海國圖志/卷097

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◎地理天文合論二[编辑]

《日月蝕論》[编辑]

曰:人必明於月蝕之故,乃可證地圜之理。夫日蝕月蝕,果何故耶?蓋地月各行於本道不息,月乃地之跟星,離地球八十五萬九千五百里,循環於地球之外,相離地球之遠近,雖異於各星,卻有交會之際。其交會之際,如日居上而地居下,月在其中,斯有日蝕。緣地本黑暗,必受日光而明,凡有月過其中,勢必掩蔽日光不能下照,且月之正麵,受日光而明者向上,其背麵黑暗者向下,故日蝕必在月朔。乃此時日月地俱平直相對也,其交會之際,如月居上而日居下,或月居東而日居西,地在其中,斯有月蝕。緣月本體亦黑暗,必受日光而明,凡有地過其中,勢必掩蔽日光,不能射照,且月之循環地球之外,必於十五日方能行至地球背麵,故月蝕必在月望,乃此時月地日俱平直相對也。再日月之蝕,所蝕多寡不同,故有三等之分,一曰滿蝕,一曰半蝕,一曰圜蝕。

其滿蝕者,乃本體全被蔽者也。日月之蝕皆然。日蝕者,蓋月道非圓,其形如卵,故月行本道,離日地有遠近之分,雖本體較日甚小,但近日則不能全蔽其光,近地則可以全蔽其光也。且滿蝕更有隨蝕隨現,蝕後微停始現之別。蓋日大月小,日光照月,月之黑影下垂尖銳,離日愈遠,其影愈尖,勢必影隨形轉,地上之人,若在月影之末,其處黑影尖小,月身一動,其影即過,人則即見日光,故曰隨蝕隨現也。地上之人,若在月影之中,其處黑影寬大,月身雖動,其影不能立刻過完,及至刻影過完,必緩斯須,人則方見日光,故曰蝕後微停始現也。月蝕者,地體大於月,月經於地,受日射於影中,地大月小,可以全蔽,無所受之光,月即黑,故為滿蝕。且滿蝕亦有隨蝕隨現,蝕後微停始現之別。蓋日大地小,日光照地,地之黑影上射尖銳,地離日愈遠,其影愈尖,亦必影隨形轉,天上之月,若離地遠,其處黑影窄小,過之甚易,毋庸耽延,即刻可現,人則即見月光,故曰隨蝕隨現也。天上之月,若離地近,其處黑暗寬大,過之較久,必需遲滯不能即現,人則微待方見月光,故曰蝕後微停始現也。

其半蝕者,有多半少半之分,日月之蝕皆然。蓋此際地月各行本道,雖然交會,未曾平直相對或上或下,惟蔽半光,故為半蝕。

其圜蝕者,乃中間黑暗,周圍露光也。惟日蝕則。然蓋月體較日體甚小,雖平直相對,但月近日遠地,其黑影未曾到地,是以地上之人,尚可見日之周圍圜光,故為圜蝕。且日蝕非每朔而有之,因月行本道,或左或右,不能常與日地平直相對而交會也。又月蝕亦非每望而有之,因地行本道,其影隨形而轉,月行本道,不能常常遇地之影也。但日蝕月蝕,每年至多不能越七次,至少不能無二次。且日蝕比月蝕較多,但月蝕比日蝕易見,至日之滿蝕甚少,每十八年之間,共約七十次,乃四十一次日蝕,二十九次月蝕也。又不能天下各處皆然,因有先後之分,多寡之別,故不能畫一也。

以上已解明月蝕之故,乃月上日下,地在其中,日所發之光,為地影遮蔽不能照於月身,而地影射於月身也。夫影必如形,一定之理。若地體果方,月中之地影必露圭角,何以月蝕或滿或半,或多半或少半,人但見其黑影永為圓者,蓋地必圓形,始有圓影。地球之圓,無可疑矣。

《辨彗星論》[编辑]

曰:夫彗星,古者不明其理。或以為硫磺之氣,由地上升而然,然盡即息。或以為五星之流火,或以為地上之流星,或以為至高之雲,受日光照射而明。更有以為妖星出現,主有水旱刀兵之災,紛紛議論,不一而足,凡此皆不明彗星之理者也。自乾隆二十四年以後,西域之精習天文者,逐日多方考察,漸悉奧理。蓋彗星之現,至高且久,硫磺氣然,由地而起,何能及其高久。即五星流火,地上流星,亦不過瞬息之光。彗星則有數日皆現者,數月皆現者。且現必終夜光明,其非流火流星也明矣。如乾隆二十四年所現之彗星六月有餘,更可知也。況流火流星,無定期亦無定向,而彗星則現有定期,行有恒道。即至高之雲,日照而明,一遇風吹,或飄散,或變形,何能如其有定恒也。至妖星之論,尤屬杳茫,彗星各國皆見,若主災異,理應各處皆然,何以此國有刀兵,彼國卻無,或彼國有刀兵,又無彗星出現也。此等議論,乃古人不知彗星之運動,惟見其時隱時現,故以為無定。自加西奴及合略等考查真確,始悉彗星之本體,與五星相同。惟所行之本道,與五星異耳。金木水火土五星,均循環於日之外,月及各跟星,又循環於所跟者之外。除此尚有別星,亦循環於日外者,名曰彗星。其循環之道,與五星等行法不同。蓋五星繞於日外,其循環之道近於圓形,日在正中。彗星亦繞於日外,其循環之道近乎卵形,日在一邊,因其本道長圓,是以所行似有多寡不同。其近於日則所行甚速,日漸分明。遠於日則所行甚緩,日漸隱沒。故時隱時現,人不能常見。雖用至上之千里鏡觀之,亦不得見。越數十載,各按其本行輪回之期而現,人方得見也。且彗星之體,大小不同,所行之道,亦有直橫斜三者之分,或如卵形而行,或直道而來,繞過日體,仍直道而去,各從其所向,行於本道,所行較五星甚緩,往返之年限亦久,故人不能深悉其定期。如五星之準,然有數星亦知其輪回之限,如前明嘉靖十年所現之彗星,越七十六載,於萬曆三十五年復現。西域習天文者,推算其行度乃倒退而轉,即嘉靖十年所現者,至康熙二十一年又現,較前所差不足一年之期。後之習天文者,按前推算,預定其期,雲至西洋之一千七百五十七、八年間,即乾隆二十二、三年,此星必復現,至期果然。今以七十五六年之數計之,道光十四五年間所現者,亦此星也。又康熙十九年所現之彗星,光芒甚大,查古書所載前一百零三年,即明隆慶十一年所現者,亦如此星。按其運動行度推算,此星乃一百零三年周而復始者,至乾隆四十八年果復現。今以一百零三年之數計之,至道光六十六年,其星必當復現也。又康熙四十一年所現之彗星,察其形體光芒,即前康熙七年所現者,按其運動行度推算此星,乃三十四年周而復始者,越三十四載,即乾隆元年,其星復現,至乾隆三十五年又現,嘉慶九年又現,道光十八年又現,皆此星。今以三十四年之數計之,至道光五十二年,其星亦必復現也。

迄今西域之精習天文者,考查推算,共識彗星二十有一,皆循環於日之外。各行本道,運動不同,可見彗星亦如五星之類,不過法稍異耳。

猶有一者異於五星,即其光芒也。其光芒按牛敦等諸精習天文者所論,並非他故,乃日之太陽真火,鍛煉其星而星體所發之暈遠射也。何以見之,如彗星之初現也,離日尚遠其光芒微細,及漸漸近日,則光芒漸漸長大,其始退也,離日尚近,其光芒遠射甚長,及漸漸遠日,則光芒亦漸漸短小,相離愈遠,不惟光芒隱沒,即本體亦不見矣。且其光芒與日相對,如日在右,其光芒則左射,日在東,其光芒則西射,常散見於背後也。譬如然物於空中,若不動搖,其煙必一直上升,若稍動之,其煙必偏斜而上,天上之彗星亦然。再彗星分為三等,一名有須者,一名有尾者,一名有發者。其有須者,比日先出,光芒在前,本體在後。其有尾者,日落方現,本體在先,光芒在後。其有發者,與日相對,地間其中,光芒在本體之後,故人視之如在本體周圍,若發之在本體,鬅鬅然也。更有數星,其體甚小,光芒微暗,人視之如無光芒者也。

以上辨論考察,詳明確據,毫無疑義,前人紛紛虛謬之論,豈其然哉。

《恒星列宿論》[编辑]

曰:凡論星者七政,列宿皆在其中,但因各星所發之光,有大小明暗之別,且因其所行本道,有不離本處者,有離本處可以常見者,又有離本處又不能常見者。故此分為三等:一曰恒星、一曰五星、一曰彗星。夫恒星者,乃本體有光之星也。彼此相離之遠近永無差異,惟因地球本體西向東旋,故人見其與日球每日似由東而西也。其數目莫測,其離地甚遠。蓋天狼乃為離地之至近者,尚離一百三十八萬秭里。譬如火炮所發至快之彈子,每一時能行三千三百六十里,雖飛行七百萬年,亦不能及天狼之處。其他星遠者,更何從測度推算哉。有用極長之千里鏡測者,其見五星與月較大數倍,其見恒星則比前轉小,惟光略明耳。蓋凡有光者,遠觀之其光發散,似大而暗,近觀之其光團聚,似小而明。故用千里鏡觀恒星五星等之大小即此理也。其本體之廣大,應按近遠而擬議之。今以日球較驗,譬如日體比地球大一百三十二萬八千四百六十倍,其離地不過三秭四京五兆里,而人觀之,其本體大不滿五寸。若再離遠十倍,不過三十四秭五京里,其體則大不滿五分。再離遠十倍,不過三百四十五秭里,其體則大不滿五厘。再離遠十倍,不過三千四百五十秭里,其體則大不滿五毫。再離遠十倍,不過三萬四千五百秭里,其體則大不滿五絲。再離遠十倍,不過三十四萬五千秭里,其體則大不滿五忽。若論其光亦當如之。且小至厘毫絲忽,相離又既甚遠,如何能見,不過以其理而言之。今天狼離地遠至一百三十八萬秭里之多,雖不用千里鏡,而尚能見其體大如星,光明遠耀,可見其體比日體甚大,其光比日光尤明。此離地至近之恒星,尚若是,其他更何能論定哉。是以不能盡為推算其體之大小,離之遠近。但各恒星離地球既極遠,尚能見其光明,則本體必甚大也。

至恒星之數,不假千里鏡之力,而目能得見者,約一千餘。迨後按壹巴爾哥者,所算定之數,二千零二十二星。後之各習天文者,逐日考察漸加漸多,至發拉摩斯德者,則論定數目增至三千。因其身有大小之別,故分為六等。其至近者視之,體大光明為一等。其次漸遠,體光略小者,為第二等。再其次則愈遠,體光又略小者為第三等。以次推之,漸遠漸小。次第而分故有六等焉。不以千里鏡觀之,但得見其一星。若用極長之千里鏡細察之,則尚有四面環繞之星甚多,萃集於一所也。即如昴宿,不用千里鏡視之,惟有七星。若以千里鏡觀之,按胡各者算有七十八星。嗣後又有雷達者,算有一百零八星之多。參宿,不用千里鏡視之,則惟有三星。若以千里鏡觀之,按加理略者算有八十星。嗣後又有雷達者算之,約有二千星之多。其他宿及各星之數目,若用至上之千里鏡觀之,尚有見不真者,焉能盡算得其數。其跟星循環之理,亦如日月地五星等本身之盤旋。且恒星本體之光,與日相同,日則離地較近,雖盤旋而其光常明,無所分別。星則離地甚遠,其本體自有之光大小不等,故旋至光大者,下射可以到地,視之得見。若旋至光小者,下射不能到地,即不能見矣。再其光亦非常明,乃閃閃不定,與五星之光定而常明者不同。蓋五星受日光而明,然其離地較近,又光力充足,故地中上升之氣,不能遮蔽。其恒星雖本體自有之光明,然其離地甚遠,又光力微弱,故地中上升之氣,得以或蔽。但五星或臨沒或始出之際,因天邊之氣,比天中之氣甚多,故其光亦閃閃莫定,不能常明。若遇有風之時,氣之飄動甚速,其光之閃閃更頻也。以此推之,則恒星亦必如日球有別星環繞於其外,惟因至高極遠,難以測算,故不能悉定耳。

夫列宿者,天文家以為數星之環集,借鳥獸之名,而名之也。蓋上古厄日多同巴鼻羅尼亞二國之牧童,夜間牧於田野,仰觀天上各星集於一處,或有多者或有少者,其形不一,因以地上庶物鳥獸等之名,隨意而名之。嗣後習天文者,因其名已定,且昔人皆仍之未改,習慣自然,故亦不肯改易,仍照舊名。即天文圖上亦按其名之形,而繪之。但其星之集,本與所定鳥獸等名,毫不相似。至其數目,在中國不過二十有八,在西域曩時亦不過三十有三,居北方者二十有一,居南方者一十有二,今之人逐日考察,陸續增至七十七宿。在黃道者一十有二,居北方者三十有四。居南方者三十有一。其黃道之十二,即十二宮也。共千有百四十四星。至多者乃酉宮內有二百零七星。至少者乃戌宮內有四十二星。至於南北二方之宿,日漸加增,至今共查得有一百零八宿。緣此書專論地球,而各星與之相關者,不過略言大概,並非解釋天文,故未備載其名也。

《辨天漢論》[编辑]

曰:夫天漢者,古人議論紛紛,皆無證據。非惟中華為然,即西域亦然。緣彼時尚未深悉天文之理,又無千里鏡察看,不過因各臆說。如華名河漢,番名乳道,各就其名以為說辭也。今特察看真實,蓋天河於晴明之夜,不用千里鏡而觀之,但見其茫茫如白煙一道,橫於空際,似殘破間斷者。若以至上之千里鏡而觀之,乃無數甚小之星,萃集一條,其光輝射照甚多,則紛紜散亂,故但能辨其為星,而其星之數過多,亦斷難推算。且離地甚遠,光力微弱,是以無千里鏡觀之,但能見其如白雲一道,而不能辨其為無數小星之萃集也。

《寒溫熱道論》[编辑]

曰:地球大小各圈,既已按處詳繪,無不周備。察地理者,又觀其四小圈,必橫分地球為五段。而各段中之處,或在南,或在北,或在中,勢必有寒溫熱三者之別,各自不同。故以每段而名之,五道:其一熱道,在南北二帶之間者,寬四十六度五十六分,古之人以為此段地,正當日光直射,其地甚熱,盡是荒沙,故名之曰熱道。迨後人稽查詳明,始知古言錯誤,蓋此段地有日月,霜露風雨及時而降,不惟人可安居,且物更繁產,每年田禾稻穀,兩季收割,且所產各香料藥材,五金寶玉,較他處更為精美。如印度南洋諸島,及南墨利加三處,在熱道之中者,其水土膏腴,所產各物,比地球諸處尤為豐美。蓋因日行於本道,不過於二帶之外,其光直射,正照其地,故較別段微熱,並非人所不能安居者也。其二曰溫道,有二道焉,一在北極圜線之間,一在南極圜線之間,每寬四十三度四分,名之溫道者。蓋因此段日光照臨斜射,非同熱道之正直相對,故其地熱稍減,漸覺溫和,如中國及地中海是也。其三曰寒道,亦有二道焉。一在北極圜線之內,一在南極圜線之內,每寬二十三度二十八分,名之寒道者。蓋因其此段每歲多半不見日光,即或得日照臨,其光亦不過斜射,且日凡在天邊下之時,甚覺寒冷,無處不冰,其地雖不若熱溫二道之舒暢,與物產之豐殖,人居之合宜,然而其地亦有居人牲畜,如峨羅斯東北方,及歐羅巴近北洋諸國,並非全無人物者也。

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