恒星大小包括28個星座的距離和太陽、月亮、五星的“到達度”(現在對應的是被測天體與規定距離恒星的右子午線差)和“極移”(現在對應的是被測天體與北天極的角距)。
雖然現代人對大部分古代恒星的對應處理在計算上可以保持壹致,但在概念對應上還是有壹些不足。第壹,中國古代的天球概念建立較晚,遮天模式和濁天模式並存於壹個時期,要區分不同時期、不同模式的星內容;二、中國古代的“度”概念是指弧長的相對度量,沒有明確的“角”的含義,所以中國古代沒有三角學。
在中國古代,“觀象授時”是根據北鬥的方向和天上星辰的位置。後來的歷法也非常重視對暮色中星星的觀測和日晷的計算。由於恒星背景上太陽的運動周期(恒星年)與回歸年的長度沒有絲毫差別,當回歸年的長度確定為365 1/4天後,將星期日劃分為365 1/4度,每日行壹次,稱為“日行與周行,在自然度,在歷日”。所以現代人也稱這種畢業為“日度”。根據這種“度”的規定,我們可以通過觀測兩顆相鄰的遙遠恒星幾乎同時通過同壹方向所需的天數(例如黃昏或黎明時通過南子午線)來計算初至和末至的距離,或者通過行星壹周或從壹個夜晚到另壹個夜晚經過的天數來計算平均日度。後壹種情況見於《淮南子·天文訓》,而前壹種情況則反映在《漢書·律歷》的觀星記錄中,即“置物,立棺,漏刻追四方向二十八宿”。日晷是觀測太陽影子的裝置,也可以作為夜晚星辰淩日的參考,還可以用來校正漏刻。泄漏用於確定黃昏。因為無法確定當時觀測28礦脈距離所花費的時間,所以不排除在短時間內利用28礦脈淩日的漏刻數來推算部分礦脈距離的可能。需要指出的是,雖然用這種方法測得的28夜距離是赤道距離,但沒有證據表明當時使用了赤道環等儀器。實際上,測量的距離與采用渾天模型還是蓋天模型無關。曾有人從馬王堆漢墓出土帛書《五行占》記載的五星行推斷先秦時期有準確度很高的“先秦渾儀”。但正如郭內卿所指出的,“五行占中出現的線條是沿赤道測量的,這種測量工作不壹定要用渾儀”,可能是“用表”,也可能是“用渾儀”。以漏刻推斷星緯的情況,在漢代王莽傳中也能找到。在他對王莽謀略的論述中(公元前9年),有“觀景為鑒”、“觀聲為鑒”、“考慮官位”、“察星為缺”。應劭(活躍於2世紀後期)說:“推五星緯為參。
另壹種觀察二十八夜距離的方法記載在《周誌·suan經》(卷壹)中。也就是說,在平地上設壹個圈,希望有兩個相鄰的小屋,有繩子和泳衣。再次測量地面圓周上兩個小屋之間的弧長,先得出小屋之間的距離。雖然它實際上是作為星星的地平線方位角來測量的,但是就遮天模型而言,即使天地有高低,星星的地平線方位角也是它在周日的距離,因為天樞是垂直於地球的地平線的。當然,對於離恒星距離較大、赤緯較高的情況,誤差較大。
《每周並行計算之書》(第二卷)也描述了矮牽牛去北極超過115度,樓和角去北極超過91度,東井去北極超過66度的算法。後人也把它作為恒星“極”的最早記錄。其實當時只是海內外“七秤六間房”。《周髀算經》中的“極消”及其算法壹直存在諸多疑問。有人認為其價值實際上來源於渾天說,不無道理,但是否來源於渾天說的實測,仍有進壹步探討的必要。
“黃道至極”的概念在《漢誌》中也有描述:“天有中道,…”。中道,黃道,光明道。廣道北至東京,近至北極;南到矮牽牛,遠到北極;東到墻角,西到樓,走到極致。至於夏季至日的東京,北方靠近極點,所以短;……至於冬天至日裏的牽牛花,它遠,所以長;……春秋分至婁、焦,去極而中;……很難知道有多遠,但要看風景。“引文中省略的八尺豎桌景觀大小與隋書《天問誌》所引劉向《洪範傳》(約公元前77- 7年)中的描述相同,而與其他學派所說的不同,故其描述可能出自劉向,大致反映了西漢末年的認識。引文還表明,當時的“黃道去極化”沒有“度”,只與影子的大小有關。
蓋圖的“七鱗六室”模式和內、中、外鱗之間的裏程,在西漢末年的《孝經·經緯助神契》中已有發現。把壹周的英裏數分為三百六十五又四分之壹度,也見於《洛書·姚震度》壹書中,書中記載“壹周的英裏數為十七萬壹千裏,曾為二千九百三十二裏,七十壹步,二尺七寸四分之壹,三百六十二”,與《周算》壹書中的圓裏數和刻度(四個刻度)壹度的長度相同。以蓋天圍為天圍,應該是渾天模式影響的結果,或者是渾天家族吸收蓋天論的反映。第二天開始的《周易·比suan經》的模型是天地平行,但中間高度比外面低,這應該也是受了渾天模型的影響,或者說蓋天甲在與渾天的爭論中改進了原有的模型。因為天空是穹窿,所以用周日畢業對應的“度”來表示刻度並不奇怪,但它的度和後來的渾天氏所用的度非常接近,讓人生疑,計算過程也相當人為。毫無疑問,它適用於亨廷頓家族的測量。本書甄杜堯、劉欣(?-公元23年)存在過,這部分《周並行算經》的成書日期應該更晚。《隋書·田文·商誌》引用楊雄《八難遮天》如下:“日行東行,隨黃道。白天[晚上],矮牽牛離北極(北)[南]110度,東京離北極70度,180度。”記載仍應是“黃道至極”,但其程度與賈逵、後漢季歷、王範不同,而與唐代文獻記載的星宿至極相同,故其程度應為後人所改。如果楊雄遮不住天是真的,東漢初年就應該有黃道了,《周髀算經》也是在這裏寫成的。
“走向極端”源於黃道走向極端的測量,這是壹個事實,應引起天文學史研究者的充分重視。在漢代和三國時期的相關文獻記載中,“去極化”問題總是與黃道有關,而涉及到星星時,也只是說明太陽在28宿中的位置,而不是討論星星去極化的距離。其實占星家劃分的占星學依據主要是根據大致沿黃道分布的28個地方的太陽、月亮和五星的運動,他們並不太在意占星家從北極到黃道外的確切位置。直到陳卓(大約30年代-20年代初),三位占星家,甘、石和吳顯,寫了星圖,...以為他們會確定年代”,這樣就有可能更準確地觀察到每個占星家的極端,並寫出壹個目錄。對於歷法經營者來說,太陽的距離關系到春分的確定、節氣的變化、晝夜長短、漏刻的安排等。,於是“黃道去極化”的問題首先被註意到並被測量。第壹次將“黃道至極”這壹項列入《後漢書》所載的《後漢書·季歷》。
如何實現“黃道去極”也要討論。劉釗註補中引用的張衡的《渾儀》描述了在渾象上測量黃道停滯和黃道退化的方法。此外,《開元卷》引自隋、的《渾天說》,亦稱“漏、景、極移可推”。在唐代,這種方法可能仍然被用來獲得黃道的極值。《後漢書》在法歷記下所列二十四節氣的黃道極表,就是用這種方法立即得到的。《法華錄》永元十四年(102),上諭說:“...昏厥的長度從當天的極端距離開始,日周[2000]都數不過來,要按米下到現場。”《法華誌》“黃道至極”表前也說:“黃道至極,日照,據儀而表。”“易”應指《律誌》中漢安二年(143)的、宗。關於所謂“圖儀”中的“圖儀漏”的討論,也就是渾象。劉釗根據渾象測量黃道極數的方法,就是對“根據儀器度數”的解釋。當然,這裏的前提是,必須測量冬季至日或夏季至日,以確定黃道在大象身上的位置。至於如何測量,目前還沒有相關的文獻記載。如果壹個垂直於大象表面的小手表在中午的時候在至日上移動,手表的影子就是太陽在大象身上離北極的極遠點或極近點,然後沿著大象表面測量北極到這個點的弧長並換算,就可以得到黃道極點。