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天文二

在文檔中 卷第二十二 本纪第二十二 (頁 159-167)

           

清史稿       ·769· 

     

卷第二十七  志第二 

   

天文二 

 

 仪象 

   

  汉创浑天仪,谓即玑衡遗制,唐、宋皆仿为之。至元始有  简仪、仰仪、闚几、景符等器,视古加详焉。明于北京齐化门  内倚城筑观象台,仿元制作浑仪、简仪、天体三仪,置于台上。 

台下有晷景堂、圭表、壶漏,清初因之。康熙八年,圣祖用监  臣南怀仁言,改造六仪,曰黄道经纬仪、赤道经纬仪、地平经  仪、地平纬仪、纪限仪、天体仪。五十二年,复将地平经、纬  合为一仪。乾隆九年,高宗御制玑衡抚辰仪,并安置台上。今  考各形制用法,悉著于篇。 

  黄道经纬仪,仪之圈有四,各分四象限,限各九十度。其  外大圈恆定而不移者,名天元子午规,外径六尺,规面厚一寸  三分,侧面宽二寸五分,规之下半夹入于云座。仰载之半圈, 

前后正直子午,上直天顶,中直地平。从地平上下按京师南北  两极出入度分,定赤道两极。次内为过极至圈,圈周平分处, 

各以钢枢贯于赤道二极。又依黄赤大距度,于过极至圈上定黄  道南北极。距黄极九十度安黄道圈,与过极至圈十字相交,各  陷其中以相入,令两圈为一体,旋转相从。黄道圈之两侧面, 

一为十二宫,一为二十四节气。其两交,一当冬至,一当夏至。 

 

             

清史稿       ·770· 

 

次内为黄道经圈,则以钢枢贯于黄极焉。圈之径为圆轴,围三  寸。轴之中心立圆柱为纬表,与经圈侧面成直角,而黄道圈经  圈上各设游表,仪顶更设铜丝为垂线。全仪以双龙擎之,复为  交梁以立龙足。梁之四端,各承以狮,仍置螺柱以取平。垂线  有偏侧,则转螺柱,垂线正,则仪正矣。用法,欲求某星黄道  经纬度,须一人于黄道圈上查先所得某星之经纬度分,其上加  游表,而过南北轴中柱,表对星定仪;又一人用游表于经圈上  过柱,表对所测之星,游移取置,则经圈上游表之指线定某星  纬度。又定仪查黄道圈两表相距之度分,即某星之经度差。或  测日月,以距星为比,亦如之。 

  赤道经纬仪,仪有三圈,外大圈者,天元子午规也。以一  龙南向而负之。规之分度定极,皆与黄道仪同。去极九十度安  赤道圈,与子午规十字相交,恆定不动。圈内规面及上侧面皆  锓二十四时,时各四刻。外规面分三百六十度,内安赤道经圈。 

以南北极为枢,而可东西游转,与赤道圈内规面相切。经圈径  为圆轴,轴中心立圆柱,以及游表、垂线、交梁、螺柱等法, 

皆同黄道仪。用法,若测日时刻,则赤道圈上用时刻游表,即  通光耳,对于南北轴表,视赤道圈内游表所指,即时刻分秒。 

若诸曜经度,用两通光耳,即两径表,在赤道圈上一定一游。 

一人从定耳窥南北轴表,与先得星相参测之;一人以游耳转移  迁就,而窥本轴表与所测参相直,视两耳间应赤道圈上之度分, 

即两经度之差也。纬度亦以通光耳于经圈上转移而迁就焉。务  欲令目与表与所测相参直,视本耳下经圈在赤道或南或北之度  分,即所测距赤道南北之度分也。 

  地平经仪,仪只一地平圈,全径六尺,其平面宽二寸五分, 

厚一寸二分。分四象限,各九十度。以四龙立于交梁以承之。 

梁之四端,各施取平之螺柱。梁之交处安立柱,高与地平圈等, 

             

清史稿       ·771· 

 

次内为黄道经圈,则以钢枢贯于黄极焉。圈之径为圆轴,围三  柱各一龙,盘旋而上,从柱端各伸一爪,互捧圆珠。下有立轴, 

其形扁方,空其中如窗棂,以安直线。轴之上端入于珠,下端  入立柱中心,令可旋转。而轴中之线,恆为天顶之垂线焉。又  为长方横表,长如地平圈,全径厚一寸,宽一寸五分,中心开  方孔管于立轴下端,使随立轴旋转。复剡其两端令锐,以指地  平圈之度分。又自两端各出一线,而上会于立轴中直线之顶, 

成两三角形。凡有所测,则旋转游表,使三线与所测参相直, 

乃视表端所指,即所测之地平经度也。 

  地平纬仪,即象限仪,盖取全圆四分之一以测高度者也。 

其弧九十度,其两边皆圆半径,长六尺。两半径交处为仪心。 

仪架东西立柱,各以二龙拱之。上架横梁,又立中柱上管于横  梁,令可转动仪心,上指仪之两边,一与中柱平行,一与横梁  平行。又于仪心立短圆柱以为表,又加窥衡,长与半径等,上  端安于仪心,剡其下端,以指弧面度分,更安表耳。有所测, 

乃以窥衡上下游移,从表耳缝中窥圆柱,令与所测相参直。其  衡端所指度分,即所测之地平纬度也。 

  纪限仪,弧面为全圆六分之一,分六十度。一弧一幹,幹  长六尺,即全圆之半径。弧之宽二寸五分,幹之左右,细云纠  缦缠连,所以固之。幹之上端有小衡,与幹成十字。仪心与衡  两端皆立圆柱为表,弧面设游表。承仪之台,约高四尺,中植  立柱,以系仪之重心,则左右旋转,高低斜侧,无所不可,故  又名百游仪焉。用法,测两曜,不论黄赤经纬,而求大圈相距  之度,一人从衡端耳表窥中心柱表,对定此曜;又一人从游耳  表向中心柱表窥彼曜相参直,视衡端至游耳表下度分,即两曜  相距度分也。 

  天体仪,仪为圆球,径六尺,宛然穹象,故以天体名之。 

             

清史稿       ·772· 

 

中贯钢轴,露其两端,以属于子午规之南北极,令可转运。座  高四尺七寸。座上为地平圈,宽八寸。当子午处各为阙,以入  子午规。阙之度与子午规之宽厚等,则两圈十字相交,内规面  恰平,而左右上下环抱乎仪。周围皆空五分,以便高弧游表进  退。又安时盘于子午规外,径二尺,分二十四时。以北极为心, 

其指时刻之表,亦定于北极,令能随天体转移,又能自转焉。 

座下复设机轮,运转子午规,使北极随各方出地升降,各方天  象隐见之限,皆可究观矣。 

  地平经纬合仪,经仪中心立柱安纬仪。用法,旋转纬仪, 

对定所测游表,于纬仪上得纬度;视纬仪边切经仪之处,即得  经度:一测而两得焉。 

  玑衡抚辰仪,仪制三重,其在外者,即古六合仪,而不用  地平圈,其正立双环为子午圈。两面皆刻周天三百六十度,自  南北极起,初度至中要九十度,是为天经。斜倚单环为天常赤  道圈,两面皆刻周日十二时,以子正午正当子午双环中空之半, 

而结于其中要,是为天纬。其南北二极皆设圆轴,轴本实于子  午双环中空之间,而轴内向,以贯内二重之环。其下承以云座, 

仰面正中开双槽以受双环,东面正中开云窝以受垂线。下面置  十字架,施螺旋以取平。架之东西两端各植龙柱,龙口衔珠, 

开孔以承天常赤道卯酉之两轴,依观象台测定南北正线,将座  架安定,则平面之四方正。又依京师北极出地度分,上数至成  一象限,即天顶。依南极入地度分,下数成一象限,即地心。 

于天顶施小钉悬垂线,而垂適当地心,又適切于双环之面。线  末垂球,又適当云窝,不即不离,则上下正立面之四方亦正, 

而地平已在其中。 

  次其内即古三辰仪,而不用黄道圈。其贯于二极之双环, 

为赤极经圈。两极各设轴孔,以受天经之轴,两面皆刻周天三 

             

清史稿       ·773· 

 

百六十度。结于赤极圈之中要,与天常赤道平运者,为游旋赤  道圈,两面皆刻周天三百六十度,与宗动天赤道旋转相应。自  经圈之南极,作两象限弧以承之,使不倾垫。 

  次最内即古四游仪,贯于二极之双环,为四游圈,两面皆  刻三百六十度。定于游圈之两极者为直距,绾于直距之中心者  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。别设借弧指时度表、立表、平行立表、平行借弧表, 

以济所测之穷。又设绾经度表、绾时度表、平行线测经度表, 

以期两测之合。 

  其数,子午圈外径六尺三寸,内径五尺六寸六分,环面阔  三寸二分,厚九分,中空一寸。天常赤道外径六尺一寸二分, 

内径五尺六寸四分,环面阔二寸四分,厚一寸四分。赤极经圈  外径五尺五寸六分,内径五尺一寸二分,环面阔二寸八分,厚  八分,中空一寸二分。游旋赤道外径五尺五寸六分,内径五尺  一寸二分,环面阔二寸二分,厚一寸二分。四游圈外径五尺, 

内径四尺六寸八分,环面阔一寸六分,厚七分,中空一寸四分。 

直距长如圆之通径,阔一寸六分,厚七分,中空一寸四分。窥  衡长四尺七寸二分,方一寸二分,中空一寸。上下两端施方铜  葢,厚五分,内三分,方一寸,入于管中,外二分,方一寸二  分,齐于管面,中心开圆孔。 

  指时度表,通长七寸三分,本长一寸六分,形如方筒,入  于四游双环中空之间,阔一寸四分,横带长三寸二分,阔五分, 

两端各钅句回二分,扣于环面之外。表长五寸二分,阔一寸。 

其指时度之边线,对方筒之正中,下端二寸四分,厚三分,切  于游旋赤道之面,以指度分。上端二寸八分,厚二分,切于天  常赤道之面,以指时刻。 

  指纬度表,其形两曲,安于窥衡之右面。底长三寸,阔九 

             

清史稿       ·774· 

 

分,曲横七分,与四游环之厚等。又曲长一寸七分,切于四游  环之外面,从中线减阔之半,所以指纬度也。 

  借弧指时度表,其本方筒及横带长阔并与前指时度表同。 

横带之下,自左向右,立安弧背一道,长九寸三分,阔一寸二  分,厚一分六釐。弧背之末,平安指时度表,除弧背之厚,长  五寸二分,阔一寸。计自表本方筒之中线至指时度表之内边, 

长六寸七分,当游旋赤道之十五度,当天常赤道之一小时。 

  立表二座,形直底平,表高底长各三寸二分,阔九分,厚  一分。一表向上开长方孔,长一寸,中留直线,又上五分开圆  孔,径四分,中留十字线,安于窥衡之上端。一表依前度下开  直缝,上开小圆孔,安于窥衡下端,各对衡面中线,以螺旋结 

  立表二座,形直底平,表高底长各三寸二分,阔九分,厚  一分。一表向上开长方孔,长一寸,中留直线,又上五分开圆  孔,径四分,中留十字线,安于窥衡之上端。一表依前度下开  直缝,上开小圆孔,安于窥衡下端,各对衡面中线,以螺旋结 

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