浑象图说



一、总论——浑天与盖天的融合

天体浑圜,运而不息。

双鱼戏水按:开篇点明天文学的基本原理:天体是球形的(浑圜),并且处于永恒的运动之中(运而不息)。这是浑天说的核心观点。

古今制作,浑仪最肖。

双鱼戏水按:古今用来演示天象的仪器中,浑仪(一种基于浑天说、模拟天球的多环组仪器)是最为逼真的。

就中割圜截弧,即是盖天。

双鱼戏水按:这句话点明了全书的精髓。李之藻指出,从浑仪这个完整的球面模型中去割取一部分圆形和弧线,将其投影到一个平面上,所用的方法就是盖天说的体系。换言之,通宪平仪是在盖天说的框架(平面结构)下,承载浑天说的数据与原理。

兹为径尺之仪,法取平悬,不得不割截算之,然不能离浑天度法,故先论浑天之制。

双鱼戏水按:现在我制作的这个直径一尺的仪器(通宪平仪),其方法是取平面悬挂。正因为是平面,就不得不对浑天进行割截和计算(即投影变换)。然而,它的度规法则完全不能脱离浑天说的体系。因此,在讲解平仪之前,必须先论述传统浑天的构造,作为理解的基础。

二、传统浑仪的结构

双鱼戏水按:这部分李之藻描述了一个标准浑仪的基本构成,通宪平仪正是这个三维模型的二维投影。

设一平环,名地平规,周刻二十四向。承以四柱,立于四维,下为十字渠,以水平之。

双鱼戏水按:最外层是一个水平放置的环,叫地平规,圆周刻有二十四个方向。由四根柱子支撑,立于四角,下面有十字水渠,用来校准水平。

规之子午际稍稍刻入,以受子午之规。子午规在地平规内,径广稍杀,侧立之,令半出地平规上,半入地平规下,分为三百六十度。其南北钻通二窍,以受浑天南北极之轴。

双鱼戏水按:在地平规的子午方向刻出凹槽,以嵌入子午规。子午规是一个垂直立于子午面的环,直径比地平规稍小,一半露在地平之上,一半在下,环上分360度。南北两端钻通两孔,用以安装天球的南北极轴。

此内又作二圜,形径相等,而视子午规又稍杀。一为冬夏至规,一为春秋分规。两规十字相结,于结处施铁轴,是为南北二极,可旋转于子午规之内。此二规相合,其形正圜。

双鱼戏水按:在子午规之内,还有两个直径相等但稍小的圆环。冬夏至规:即赤经圈,通过南北极和冬、夏至点。春秋分规:即赤经圈,通过南北极和春、秋分点。两环在南北极处十字相交,并在交点安装铁轴,这就是南北极轴。整个装置可以在子午规内绕极轴旋转。这两个环组合在一起,构成了天球的基本骨架。

又一规则横束于分至二规之半,为赤道规,去南北极各九十度,所谓“带天之纮”也。俱分三百六十度。

双鱼戏水按:又一个圆环横向捆绑在分至二环的中间位置,这就是赤道规,距离南北两极各90度,也称作“带天之纮”。所有这些环都划分了360度。

而自赤道中,循冬夏至规南北各二十三度半之齘,再设二次圜,为日行南陆北陆限。

双鱼戏水按:从赤道开始,沿着冬夏至规(赤经圈)向南向北各量取23.5度(黄赤交角)做一个标记(齘),再用这两个标记设两个小圆环,这就是南回归线(冬至太阳所到) 和北回归线(夏至太阳所到),也就是太阳在南北方向运行的界限。

又作一大圜,径同赤道,为黄道规,以斜络赤道之上,南北尽结于小圜之齘。

双鱼戏水按:“又作一大圜,径同赤道”:再制作一个大圆环,它的直径与赤道规相同。在浑仪中,黄道规与赤道规是“同心异径”的两个球面大圆。它们的圆心都是地心,但半径相同。这里说“径同”是指仪器上环的物理直径相同,以便于在有限空间内安装和演示。“为黄道规”:这个环就是黄道规,代表太阳在天球上的视运行轨迹——黄道。“以斜络赤道之上”:将它以倾斜的方式缠绕在赤道规之上。“斜络赤道”描述的是黄赤交角。黄道面与赤道面并不重合,而是存在一个约23.5度的夹角。因此,在仪器上,黄道规是斜着安装在赤道规之内的。“南北尽结于小圜之齘”:它的最南端和最北端,分别连接在之前设定的两个小圜之齘(标记点)上。这是确定黄道位置的几何锁定法。文中的“小圜之齘”即前文所述的、在赤经圈(冬夏至规)上南北赤道各23.5度处所做的标记。这两个点就是南、北回归线在天球上的位置,也正是黄道与这条赤经圈的两个交点(冬至点和夏至点)。通过将黄道规固定在这两点上,就精确地确定了它的空间倾角。这是一种非常巧妙的、基于天文事实的机械设计。

此圜匀分二十四气,最南曰冬至,为景长候;最北曰夏至,为景短候;东交赤道者为春分,西交赤道者为秋分,皆昼夜平候。

双鱼戏水按:在黄道规上均匀地划分出二十四节气的刻度。黄道最南端的点是冬至,此时日影最长(“景长”)。黄道最北端的点是夏至,此时日影最短(“景短”)。黄道从南向北穿过赤道(东交点)是春分;从北向南穿过赤道(西交点)是秋分。在春分和秋分这两天,全球昼夜等长。

将黄道等分二十四气,是中国传统历法的特色,这与西方将黄道分为十二宫不同。这体现了李之藻在引进西方仪器时,对其进行了本土化改造,使其符合中国的使用习惯和文化传统。“最南”、“最北”指的是黄道在赤道坐标系中的赤纬达到最小和最大值,这直接导致了冬至和夏至太阳高度的变化,从而决定了影长。“东交”、“西交”是从中国传统的“仰观天象”视角出发:春天太阳从赤道以南向东运行进入北半球;秋天太阳从北半球向西运行进入南半球。

若匀分三百六十五度有奇,则可细列宿度,今且作三百六十锲之。

双鱼戏水按:如果按照中国传统的周天度数,将黄道均匀划分为3651/4度。那么就可以在上面精细地标注出二十八宿的距度(每个宿在黄道/赤道上所占的度数)。但现在(为了制作和刻画的简便)暂且先把它等分为360度。

这一句揭示了中西度制的差异与融合。“三百六十五度有奇”是中国古度,与回归年长度365.25日相对应,是“度”的时间属性体现。“三百六十度”是西方(古希腊阿拉伯)度制,基于圆周的6等分,是纯粹的“度”的空间属性。

李之藻在此采取了务实的态度:他承认中国传统的“细列宿度”之法更为精密,但在仪器制作上,采用了西方360度制因为其等分圆周更为方便。这是中西天文学在技术层面一个非常具体的结合点。

其南北极离二十三度半处,又各作一小圜,而于圜齘当冬夏至规处对贯一轴,为黄道轴。

双鱼戏水按:在(天球的)南北极之外23.5度的地方,再各自做一个小圆环。在这两个小圆环的标记点(“圜齘”)处,该标记点正对着冬夏至规,然后对穿贯穿一根轴。这根轴就是黄道轴。

这是浑仪中模拟太阳周年运动的核心机械结构。“南北极离二十三度半处”:这里说的“北极”是指天球北极。距离天球北极23.5度的点,正是黄北极。同理,另一个点是黄南极。黄道就是绕着连接黄北极和黄南极的黄轴旋转的。这个小圜和“圜齘”的作用是轴承或轴套,用于安装和固定黄道轴。“对贯一轴,为黄道轴”:这根黄道轴被安装在赤极轴(浑仪的主轴)之内,使得整个黄道规系统可以绕黄轴缓慢旋转(用以模拟岁差),同时又能随赤道系统一起绕赤极轴快速旋转(模拟周日运动)。这是一个非常精巧的复合运动设计。

最中作小圜为地形

双鱼戏水按:在整个仪器的最中心,制作一个小圆环,用来代表地球的形状。将地球模型置于浑仪中心,是符合中国传统浑天说“地居天中”的宇宙观,这个“地形”小圜不仅是象征性的,它更是整个仪器地心坐标系的几何中心和计算原点。所有天体的运动,包括后面要讲的日月,都是以它为中心来度量的。

外加一圜贯轴旋转,为月轮规。

双鱼戏水按:在“地形”之外,加上一个圆环,这个环贯穿在南北极轴上并可旋转,它就是月轮规。“贯轴旋转”指的是月轮规可以绕仪器的主极轴(赤极轴)旋转。这模拟了月球参与整个天球的周日视运动。这个“月轮规”实际上代表了月亮的平均白道。即,它刻画了月亮轨道在天空中的平均位置,不考虑其细微的波动。

上施月径十二度

双鱼戏水按:在月轮规之上,安装一个“月游轮”,这个轮的直径(对应角度)为十二度。这是整个月球装置最精巧的设计。“月游轮”是一个可以在月轮规平面上绕自身中心旋转的小轮盘。如果月轮代表月亮的平均赤纬,那么月游轮就代表月亮在平均赤纬上的摆动幅度。

轮心正绾规上,亦可旋转以系太阴

双鱼戏水按:月游轮的中心被固定在月轮规上,而它本身又可以绕着自己的中心旋转。月球模型就附着在这个月游轮上。“轮心正绾规上”意味着月游轮的中心点,是月球在平均白道上的经度位置。“亦可旋转以系太阴”意味着,通过旋转月游轮,可以改变月球在白道南北的纬度位置。至此,一个二维的运动合成系统构建完成:第一维(经度):旋转整个“月轮规”,改变月球在天空中的经度位置。第二维(纬度):旋转“月游轮”,改变月球在白道南北的纬度位置。

转之则为九道。

双鱼戏水按:转动这个装置(月轮规和月游轮),就可以演示出月亮在“九道”中的运行。“九道”是中国古代描述月球复杂运动的特有概念。由于白道与黄道存在约5°的交角(黄白交角),且白道与黄道的交点(升交点)沿着黄道不断西退(即交点退行,周期约18.6年),导致白道在天空中的位置不断变化。

古人将黄道两侧各划分出一定宽度的区域,并称之为“九道”(如青道二、白道二、赤道二、黑道二、合黄道,共九道),用以描述月球在每个回归年内可能运行的整个带状区域。

“转之则为九道” 的深层含义是:通过“月轮规”的旋转(模拟月球经度运动)与“月游轮”的旋转(模拟月球纬度变化)这两个运动的合成,这个机械装置就能综合演示出月球在“九道”这个带状区域中的复杂运动轨迹。

此外一圜稍大,亦贯轴内,为日轮规,以系太阳形。

双鱼戏水按:在(月轮规)之外,还有一个圆环,这个环稍微大一些。它同样是贯穿在(浑仪的南北极)轴之内。这个环就是日轮规。日轮规的核心功能并不仅仅是挂着太阳模型做周日旋转,它更是一个承载太阳周年视运动的机构。与月轮规上复杂的“月游轮”不同,日轮规上的太阳模型是固定的。这是因为在古代地心体系中,太阳的视运动被看作是相对均匀和简单的,其主要的不规则性(如周年不等)可以通过偏心圆或均轮本轮体系来解释,而在这个简化的浑仪模型上,可能并未完全体现这套复杂机制,或者将其简化为一个匀速的圆周运动。

用此二圜,可辩日月交食之理。

双鱼戏水按:使用“日轮规”和“月轮规”这两个环圈装置,就可以推辩、演示日月交食的原理。

发生条件:当太阳和月亮在黄白道上的投影位置非常接近(即“朔”,为日食条件)或完全相反(即“望”,为月食条件),且同时位于或非常靠近黄白交点时,才会发生交食。

演示过程:通过旋转日、月轮规,可以将太阳和月亮模型驱动到天球上的任意位置。操作者可以直观地看到,只有当两个天体在交点附近重合或相对时,才有机会形成一条直线(地球月亮太阳或太阳地球月亮),从而满足交食的几何条件。

虽然这个仪器是演示模型,但基于其上的刻度,可以进行定量的计算,从而预测交食的发生时间、食分大小等。

此皆浑天象也。古四游、六合诸仪,大率类此,而法有详略。

双鱼戏水按:以上所描述的这些(带有日月地三形的复杂浑仪),都属于浑天象。古代的四游仪、六合仪等,大体上都与此类似,只是在制作方法和功能上有详细和简略的区别。李之藻在这里做了一个明确的界定。他将这种集成了日月地模型、能够演示交食的复杂仪器,归为“浑天象”,即浑仪的完整形态。

今台仪仍袭旧制,有横箫窥测,而无日、月、地三形;

双鱼戏水按:但是如今(明代)官方天文台的仪器,仍然因袭旧的制式。它们只有横箫(用来瞄准的窥管)进行观测,而没有日、月、地三个天体的模型。明代的“台仪”可能简化成了纯粹的观测弧或简化浑仪,只保留了基本的环圈和窥管,用于测量天体的赤经赤纬,但舍弃了“浑天象”的演示和计算功能。

又北极出地铸为定度,而无子午提规以随地度高下。

双鱼戏水按:而且,仪器的北极出地高度(即当地的地理纬度)是铸造固定的,没有可以调节纬度的子午提规,来适应不同地区(纬度)的高低。一台在南京铸造的浑仪,它的地平环与赤道环的夹角就固定为南京的纬度。如果把这台仪器运到北京(纬度更高)使用,所有的观测和计算都会产生系统误差,因为北京的北极星高度更高。这使得官方的仪器缺乏便携性和通用性,每地都需专门铸造,成本高昂。但这并非中国古人设计时的考虑不周,而是因为古代观天仪器多是官方使用,而且重量较大,一般不会移动到其他地区使用,所以它的定位就不是一款便携的移动观天仪器,这样一来,设计子午提规就显得没有必要了。“子午提规”是一种可以调节仪器倾角的装置。李之藻所见到的西方星盘(即“通宪平仪”的原型)或其改进的浑仪设计,应该包含了这种可调机构。通过调整“子午提规”,一台仪器就能在任何纬度正确使用。

《元史》所载西域诸仪,亦有缀铜钉、通方窍以代横箫

双鱼戏水按:《元史·天文志》里记载的来自西域(泛指中国以西,此处主要指伊斯兰世界)的各种仪器,也有的是镶嵌铜钉,或者开通方形孔窍,用来替代(中国浑仪上的)横箫。“横箫”:是传统中国浑仪上用于瞄准天体的窥管,两端各有用来对齐的“望山”,是一种非常精密的观测装置。

“缀铜钉、通方窍”是对伊斯兰仪器中两种独特瞄准器的描述。“缀铜钉”可能指的是类似瞄准板的装置,通过板上的孔洞或板顶的钉子与天体共线来定位。“通方窍”则更明确地指向伊斯兰仪器中常见的方孔瞄准器,这是一个带有方形开口的构件,观测者通过移动眼睛,使天体的像与方孔的边缘相切,从而确定方向。这种方法在测量太阳位置时尤其有用,可以避免强光伤眼。

或画圜形周度而不具星宿者,随时消息,皆可施用。

双鱼戏水按:或者(有些西域仪器)只画了圆形和周天度数,而不具备具体的星宿图案,根据(观测的)具体情况和需要,都可以灵活运用。

至论天体,此为简明,故首着之。

双鱼戏水按:至于要论述天体的运行,(我介绍的)这种方法(或仪器)是最为简明的,所以把它放在本书的开头来著述。

此浑仪如塑像,而通宪平仪则如绘像

双鱼戏水按:传统的浑仪就像一尊立体的雕塑,而通宪平仪则像一幅平面的绘画。这是一个划时代的、革命性的比喻。李之藻用“塑像”与“绘像”的区别,精准地概括了传统浑仪与通宪平仪的根本不同。

浑仪(塑像)是三维的、实体的。它试图用真实的环圈在物理空间中1:1地模拟天球的结构,追求的是形态上的逼真。如同雕塑,你只能从一个固定的视角(地心)去观察和把玩。

通宪平仪(绘像)是二维的、抽象的。它放弃了立体结构,转而使用一套数学法则(球极投影)将天球“绘制”在一个平面上。如同绘画,它是在二维平面上通过透视、比例等技巧来表现三维物体。

兼俯仰转侧而肖之者也。

双鱼戏水按:(这幅绘像)能够兼顾从俯视、仰视、转侧(等各种角度)去描绘,而依然能逼真地模拟天球。幅运用了正确投影法的绘画(通宪平仪),可以在一张图上,通过不同的划线规则,等效地呈现出从不同角度观察天球的效果。

“俯仰”可以理解为不同纬度的观测者,看到的天球倾斜度不同(北极出地高度不同)。通宪平仪通过更换“地盘”来模拟。

“转侧”:可以理解为不同时间(如不同季节、不同时辰),天球的朝向在旋转。通宪平仪通过旋转“天盘”来模拟。

因此,通宪平仪虽是一张平面图,但其内在的数学规律使其具备了多视角、动态演示的能力。

塑则浑圜,绘则平圜。全圜则浑天,割圜则盖天。

双鱼戏水按:雕塑是浑圆的,绘画是平面的。完整的球体是浑天,割开并将其展平就是盖天。李之藻在此对于“浑天说”与“盖天说”进行了哲学上的融会贯通。他将中国的“浑天说”与“盖天说”这两个看似对立的古老宇宙模型,重新诠释为同一事物的两种不同表现形式。“全圜则浑天”:当你观察、制作一个完整的天球模型时,你采用的是浑天说的思维。“割圜则盖天”:当你将这个球面通过数学方法“割”开并投影到平面上时,你采用的正是盖天说的模型。因此,“通宪平仪”在形式上属于“盖天”,但其内核的全部数据与原理,都来自于“浑天”。它完美地实现了“浑盖合一”。

夫浑天不可图也,今强图之,以识梗概。

双鱼戏水按:浑天(这个球体)本来是很难画在平面上的,如今(我)勉为其难将它画出来,是为了让人们能通过它来认识(天球的)大概模样和规律。

浑天不可图也”指出一个自古以来的制图学难题——如何将球面无失真地展现在平面上。这承认了平面化必然带来变形和信息的损失。

“今强图之”:这个“强”字,充满了自豪感。它指的用是球极投影法等精密的数学工具,成功地实现了将浑天“强行”绘制于平面的壮举。

“以识梗概”:最后点明目的。通宪平仪的目的不是为了取代浑仪在精密测量上的所有功能,而是为了提供一个简明、直观、易于理解和计算的概念模型。它抓住了天体运行最核心的几何关系(梗概),使人能够绕过复杂的三维结构,直接把握其本质。

三、地平子午规之图

地居天中,乃设平规于象外者,以分地上地下界也。

双鱼戏水按:(在浑天说中)大地位于天球的中央。于是,(在平仪上)在星象图(天盘)之外设置一个平规,是用来划分可见的地上天空和不可见的地下天空的界限。

侧立者乃子午规,北极之出地,南极之入地,各随所在测定。

双鱼戏水按:那个侧立着的环就是子午规。(它决定了)北极出地的高度和南极入地的深度,这些数值需要根据观测者所在地的地理位置(纬度)来测定。这是天文学中地方纬度的直观体现。北极星的地平高度(北极出地)等于当地的地理纬度。

浑象纳此规中,以二极为圆枢,一日一周。

双鱼戏水按:整个天球模型(浑象)被容纳在这个(子午)规中,以南北二极的连线为旋转轴,在一天之内旋转一周。空间上:在球面模型(浑象)中,整个天球被子午面(子午规所在平面)一分为二。操作上:在平面仪器(平仪)上,代表整个天球的“天盘”,其旋转中心(枢心)就位于子午线上。“以二极为圆枢”:这是模拟天球周日视运动的机械原理。仪器的旋转轴,对应着天球的极轴(连接南北极的假想轴)。“一日一周”:设定了运动的速度和周期。整个“天盘”必须能够围绕极轴(枢心)旋转,并且这个旋转模拟的是天体真实的周日运动,周期为一日。

四、割圆图

浑天极圜,今割去黄道短规以南一小弧为平仪所不用者。

双鱼戏水按:(在完整的)浑天球极投影图上,现在割去(舍弃)黄道短规(南回归线)以南的一小段弧线,这部分是平仪所不使用的。“浑天极圜”指从一个天极(通常是南极)向赤道平面或另一极的切平面所做的球极投影,所形成的完整圆形星图。这个图包含了整个天球的所有信息。“割去黄道短规以南一小弧”:这是李之藻根据中国的地理位置和实际观测需求所做的战略性取舍。“黄道短规”即南回归线。南回归线以南的天区,对于位于北半球的中国大部分地区而言,是永远在地平线以下、完全不可见的。“平仪所不用者”:既然永远看不见,那么在制作一个追求简洁、实用的平面仪器时,就可以果断地将这部分天区舍弃。这体现了仪器设计的实用主义原则:避免图面冗余,聚焦于有用信息。

此内大弧自午中冬至度逾北极际迄夜半冬至度,共径二百二十七度

双鱼戏水按:被保留下来的这部分大弧,从正午线的冬至点开始,经过北极附近,一直到子夜线的冬至点,整个扇区的跨度(直径)是二百二十七度。

平仪截用为盖天形而置北极于中央云。

双鱼戏水按:平仪就是截取使用了这一部分(227度的扇形),将其作为自己的“盖天”图形,并且把北极放置在图形的中央。

五、赤道规界说

天体无涯,难以器测。强从南北二极之中,界判一线细道,名曰赤道。

双鱼戏水按:天体没有边界,难以用仪器直接测量其全貌。于是,勉为其难行从南北二极的中间,划分出一条假想的细线轨迹,命名为赤道。这也揭示了赤道作为一个人为定义的天球坐标基准的本质,它并非一条物理存在的线。“南北二极之中” 给出了赤道的几何定义,它是天球上到南北两极角距离相等(各90度) 的点所连成的大圆。

因设此规,亦曰昼夜平规。

双鱼戏水按:依据这条线,在仪器上设置了这一个规环,它也叫做“昼夜平规”。

在天则太阳躔度际此,天下昼夜均平;在地则国当赤道之下者,通年昼夜皆平也。

双鱼戏水按:从天象来说,当太阳的运行度数(躔度)到达这里(赤道)时,普天之下昼夜时间均等。从地理来说,凡是正当赤道之下的国家,全年昼夜时间都基本相等。

此规之设:

一、用以度天行一日一周之运;

双鱼戏水按:用来度量天体(日、月、星辰)每日东升西落一周的运动。赤道是时角坐标系的基圈。所有天体的周日运动都呈现为与赤道平行的圆圈,因此用赤道规来度量其运动最为自然和方便。这是其作为时间度量基准的功能。

二、用以定昼夜刻分之永短【刻分长短虽据黄道,实以赤道为宗】

双鱼戏水按:用来确定昼夜时刻的长短。【刻分长短虽然依据的是黄道(太阳位置),但实际计量是以赤道为根本】。虽然决定季节和昼夜长短的原因是太阳在黄道上的位置,但计量时间(“刻分”)的标尺却是赤道。古代将一天划分为100刻,这个划分是基于赤道的均匀旋转。太阳时的不均匀(真太阳时)需要通过赤道时(平太阳时)来校正。这揭示了赤道作为时间计量基准的绝对地位。

三、用以齐黄道出入不齐之度;

双鱼戏水按:用来度量整黄道(与赤道相交所致)出入地的不均匀度数。黄道与赤道斜交,导致太阳的赤纬变化不均匀(在分点附近变化快,至点附近变化慢)。通过赤道坐标系作为中介,可以更有效地描述和计算这种不均匀运动。赤道起到了一个恒定参考框架的作用。

四、用以限春秋分之晷景;

双鱼戏水按:用来限定、判定春分和秋分的日影长度。当太阳位于赤道时,正午晷影的长度正好处于一年中的中间值,标志着春秋分的到来。这是赤道在历法测定中的具体应用。

五、而又由此判天道之南北;

双鱼戏水按:进而,由此(赤道)来判分天球的南北。赤道是天球坐标系的根本分界线。它定义了天北极和天南极,是所有赤纬度量的起点(赤纬0°)。它是整个天球方向体系的基石。

六、以起南北之纬算;

双鱼戏水按:以此为起点进行南北方向的纬度计算。这包括两方面:天球纬度:计算天体位置的赤纬;地理纬度:计算地球上某地的纬度,其数值等于当地北极星的的地平高度,而这个高度正是在子午圈上相对于赤道量得的

七、以纪天下之地员。

双鱼戏水按:用来记录、描绘天下大地的轮廓(员,通“圆”,指地球形状)。这是赤道在地理学和地图绘制中的应用。通过测量不同地点北极出地高度(纬度),并参考赤道,就可以确定各地的地理位置,从而绘制世界地图。这与现代地理学中赤道作为0°纬线的功能完全一致。

用之大者凡七。

双鱼戏水按:赤道的作用从大的方面来说有以上七点。

六、黄道规界说

七政所经行者,命曰“光道”,亦曰“黄道”。

双鱼戏水按:日月五星(七政)运行所经过的路径,被命名为“光道” ,也叫做 “黄道”。七政”指太阳、月亮以及金、木、水、火、土五大行星。中国古代很早就认识到这些天体的运行路径都集中在黄道附近。“光道” 这一名称,侧重于其物理现象,指发光或反光的天体运行的通道。“黄道” 这一名称,则源于视觉和哲学,中央颜色为黄,象征着土居中央,故称“黄道”有“中道”的意思。同时,太阳的光芒在古代也被视为黄色

黄道与赤道如两环相叠然,半出赤道北,半出赤道南。

双鱼戏水按:黄道与赤道就像两个圆环相互叠放在一起,其中一半在赤道以北,一半在赤道以南。“半出赤道北,半出赤道南”意味着黄道被赤道平分。这两个大圆相交于两点,即春分点和秋分点。这两个点将黄道等分为南北两部分。

以三百六十度计之,则南北所出经度各一百八十度,而纬度之最远者大约二十三度有半。

双鱼戏水按:如果用三百六十度来计量,那么(黄道)在赤道北和赤道南的经度各占一百八十度,而(黄道与赤道之间)纬度的最大距离,大约是二十三度半。这里的“纬度”指的是黄道与赤道之间的角距离,即现代天文学中的黄赤交角。“二十三度有半”这个数值是中国古代通过长期观测得到的非常精确的测量结果,与当时西方的认知一致。这个角度决定了太阳直射点在南、北回归线之间移动的范围,是导致四季更替的根本原因。

其经度每三十度为一宫,十五度交一气:

双鱼戏水按:其(黄道)经度上,每三十度划分为一宫,每十五度交一个节气。

《浑盖通宪》真原:楔子-浑盖合一

正北为天正冬至之始【月建在子半,其宫磨羯之初】

次稍东为小寒【月建丑初】、大寒【丑中,其宫寳瓶】、立春【月建寅初】、雨水【寅中,其宫双鱼】、惊蛰【月建卯初】

而交于赤道为春分【卯中,其宫白羊】

稍转而南为清明【建辰】、谷雨【辰中,其宫金牛】、立夏【建巳】、小满【巳中,宫入阴阳】、芒种【建午】

尽于夏至【月建午中,宫入巨蟹】

稍西为小暑【建未】、大暑【未中,宫入狮子】、立秋【建申】、处暑【申中,宫入双女】、白露【建酉】

又交赤道为秋分【月建酉中,宫入天秤】

次为寒露【建戌】、霜降【戌中,宫入天蝎】、立冬【建亥】、小雪【亥中,宫入人马】、大雪【建子】

而又值天正冬至。

更细锲为三百六十五度四之一,则二十八宿列焉。

双鱼戏水按:如果更精细地将其(黄道)划分为三百六十五又四分之一度,那么二十八宿就可以排列其上。“三百六十五度四之一”是中国传统度制,即“古度”。它的设定与回归年的长度(365.25日)直接对应,体现了中国古代“度”与“日”相联系的观念。二十八宿是中国特有的星空分区体系,每个宿都有自己特定的“距度”(即该宿在赤道或黄道上所占的度数)。这些距度的总和就是365.25古度。因此,只有使用古度系统,才能原汁原味地、精确地将二十八宿标注在仪器上。

凡月建与宫界常差十五度,而中历太阳所躔星纪等次,又与公历白羊等名常差数日【公历所谓动的月、不动的月,天有九重,则黄道亦有九重,推法甚活】

双鱼戏水按:一般而言,(中国的)月建与(西方的)宫界常常相差十五度;而且,中国历法中太阳所经行的星纪等十二次,又与公历(指当时西方的历法)的白羊等宫名,在时间上常常相差几天。【公历(西方历法)中所谓的“动的月”、“不动的月”,(以及)天有九重,那么黄道也有九重,推算方法非常灵活。】

月建:指中国农历的月份,如建子月(十一月)、建丑月(十二月)等,与二十四节气中的“节”相对应。宫界:指西方黄道十二宫的起点。这个“差”源于定义的不同。中国的“月建”是根据“节”气来划分,而西方的“宫”是根据“中气”来划分。例如,中国的丑月建从冬至(中气)开始,而西方的摩羯宫从冬至(节气)开始。节气与中气在黄道上正好相差约15度。因此,中国的“月建”与西方的“宫”在天空中的位置是错位的。

“中历太阳所躔星纪等次,又与公历白羊等名常差数日”:这个“差”指的是历法起算点的不同导致的日期差异。中国历法的“星纪”次与西方历法的“摩羯”宫,本质是不同的,因为中国的十二次是恒星制的,西方的十二宫是回归制的,所以太阳实际进入这个区域的日期并不相同。

今只据公历,取其便于锲度,则以白羊戌宫为始,所谓“步戌成岁”者也。

双鱼戏水按:如今(我制作此仪器)只依据公历(指当时西方的历法体系),是看中它便于在仪器上刻画刻度。因此以白羊戌宫作为(黄道经度计算的)起始点。这就是所谓的“步戌成岁”。这个起点的天文学意义是春分点。在当时的天球上,春分点位于白羊宫内。以春分点作为黄经0°,是西方天文学的惯例。这一步选择,意味着整个仪器的黄道坐标系采用了西方的基准。

所以分黄道为十二宫者,日月相逐会于黄道者岁十二次,而一岁四时有十二变,取数于十二,其义最精。

双鱼戏水按:之所以将黄道划分为十二宫,是因为太阳和月亮相互追逐、会合于黄道,一年中会发生十二次;而且一年四季有十二个“变”(指十二个月或十二个中气)。采用“十二”这个数,其含义是最为精妙的。

“日月相逐会于黄道者岁十二次”:“日月相逐会”即 “朔望月”。月亮追赶太阳,二者会合一次就是一个朔望月。一个回归年约有 12.37 个朔望月。取其整数,便是“岁十二次”。这是十二这个数字的天象来源之一。

“一岁四时有十二变”:“四时”即四季,“十二变”可以理解为十二个中气或十二个月。一年分为四季,每季三个月,共十二个月,这是十二这个数字的历法来源之一。

“取数于十二,其义最精”:李之藻认为,选择“十二”这个数并非偶然,而是因为它精确地反映了日、月、地三者运动周期的一个基本调和关系,故而其意义最为精当。

半之则为六,三之则为四,四之则为三,凡诸曜之行、岁时之变,总之不出于此。

双鱼戏水按:(将十二)平分就是六,三等分就是四,四等分就是三。所有星辰的运行、岁时节气的变迁,总而言之都超不出这个(以十二为基础的)规律。

“半之则为六”:可能指一年有前后两个半年。“三之则为四”:可能指一季有三个月,或将黄道十二宫按“三合”(如申子辰合水)分为四组。“四之则为三”:可能指一年四季,每季三个月。“凡诸曜之行、岁时之变,总之不出于此”:这是最终的哲学论断。李之藻试图表明,无论是太阳、月亮、五星(“诸曜”)的运行,还是由它们决定的季节、节气、月份(“岁时之变”)等一切时间节律,其数学关系都可以被囊括在以“十二”为基础构建的框架之内。

凡天下寒暑荣瘁,皆由黄道。

双鱼戏水按:普天之下的寒冷、暑热、繁茂、枯萎,都是由黄道决定的。此处应理解为太阳在黄道上的周年视运动。正是太阳在黄道上的位置变化,导致了地球上接收到的太阳能量(日照角度和时长)发生周期性改变,从而驱动了寒暑荣瘁的循环。

中国当赤道之北,故太阳之行黄道也,北陆而暖而万物生,南陆而寒而万物死也。

双鱼戏水按:中国位于赤道以北,所以当太阳运行在黄道的北陆时,就温暖而万物生长;当太阳运行在黄道的南陆时,就寒冷而万物凋零。

而黄道一规有四用:

一、以节七曜列宿逆天右转之度【黄道内惟日行道中一线,余各别有一小轮,因有疾迟退伏,离地愈远则其规愈觉小也】

双鱼戏水按:第一,用来规节、度量日月五星和列宿逆着天球(自东向西)右转的度数。【黄道范围内,只有太阳是严格沿着中间一条线运行,其余(月亮和五星)各自另有“小轮”机制,因此会有运行速度的快慢变化以及逆行、伏匿等现象,而且(这些星体)离地球越远,它们(相对于黄道)的运行轨迹就显得越小。】

“逆天右转”指的是从北天极俯视时所见的行星自西向东的视运动,与天球周日运动方向相反。黄道是度量这种运动的最佳标尺。

括号内的内容,李之藻介绍了西方托勒密体系的宇宙模型。

“惟日行道中一线”:认为太阳是沿黄道(“中一线”)运行。

“余各别有一小轮”:指月亮和五星除了绕地的大轨道(均轮)外,还有自己的本轮。行星在本轮上运行,从地球上看,就产生了“疾迟”(速度变化)和 “退伏”(逆行和不可见)的复杂现象。

“离地愈远则其规愈觉小也”:这是指外行星(火、木、土)的逆行弧段看起来比内行星(金、水)要小。

二、以审日月交食,大抵近黄道则食;

双鱼戏水按:用来审定日月交食,大体上来说,(日月)只有运行到黄道附近才可能发生交食。日食发生于朔,月食发生于望。但朔望不一定发生交食,只有当朔或望发生时,日月都位于黄白交点附近,三者几乎成一直线,食才发生。因此,“近黄道则食”是判断和预报交食的必要条件。

三、以其出地多寡,定天下昼夜长短;

双鱼戏水按:根据太阳(在黄道上运行时)出地高度(“出地多寡”) 的不同,来确定世界各地昼夜时间的长短。这描述的是季节性的昼夜长短变化。太阳在黄道上的位置决定了其赤纬。太阳赤纬越高(即离天赤道越远),对于中高纬度地区而言,其周日圈在地平以上的部分就越多,导致昼更长,夜更短(夏半年);反之亦然(冬半年)。黄道是推算这一变化的根本依据。

四、以分星宿之南北及纪其纬度。

双鱼戏水按:用来区分星宿的南北位置,以及记录它们的纬度。这里的“纬度”指的是黄纬,或黄道内外度。虽然中国传统主要用赤道坐标系,但引入黄道坐标系后,可以更方便地描述和计算与太阳、月亮运行相关的天文现象(如行星动态、月亮位置),因为日月主要是在黄道附近活动。

凡论黄道宫分者,固不止规上一线,凡二极之内,周天星宿皆以十二判之,但在本宫界内,皆以本宫立算【义同剖瓜。中历从北极剖之,纪以二十八宿;公历则以磨羯之初去北极二十三度半处为黄道极而剖分焉】

双鱼戏水按:凡是讨论黄道宫分,当然不限于黄道规上的一条线。在整个南北二极之内,周天的所有星宿都可以用十二宫来划分,只要星宿位于某个宫的界限内,就都用该宫来定位计算。李之藻在此阐明,黄道十二宫是一个全天球分区系统,而不仅仅是黄道带的标记。这类似于中国的二十八宿系统,也是将整个天球划分为不同的区域。不同的是西方是将天球沿黄经方向“剖”为12份,每份覆盖从北黄极到南黄极的整个区域。

七、昼长、昼短、南极、北极四规说

此四规分天下寒暑,气侯为五截,日景亦五截。

双鱼戏水按:这四条规环将天下的寒暑(气候)划分为五个地带,日影(的变化规律)也相应地分为五种情况。这指的是仪器上的赤道规(昼夜平规)、北回归线规(昼长规)、南回归线规(昼短规),以及代表极圈的规(文中虽未明言,但由后文可推知)。这四条规是太阳直射点移动的南北界限。“分天下寒暑…为五截”:这是对中国传统“天下”观的一次科学划分。这五截正是现代地理学中的 “五带”:热带(赤道与南北回归线之间);北温带(北回归线与北极圈之间);南温带(南回归线与南极圈之间);北寒带(北极圈以内);南寒带(南极圈以内)

“日景亦五截”:“日景”即日影。不同地带,正午太阳高度角和周年变化完全不同,导致日影长度和方向的变化规律也截然不同,故曰“五截”。

赤道之下,其地四时皆燠,而春秋分为甚——为适当日道之下也;

双鱼戏水按:在赤道正下方的地区,那里四季都炎热(“燠”),而春分和秋分时最为炎热——因为此时太阳正好位于天顶(“适当日道之下”)。此句描述热带(赤道地区) 的气候特征。“四时皆燠”:因为赤道地区全年太阳高度角都很大,接受的太阳辐射能变化小,故终年高温。在春分和秋分,太阳直射赤道,正午时分位于天顶,此时地表单位面积接收的太阳辐射能最强,因此感觉最热。

冬夏至稍减,而其为燠则同,为仅去日道二十三度半也。

双鱼戏水按:(赤道地区)在冬、夏至时炎热程度稍减,但总体上依然炎热,因为(此时太阳)仅仅离开了(天顶)二十三度半。这解释了为何赤道地区全年温差极小。在冬至和夏至,太阳直射点移动到南、北回归线,此时赤道地区的正午太阳高度角为90° – 23.5° = 66.5°。这个角度依然很高,阳光接近直射,因此虽然比春秋分时稍凉,但“其为燠则同”,整体仍处于高温状态。

其春秋分日中无景;过春分则景在南,过秋分则景在北。

双鱼戏水按:在春分和秋分,正午时分没有日影;过了春分,日影出现在南方;过了秋分,日影出现在北方。“春秋分日中无景”:太阳直射天顶,立杆无影。“过春分则景在南”:春分后,太阳直射点北移,赤道地区太阳位于天顶以南,故日影投向北方。“过秋分则景在北”:秋分后,太阳直射点南移,赤道地区太阳位于天顶以北,故日影投向南方。

长短二规之下,其地每岁一极寒、一极暑,而正相反

双鱼戏水按:在长规(北回归线)和短规(南回归线)之下的地区,那里每年经历一次极度的寒冷和一次极度的暑热,而且(南北半球的情况)正好相反。这里的“之下”并非正下方,而是指从回归线向极地方向的区域,即温带地区。“长规之下” 指北温带,“短规之下”指 南温带。“每岁一极寒、一极暑”:这精准地描述了温带地区最显著的气候特征——四季分明,有明确的夏季(极暑)和冬季(极寒)。“而正相反”:点明了南北半球季节的对称性。当北温带是夏季时,南温带正是冬季,反之亦然。

在长规者,夏至暑,冬至寒,日有东、南、西三景,而南景为常;

双鱼戏水按:在长规(北温带)的地区,夏至时暑热,冬至时寒冷,太阳有东、南、西三个方向的日影,而南方的日影是常态。此句描述北温带(以中国为例)的太阳视运动与日影规律。“夏至暑,冬至寒”:成因是夏至时太阳高度角最高,日照时间长;冬至时相反。“日有东、南、西三景,而南景为常”:这是基于中国位于北回归线以北的观测事实。对于北回归线以北的地区,太阳全年始终位于天顶以南。因此,正午日影永远指向北方(“南景为常”)。在一天中,早晨太阳在东方,影子在西;正午在南方,影子在北;傍晚太阳在西方,影子在东。故曰“日有东、南、西三景”。

在短规者反是,日有东、北、西三面景,而北景为常。

双鱼戏水按:在短规(南温带)的地区,情况与此相反,太阳有东、北、西三个方向的日影,而北方的日影是常态。此句描述南温带的太阳与日影规律,与北温带形成完美对照。对于南回归线以南的地区,太阳全年始终位于天顶以北。因此,正午日影永远指向南方(“北景为常”)。一天中的日影变化则为:东、北、西(“日有东、北、西三面景”)。

过此二规,则日不经天顶过矣。

双鱼戏水按:对于位置超过(纬度高于)这两条规(回归线)的地区来说,太阳就不会经过天顶了。这是一个普适的天文规律。在南北回归线之间的地区(热带),太阳在一年中有两次机会经过天顶。而一旦纬度高于回归线,太阳在一年中的任何一天,其正午高度角都小于90度,即永远不会出现在天顶。

惟赤道与长短二规相离适中之地,冲和之气钟焉。

双鱼戏水按:只有那些与赤道和长短二规(南北回归线)距离都适中的地方,冲和之气(指不冷不热、阴阳调和之气)才会汇聚于此。“相离适中之地”:从科学上看,这指的就是南北温带附近的地区,其气候确实最为适宜人类生存与发展。“冲和之气钟焉”:这是将客观气候条件,用中国传统哲学中的“气论”来加以解释。认为温带地区凝聚了天地间最和谐、均衡的能量(气),故而能孕育出最优秀的文明。这反映了古人对自然环境与文明关系的一种理解。

中国去赤道十九度至四十二度,凡此自东徂西一带,正当其界,毓灵孕秀,遂多圣贤豪杰之俦。

双鱼戏水按:中国距离赤道(的纬度)从十九度到四十二度,整个这一片自东向西的地带,正好处于这个(冲和之气的)界限之内,(因此能)养育灵气、孕育英才,于是多有圣贤豪杰这类人物出现。

此外,过燠过寒,皆属偏气。虽有人类,蠢顽不灵。

双鱼戏水按:除此之外,过于炎热(热带)和过于寒冷(寒带)的地方,都属于偏颇之气。即使那里有人类,也是蠢笨顽劣、不够灵慧。

渐近南北二极之规,黄道之所不至,昼夜永短偏胜之极。此二规内,则天地之气极寒,周围皆有日景,而以半年为昼、半年为夜矣。

双鱼戏水按:逐渐接近南北二极之规(指极圈)的地方,是黄道所不能到达之处,昼夜长短的失衡达到了极致。在这两条规之内,天地之气极其寒冷,周围任何方向都能看到日影(即太阳始终在地平线附近打转),并且出现半年为白昼、半年为黑夜的现象。

八、子午规说

此规,灵台所无,今增设于浑象之外,而以浑象之极纳之,令其旋转。

双鱼戏水按:这个规环,是(以往)官方天文台(灵台)所没有的,现在(我)将其增设于浑天仪模型(浑象)之外,并且将浑象的极轴纳入其中,使它能够旋转。

太阳从天上经此规为午中,地下经此规为子中,故名“子午规”。

双鱼戏水按:太阳在天空中运行经过此规时,就是正午(午中);在地下(的延长线)经过此规时,就是午夜(子中),因此命名为“子午规”。这定义了子午规的天文本质。它代表的是天球上那个通过天顶、天底、南北天极的子午圈。任何天体,当其周日视运动经过这个圈时,就达到了其上中天或下中天。

设此规,其用有五:

一、以分半昼半夜刻数;

双鱼戏水按:用来划分白昼一半和黑夜一半的刻数。这是其最基本的时间计量功能。当太阳在子午圈上时,对于观测者而言,正好是白昼(从日出到日落)或黑夜(从日落到日出)的中点。因此,子午规是平分昼夜、校准刻漏(古代计时器)的天然基准。

、以寻列曜极高、过顶之度,当此之谓“中星”;

双鱼戏水按:用来找寻众星(“列曜”)达到最高(“极高”)和经过天顶(“过顶”)时的度数,此时观测到的星就被称为 “中星”。这是子午规的核心观测功能。天体在过子午圈时,其地平高度达到最大值,此时的大气干扰(如蒙气差)最小,是进行精密角度测量(如测量“北极出地”高度)的最佳时机。

、以此规计日,凡每日自子半起,正当此规之下,一检夜半中星,以定太阳正宿;

双鱼戏水按:用这个规来计量日期。凡是每一天从子时过半(子半,即午夜0点)开始,此时(太阳)正位于此规之下(即下中天)。一旦查验夜半时分的中星,就可以反推确定太阳在星空中的准确位置(“正宿”)。在午夜(子半),太阳正处于下中天,与它相对的星宿(即当时位于上中天的“中星”)正好与太阳相差180度。因此,通过观测记录午夜时的中星,就可以知道太阳在星空中的对冲位置,从而精确校准太阳在黄道上的宿度。这是制定精确历法的基础。

、此规分周天度,亦可缘太阳以求赤道,缘赤道以求北极;

双鱼戏水按:这个规划分了周天度数,也可以凭借太阳(的位置)来推求赤道(坐标),再凭借赤道(坐标)来推求北极(的位置)。这描述了子午规作为坐标系转换的桥梁作用。通过测量太阳在子午圈上的高度,结合日期(太阳黄经),可以计算出当地的赤道坐标参数,进而可以更精确地定位天球北极。这对于仪器的校准和天文测量至关重要。

五、而《万国全图》所列曲线,皆系此规,但取中分南北、过顶一线为名,随地而异。

双鱼戏水按:而且,《万国全图》(即世界地图)上所画的一条条曲线,都关联着这个规,只不过它取的是平分南北、通过天顶的那一条线(即经线)作为名称,并且(这条线的位置)随着地点的不同而变化。地图上的经线(子午线),正是天子午圈在地球表面的投影。

“随地而异” 是关键。它说明,地球上不同地点都有自己独一无二的子午圈。这正是地理经度的概念。李之藻认识到,通过天文观测确定本地子午线,是绘制世界地图、确定各地相对位置的基础。

九、地平规说

此规平分浑象之半。凡北极、日月、列星,在此上者可见,在此下者不可见;日在此上为昼,在此下为夜。

双鱼戏水按:这个规(地平规)将整个天球模型(浑象)平分为两半。凡是北极、日月、众星,在这个规之上的可见,在这个规之下的不可见;太阳在这个规之上就是白昼,在这个规之下就是黑夜。这定义了地平规的根本属性:它是观测者中心的、代表个人视域的基准面。它并非一个客观的天球坐标圈,而是随观测者所在地而变化的“私人天球”的边界。

而可以:

一、定北极、赤道离地之度;

双鱼戏水按:可以用来测定北极星的地平高度和天球赤道相对于地平的倾角。北极出地高度,其数值等于当地的地理纬度。这是大地测量的基石。赤道地平高度等于90° – 当地纬度。确定了北极高度,赤道高度自然可定。

二、定星辰出入之分,及何星常见不伏、何星常伏不见;

双鱼戏水按:用来确定星辰升起和落下的方位点,以及哪些星是拱极星(常现不隐),哪些星是恒隐星(永不可见)。这与观测者纬度直接相关。纬度越高,拱极星的范围越大,恒隐星也越多。地平规是判断这一现象的直接工具。

三、定宿、曜同出同入之度,及先后出入度; 

双鱼戏水按:用来确定星座与天体(如月亮、行星)同时升落或先后升落的度数差。这用于历法推步和星象占候。例如,计算月亮与某颗亮星同时升起的时间,需要精确的地平坐标计算。

四、定太阳、各曜所出地离赤道几何纬度【假如夏至日离赤道二十三度半。惟赤道之下,其出地、入地、过午皆同。若北京在四十度,惟午时所离赤道如前,至于出地、入地却差于纬度也,更北则渐差渐多】

双鱼戏水按:用来确定太阳和各天体在升起时偏离赤道多少纬度…这里涉及解释了一个关键概念:赤道坐标与地平坐标的转换关系。一个天体的赤纬(离赤道纬度)对于不同纬度来说是固定的,但其出地方位角却随观测地纬度变化。在赤道上(纬度0°),所有天体都垂直升起落下;在北京(纬度40°),天体则斜向升起,方位角偏差很大。地平规正是用来计算这种偏差的。

五、辩各曜出入方位;算各曜渐升之度,自一度上至九十度止【通宪専重此度】

双鱼戏水按:用来辨别各天体升落的精确方位;计算各天体升起后逐渐增加的地平高度,从1度到90度(天顶)止【通宪平仪特别重视这个高度度】。通过测量天体的地平高度,再利用盘面上的坐标网进行反算,就可以确定该天体的赤道坐标或黄道坐标。反之亦然。这是“通宪平仪”作为测量仪器的根本工作原理。

此规应设二规:一当地中半处,一当地面。若太阳、经星及木、火、土三星离地絶远,即以地中作平规,算法亦无差;若算太隂及金、水二星离地不甚远,则当就地面起算,方得确度耳。

双鱼戏水按:这个规应该设置两个:一个位于地心,一个位于地表。如果对于太阳、恒星以及木、火、土三星这些离地极远的,用地心规来计算也没有误差;但如果计算月亮以及金、水这两颗离地不远的星,就应当用地表规起算,才能得到精确度数。

此运规之器,以铜、鐡为之。圆顶二髀,可閤可开,一居中,一旋转。

双鱼戏水按:这个用来画规的器械,用铜和铁制成。(它有)圆形的顶和两根股臂,可以开合,一根固定在中心,一根可以旋转。这描述的是一个圆规,很可能是那种大型的、用于在仪器盘面上精确刻线的杠规。

锐施精钢,离锐少许,鑚孔划綖,以便用墨。

双鱼戏水按:在规脚尖端镶嵌精钢,在离尖端少许距离的地方,钻孔并划上细线(“綖”),以便蘸取墨汁(画线)。

凡为圆,必取中规,乃为至圆;为直,必取中绳,乃为至直。方、亷、隅、角,莫不皆然。差之毫厘,缪以千里。

双鱼戏水按:凡是制作圆形,必须用圆规取中,才能得到最标准的圆;制作直线,必须用墨绳取中,才能得到最标准的直。方形、棱边、隅角,无不如此。(制作中)差之毫厘,结果会谬以千里。

凡圆,舒线成直,中判成隅,耦交则方,参立则平。万形皆出于圆,谓圆出于方者,非也。

双鱼戏水按:大凡圆形,展开其圆周就成了直线,从中间剖开就成了弧角,对折两次,四点相连可得方形,三个圆(确立三点)就能定出一个平面。万种形状都源出于圆,而说圆是出于方的,是不对的。

双鱼戏水识:以上为《浑盖通宪图说》开篇之引言,位于正文诸篇之前。其妙尽在“浑盖合一”四字。其文曰:”天体浑圜,运而不息。古今制作,浑仪最肖。就中割圜截弧,即是盖天。”此三十余言,实为全书枢机。

浑盖之争,自古有之。然李氏立论超迈前贤,不以浑盖为对立,而以浑盖为相成。浑天者,宇宙之真形;盖天者,推步之妙法。以浑天为体,则不失天道之本真;以盖天为用,乃得测算之便利。

“割圜截弧”一语,尤见匠心。割者,非破浑天之体;截者,实取盖天之用。犹绘画之于塑像,虽形貌有异,其神韵相通。故”径尺之仪,法取平悬”,正是以平面之简,驭浑圆之繁。

观其“不得不割截算之,然不能离浑天度法”之论,深得中庸至理。割截者,盖天之法度;浑天者,运算之根本。二者相济,如阴阳之互根,似日月之代明。

通览全篇,自天体运行至器用制作,由黄赤交角至日月躔度,无不贯穿着浑盖合一之旨。赤道规分昼夜平准,黄道规定寒暑往来,皆是以盖天之法,显浑天之象。

此开篇之论,实为全书立极。后文诸章,或言七政之行,或论交食之理,或述测量之术,皆本此浑盖合一之宗旨。诚可谓“浑盖既合,天地可通;体用兼赅,道器相融”也。

后文诸篇之精义,几何构图之玄机,数理推演之妙谛,待忙里抽暇,再行秉笔疾书,详加阐释,以飨同好。

今略述其要:
一曰天体运行之规,日月星辰之躔度,皆可依图索骥;
二曰方圆曲直之变,投影割截之法,俱能循规而解;
三曰中西算学之融,勾股象限之术,尽在运筹之中。

诸君若欲深究:
观星测影之实操,请待下回分解;
制器演象之妙用,且听后续阐明;
历算推步之精微,容当另文详述。

古人云:大道至简,惟在循序渐进。吾辈当效张衡制仪之精诚,祖冲之演算之缜密,假以时日,必能使浑天盖天之说融会贯通,令通宪平仪之妙尽显无遗。

且容暂驻笔墨,蓄势待发。他日重逢,定当奉上饕餮盛宴,以报诸君厚望。

——双鱼戏水