:俱,都。
11 小历:民间历法(见图13)。缠度:日、月、星辰的位置。誊:抄录。
12 欺:诈骗行为。
译文
国朝在皇宫里设立天文院,设置了漏刻、观天台、铜浑仪等器具,都跟司天监的一样,用来与司天监互相检证监察。每天晚上,天文院都要记载有没有吉凶的预兆和当晚星宿的位置,必须在皇城门还没开启之前送到宫中。皇城门开启后,司天监观测报告才送到,把两个官署上奏的报告互相比勘,以防止弄虚作假。近年两者都是暗地里互相串通,撰写内容完全相同的报告,习以为常,由来已久,朝廷内外全都知道,不视为荒诞的行事。其中日、月、五星的运行位置,都只依据民间历书所计算的誊抄上奏,没有做过实际观测,负责官员只是挂名领俸禄罢了。熙宁年间,我担任司天监首长,曾根据事实揭发他们欺瞒的行为,被罢免官职的有六人。过了不久,这种弊病又依然如故。
沈括在这条笔记谈到北宋时代司天监官员弄虚作假的行为,虽然自己曾尝试整顿,但陋习始终改不过来。
图13 北宋初年敦煌地区的《太平兴国三年应天具注历》
司天监铜浑仪,景德中历官韩显符所造1,依仿刘曜时孔挺、晁崇、斛兰之法2,失于简略。天文院浑仪,皇祐中冬官正舒易简所造3,乃用唐梁令瓒、僧一行之法4,颇为详备,而失于难用。熙宁中,予更造浑仪,并创为玉壶浮漏、铜表5,皆置天文院,别设官领之6。天文院旧铜仪,送朝服法物库收藏7,以备讲求8。[150]
注释
1 韩显符:九四〇至一〇一三,北宋著名的天文仪器制造家、天文学家。
2 依仿:依照仿效。刘曜:十六国时前赵的君主。孔挺:前赵史官丞。晁崇:北魏太史令。斛兰:北魏太史丞。
3 冬官正:司天监的官职。舒易简:北宋天文官。
4 梁令瓒:唐代四川人,天文仪器制造家,工篆书,擅长人物画。僧一行:唐代巨鹿人。本姓张,名遂,精通历算之学。
5 玉壶浮漏:即刻漏,古代计时工具之一。铜表:铜制圭表,古代测量日影工具之一。
6 领:负责,管理。
7 朝服法物库:存放朝服、法物的仓库。
8 备:提供。讲求:研究。
译文
司天监的铜制浑仪,是景德年间(一〇〇四至一〇〇七)历官韩显符所制造,仿照了刘曜时孔挺、晁崇、斛兰的制作方法,缺点是过于简略。天文院的浑仪,是皇祐年间(一〇四九至一〇五三)冬官正舒易简所制造,采用了唐代梁令瓒、僧一行的方法,颇为周密完备,但缺点是难以使用。熙宁年间,我重造浑仪,并且制作了玉壶浮漏、铜圭表,都安置在天文院里,另外安排官员管理。天文院的旧铜仪,送到朝服法物库收藏,以提供研究之用。
赏析与点评
这条笔记记述了北宋时期浑仪的制作情况,三个浑仪之中,韩显符的失之于简,舒易简的失之于繁,而沈括自己制造的则因为繁简得宜,而一直沿用下来。