《明史》•卷三十三·志第九·歷三
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(注:您提供的文本內容爲《歷草》中關於古代天文曆法的原始文獻,涉及五星(木、火、金、水、土)運行的平差、立差、定差計算方法,以及裏差刻漏中二至差、出入差、晝夜刻的推算術式。由於原文使用的是古代天文術語和數學方法,且語言古奧,其“翻譯”需在保持原意、數學邏輯和天文原理不變的前提下,以現代漢語進行通俗準確的解釋。以下爲該文本的完整、直接、清晰的現代漢語翻譯內容:)
五星(木星、火星、金星、水星、土星)的計算方法如下:
以“立差”爲秒(單位),以“平差”爲基準,以“定差”爲總和。五行各星的計算方法均按順序進行調整,其中木星、土星、金星、水星四星的計算均以“本”爲基礎,唯火星則以“本”爲基準進行修正。各星的最終實測度分值,均需通過“積日”乘以相應的差值來求得。
五星的積日,皆以“度率”爲基礎,除以“週日”(即365度25分)得到。各星以四分之一爲一個象限(即90度),但火星採用的是“象限的三分之一”(即30度),以30度爲基準,若在盈縮狀態,則用“減象限”得到“盈初縮末”的限,加象限則得“縮初盈末”的限。在命度時爲方便計算盈縮歷的乘除,故取盈縮歷的數值,但實際的積日數值即爲積度。
關於“裏差刻漏”的計算方法:
1. 求“二至差股”及“出入差”:
- 先將測得的北極出地高度取40度95分作爲“半弧背”。
- 使用割圓弧矢法,推得“出地半弧弦”爲39度26分,即爲“大三斜中股”。
- 再將測得的二至黃赤道內外度(即23度90分)作爲“半弧背”,推得“內外半弧弦”爲23度71分,該值作爲“黃赤道大句”,同時也是“小三斜弦”。
- 將“內外半弧弦”自乘得到“句冪”,將“半徑”自乘得到“弦冪”,兩者相減後開方,得到“股”,再用“股”減去“半徑”,差值爲4度81分,即爲“二至出入矢”,也就是黃赤道內外的矢量。
- 夏至日時,南至地平高度爲74度26分半,作爲“半弧背”,推得“日下至地半弧弦”爲58度45分;半徑爲60度87分半,作爲“大三斜中弦”。
- 將“大三斜中股”39度26分乘以“內外半弧弦”23度71分,得到“實”,再以“半徑”60度87分半爲“法”除之,得15度29分,即爲“小三斜中股”(也稱“小股”)。
- 用“小股”15度29分減去“日下至地半弧弦”58度45分,餘43度16分,爲“大股”。
- 用“出入矢”4度81分減去“半徑”60度87分半,餘56度06分半,爲“大股弦”。
- 將“大股弦”(56度06分半)乘以“小股”(15度29分)爲“實”,再以“大股”43度16分爲“法”除之,得19度87分,爲“小弦”,即“二至出入差半弧弦”。
- 再根據“二至出入差半弧弦”求出“二至出入差半弧背”爲19度96分14秒。
- 再將“二至出入差半弧背”19度96分14秒除以“二至黃赤道內外半弧弦”23度71分,得84分19秒,即爲“度差分”。
- 求“黃道每度的夜刻”:
- 將所求的每度黃赤道內外半弧弦,乘以“二至出入差半弧背”得到“實”,再以“二至黃赤道內外半弧弦”爲“法”除之,得到“每度出入差半弧背”。
- 將餘數“倍之”再“三因”(即乘以3),加1度,得到“日行百刻度”(即黃道每度對應的日行總刻度)。
- 將“每度出入半弧背”乘以“百刻”爲“實”,再以“日行百刻度”爲“法”除之,得“出入差刻”。
- 以“二十五刻”爲基準,若黃道在赤道內部,則“出入差刻”加於二十五刻;若在赤道外部,則減去該值,得“半晝刻”。
- “半晝刻”乘以2,即爲“晝刻”,再從100刻中減去,即得“夜刻”。
例如:求冬至後四度的晝刻:
- 冬至後44度黃赤道內外半弧弦爲17度25分69秒。
- 以“二至出入差半弧背”19度96分14秒乘之,爲實;以“二至黃赤道內外半弧弦”23度71分除之,得14度52分85秒,爲“出入半弧背”。
- 半徑60度87分半減去44度黃赤道內外矢2度51分81秒,餘58度35分69秒,倍之得116度71分38秒,三倍後加1度,得351度14分14秒,爲“日行百刻度”。
- 以“出入半弧背”14度52分85秒乘以百刻(100刻),得實,以351度14分14秒除之,得4刻13分75秒,爲“出入差刻”。
- 二十五刻減去該值(4刻13分75秒),餘20刻86分25秒,爲“半晝刻”。
- 乘以2,得41刻72分半,爲“晝刻”。
- 100刻減去晝刻,得58刻27分半,即爲“夜刻”。
以上《歷草》記載的晝夜刻度,是根據大都(今北京)的晷漏數據得出的。夏至日晝長、冬至日夜長達到極點,最長爲61刻84分;冬至晝短、夏至夜長,最短爲38刻16分。明朝遷都北京後,本應遵循大都晷漏標準,但最初並未實施。正統己巳年(1439年)經奏請,朝廷下詔以61刻作爲標準頒佈曆法,但衆人仍持異議。景泰初年(1450年)又恢復使用南京的晷刻數據,直到明朝滅亡,始終未能更正。
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