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天体运行论

_86 哥白尼(波兰)
时,EF=10,034 p。于是其他两角也可定出:EGF=53 1/2的.. EFG=91°19′=行
星与其轨道真近地点间的距离。
但直径.. KFL画成与.. CE平行,于是.. K=[行星]均匀运动的远地点,而.. L=
近地点。[从.. EFG=91°19′]减去角.. EFL=CEF[=1°50′]。余量=角 LFG=弧
LG=89°29′。 KG=从半圆[减去.. LG]的余量=90°31′=从其轨道均匀高拱
点量起的行星视差近点角。此即对我观测的这一时刻我们所要求的数量。
然而在提摩恰里斯的观测中,相应的数值=252°5′。于是在中间这段
时期中,除.. 1115整圈外还有.. 198°26′[=(90°31′+360°=450°31′)252°
5′]。从托勒密·费拉德法斯13年.. 12月.. 18日破晓至公元.. 1529年.. 3
月.. 12日午后.. 7 1/2小时,历时.. 1800埃及年.. 236日加上大约.. 40日一分.. (149)。
把.. 1115圈加.. 198°26′的行度乘以.. 365日。将乘积除以.. 1800
[Ⅴ,23结束段的早期版本:
然而在托勒密的前次观测时,数值为.. 230°。因此在此时期中,除整
圈外还有.. 220°31′[=(90°31′+360°=450°31′)-230°]。从[皮厄斯]
安东尼厄斯.. 2年.. 5月.. 20日克拉科夫时间午前.. 8 1/4小时到公元.. 1529年.. 3月
12日午后.. 7 1/2小时,共历.. 1391埃及年.. 69日.. 39日一分.. 23日一秒.. (150)。同

样可算出在此时间内除整圈外有
220°31′。按[Ⅴ,1之后的]平均行度
表,整圈数为
859。因此可知该表是正确的。与此同时,偏心圆两拱点的
位置不变,仍在
48
1/3°和
228°20′]。

第二十四章金星近点角的位置
第二十四章金星近点角的位置
金星平均近点角的位置②于是容易确定金星视差近点角的位置。从基督
诞生到托勒密的观测共有.. 138埃及年.. 18日.. 9 1/2日-分.. (151)。与这段时间相
对应的行度为.. 105°25′。把这一数值从托勒密的观测值230°中减去,余
数 124°35′[=230°-105°25′]为在[公元.. 1年]元旦前午夜时的金星近
点角。于是按常用的行度与时间计量方法可求得其他的位置。对第一届奥
林匹克为.. 318°9′,对亚历山大为.. 79°14′,对凯撒为.. 70°48′。]
[印刷版本:
由第一届奥林匹克到托勒密·费拉德法斯.. 13年.. 12月.. 18日破晓,共有
503埃及年.. 228日.. 40日一分.. (152)。可算出在此期间的行度=290°39′。从
252°5′减掉这个数目,再加.. 1整圈[612°5′-290°39′],余数=321°
26′=第一届奥林匹克的起点。从这一位置,通过对行度和时间的计算可以
得到其余的位置。对经常提到的时间纪元有:亚历山大纪元=81°52′,凯
撒纪元=70°26′,而基督纪元=126°45′。..
①此处“位置”的含义为起始点。
②此处“位置”的含义为起始点。

第二十五章水星
第二十五章水星
古代天文学家相信这个现象的解释是地球不动,而水星在其由一个偏
心圆所载的大本轮上运动。他们认识到,单独一个简单的偏心圆不能说明
这些现象。(甚至在他们让偏心圆不是绕其本身的中心而绕另一中心旋转
时,情况也如此。)他们还不得不假定,负载本轮的同一偏心圆是在另一
个小圆上运动,这正如他们对月球偏心圆所承认的情况[Ⅳ,1]。于是便有
三个中心:第一个属于运载本轮的偏心圆,第二是小圆的,而第三个归属
于晚近天文学家称之为“载轮”
①的圆周。古人忽视前两个中心,而让本轮
绕载轮的中心均匀运转。这种情况与[本轮运动的]真实中心、它的相对距
离以及其他两个圆周原有的中心,都根本不符。古人深信,这颗行星的现
象只有用托勒密在《天文学大成》中[IX,6]详尽阐述的论点才能加以解释。
(153)
然而为了使此最后的行星从非议者的曲解和托词中拯救出来,并使其
均匀运动与前述行星一样可用地球运动来显示,我认为它的偏心圆上面[所
负载的圆周]也是一个偏心圆,而并非古代所承认的本轮。然而此图像与金
星[V,22]不同,有一个小本轮在[外]偏心圆上运动。行星并不沿小本轮的
圆周运转,而是沿它的直径起伏运动。前面在论述二分点岁差时已经阐明
[Ⅲ,4],这[种沿直线的运动]也可能是由均匀的圆周运动合成的。这不足
为奇,因为普罗克拉斯在其所著《欧几里得几何原本评论》一书中也已说
明,一条直线也可由多重运动形成(154)。水星的现象可用这一切[设想]来
论证。
但为了使假设更为清楚,令地球的大圆为
AB,其中心在
C。在直径
ACB
上,取
B、C两点之间的
D为心并取直径=1/3CD,画小圆
EF,使
F离
C最
远,而
E最近。绕中心
F画水星的[外偏心]圆
HI。然后以其高拱点
I为心,
增画行星所在的小本轮[KL]。令偏心偏心圆
HI具有在偏心圆上的本轮的作
用。

5—27
在按上述方法作图之后,令所有这些[点]依次出现在直线
AHCEDFKILB
上。但同时设行星在
K点,即是在离
F=负载小本轮的圆周之中心为最短距
离=KF处。取此[K]点为水星运转的起点。设在地球运行一次时圆心
F在同
一方向上,即向东运转两次。行星在
KL上运动的速度与此相同,但它是在
直径上对圆周
HI的中心作起伏运动。
①原文为
equant。

由这些图像可知,每当地球是在
A或
B时,水星[外偏心]圆的中心为
F=与
C点相距最远处。但当地球位于[A与
B之间的]中点并与它们相距一
个象限时,[水星外偏心圆的]中心在
E=它最接近[C]的地方。按这个次序
得出的图像与金星[V,22]相反。进而言之,按这个规律当水星穿过小本轮
的直径
KL时,它最靠近负载小本轮的圆周的中心;这即是说当地球越过直

AB时,水星位于
K。当地球是在[A与
B之间]任一边的中点时,行星到

L=[它与负载小本轮之圆周的中心的]距离为极大处。这样一来便出现了
与地球周年运动周期一样大的,两个彼此相等的双重运转。其中一个为[外
偏心]圆的中心在小圆
EF上的运动;另一个是行星沿直径
LK
(155)的运转。
但是与此同时,小本轮或直线
FL绕圆周
HI及其中心作均匀运动,大

88天运行一周,而这与恒星天球无关。然而在我称之为“视差的运动”
中(这种运动超过地球的运动),小本轮在
116日
(156)内赶上地球。更精
确的数值可从平均行度表[在
V,1末]查出。因此可知,水星在其自身的运
动中并非总是遵循相同的圆周。与此相反,按其与均轮中心的距离,它扫
描出变化极大的途程——在
K点为最小,在
L最大,而在
I居中。在月球
的小本本轮中[Ⅳ,3]可以找到几乎相同的变化。但是月球在圆周上的变
化,对水星而言表现在沿直径的往返运动上。可是这是均匀运动迭加而成
的。至于这如何形成,我在前面论述二分点岁差时已经加以解释[Ⅲ,4]。
然而后面在讨论黄纬时[Ⅵ,2],我还将对这一课题补充一些别的论述。上
面的假设足以说明水星的一切观测现象,而这由对托勒密和其他人所作观
测的回顾可以清楚地看出。

第二十六章水星高、低拱点的位置
第二十六章水星高、低拱点的位置

11月
20日日没后观测水星,当时
这颗行星位于离太阳平均位置的黄昏距角为最大处[《大成》,Ⅸ,7]。这
是在公元纪元开始后的
138年
188日克拉科夫时间
42
1/2日-分
(157)。因此
按我的计算,太阳的平位置=63°50′
(158)而(如托勒密所说)用仪器观察
该行星是在巨蟹宫内
7°[=97°]处。但在减去春分点岁差(当时=6°40′)之后,水星的位置显然=在恒星天球上从白羊宫起点量出的
90°20′
[=97°-6°40′],而它离平太阳的最大距角=26
1/2°[=90°20′-63°50
′]。
托勒密进行第二次观测的时间为[皮厄斯]安东尼厄斯
4年7月
19日黎
明=从基督纪元开端算起的
140年
67日,加上大约
12日一分
(159),此时平
太阳在
303°19′处
(160)。通过仪器看见水星在摩羯宫内
13
1/2°[=2831/2°]处,但在恒星之间从白羊宫起点计量约为
276°49′[≌283
1/2°-6°40′]。因此,同样可知它的最大清晨距角=26
1/2°[=303°19′-276°49′]。
它离太阳平位置距角的极限在两边是相等的,因此水星的两个拱点应在两
个位置中间,即在
276°49′
(161)与
90°20′之间,亦即为
3°34′以及
与之正好相对的
183°34′[276°49′-90°20′=186°29′,186°29′
÷2≌293°15′,276°49′-93°15′=183°34′,183°34′-180°=3°34′]。这些应为水星的两个拱点,即高、低拱点的位置。
和金星的情况[V,20]一样,这些拱点可由两次观测区分开来。其中第
一次是在哈德里安
19年
3月
15日破晓时[由托勒密,见《大成》,Ⅸ,8]
进行的,当时太阳的平位置=182°38′
(162)。水星离它的最大清晨距角=19°3′,这是因为水星的视位置=163°35′
(163)[+19°3′=182°38′]。也
在哈德里安
19年(=公元
135年)
(164),于埃及历
9月
19日黄昏时,籍助
仪器发现水星是在恒星天球上
27°43′处
(165),而按平均行度太阳位置为
4°28′(166)。[和金星的情况一样,见
V,20]又一次出现这种情况,即行
星的最大黄昏距角=23°15′,大于在此之前的[清晨距角=19°3′]。于是
完全清楚,当时水星的远地点约在
183
1/3°[≌183°34′],而非在别处。
证讫。

第二十七章水星偏心距的大小及其圆周的比值
第二十七章水星偏心距的大小及其圆周的比值

AB也为[地球]大
圆的直径,而其中心为
C。以
D为心画行星的轨道。然后画与轨道相切的
直线
AE和
BF。连结
DE及
DF。
在上述两次观测的前面一次,看出最大清晨距角=19°31′,因此的
CAE=19°3′。但在另一次观测时求得最大黄昏距角=23
1/4°。因此在两个
直角三角形
AED与
BFD中各角均已知,各边之比也可知。于是在取
AD=100,
000p时,ED=轨道半径=32,639
p(167)。然而,若取
BD=100,000
p,则在此
单位中
FD=39,474
p(168)。但当取
AD
(169)=100,000
p时,FD(为轨道的一
个半径)=ED=32,639
p。在该单位中,[AB-AD的]余量
DB=82,685
p(170)。
于是
AC=1/2[AD+DB=100,
000
p+82,
685
p=182,
685
p]=91,
342
p,而
CD=[AD-AC=100,000
p-91,342
p的]余量=8658
p=[地球轨道与水星轨道]圆
心间的距离。然而取
AC=1
p或
60′时,水星轨道半径=21′26″,而
CD=5
′41″(171)。在取
AC=100,000
p时,DF=35,733
p(172),而
CD=9479
p。证讫。
但是这些长度并非到处相同,而与出现在平均拱点附近的图
5—28数
值大相径庭。据西翁和托勒密[《大成》,Ⅸ,9]报告,在这些位置所观测
到的晨、昏距角就表明这一点。西翁于哈德里安
14年
12月
18日日没后=
基督诞生后
129年
216日
45日-分
(173),观测水星的最大黄昏距角,当时
太阳平位置=93
1/2°(174),即在水星平拱点[≌
1/2(183°34′-3°34′)]
附近[=90°+3
°34′]。通过仪器看到该行星是在狮子宫第一星之东
(175)35/6°处。因此它的位置=119
3/4°(176)[≌3°50′+115°50′],而其最
大黄昏距角=26
1/4°[=1193/4°-931/2°]。据托勒密报告,另一个最大距角
是他自己观测到的,时间为[皮厄斯]安东尼厄斯
2年
12月
21日
(177)破晓=
基督历
138年
219日
12日-分
(178)。同样可知太阳的平位置=93°39′
(179)。
他由此求得水星的最大清晨距角=20
1/4°,这是因为看见它在恒星天球上
732/5°处(180)[73°24′+20°15′=93°39′]。

5—28
现在重画[地球]大圆直径
ACDB。和前面一样,令它通过水星的两个拱
点。在
C点画垂线
CE,作为太阳的平均行度线。在
C和
D之间取
F点。绕
此点画水星轨道,而直线
EH与
EG为其切线。连结
FG、FH及
EF。
再一次要求定
F点以图
5—29及半径
FG与
AC之比。已知角
CEG=26
1/4°和
CEH=20
1/4°。因此整个
HEG[=CEH+CEG=20°15′+26°15′]=46
1/2°。
HEF=1/4[HEG=461/4°]=231/4°。CEF=[HEF-CEH=23
1/4°-201/4°的]余量=3°。
因此在直角三角形
CEF中,在取
CE=AC=10,000
p,已知边长
CF=524
p(181)
和斜边
FE=10,014
p。当地球位于该行星的高或低拱点处时,上面[Ⅴ,27
的前面部分]已求得整个
CD=948
p。DF=水星轨道中心所扫出小圆的直径
=[CD=948p超出
CF=524
p的]多余部分=424
p,因而半径
IF=212
p[=直径
DF的
1/2]。于是整个
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