此帖為轉(zhuǎn)貼,方便大家學(xué)習(xí)天星擇日.
弧角天星日課在造曆館或懂得的人有心予以神秘化,并壟斷這項(xiàng)天文曆算的應(yīng)用,從明末清初以來(lái)已歷三、四百年,仍難一窺它的全貌。本文敘述它的釋意、格式,有助揭開(kāi)弧角天星的神秘面紗。
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1.此圖為假想的天球模型,圖中央黑點(diǎn)代表地球,天球即由其無(wú)限延伸而形成。
2.觀測(cè)者的頭頂年線延伸于天球上,即是天頂Z,即相對(duì)點(diǎn)為天底Z'。
3.地球的北極點(diǎn)無(wú)限延伸至天球即是天球北極P,而其相對(duì)點(diǎn)P'為天球南極。
4.由地球看天球,在夜晚可看到天球上鑲滿星球,假設(shè)我們要觀測(cè)的是S(星),其所在天球經(jīng)圈或時(shí)圈為PSP'。
5.觀測(cè)者所在地球的地平方位圈,像天球無(wú)限延伸即是NSEW。
6.地球的赤道圖,向天球無(wú)限延伸為天球赤道圈為QEQ'W。
7.圖中SPZ的陰影區(qū)域即是天球球面界定而成的弧角,故有關(guān)算法美其名為「弧角天星」。
8.透過(guò)這種天球模型,利用球面三角學(xué)的數(shù)學(xué)計(jì)算,可輕易求出諸曜到山時(shí)刻、諸曜出沒(méi)及日出日落時(shí)刻、諸曜高度、諸曜方位角、大氣折射、視差、光行差、諸曜的移行運(yùn)動(dòng)、諸曜的瞬時(shí)位置、日食及月食、水星凌日、金星凌日...等和天星日課后天12宮各宮宮使點(diǎn)的黃道經(jīng)度。
?。紙D一>的弧角是天球球面諸圈相交錯(cuò)而截取的,凡圈不滿全周360o者,皆可稱為弧,兩弧相交所夾者皆稱為角?;〗堑暮饬恳远?、分、秒計(jì)之,1度=60分,1分=60秒?;《热√烨蛏现T圈截取之長(zhǎng)度,角度取之于角旁兩弧,當(dāng)角度恰夠象限者為直角,小于象限者為銳角,大于象限者為頓角。天球上三弧相遇,必成三角之形,若其中含有一直角者,稱為直角球面三角形,古稱正弧三角形;如果不含有直角,則稱之為斜球面三角形,古稱斜弧三角。
任何一個(gè)球面三角形,都有六個(gè)單元,即三條弧內(nèi)夾三個(gè)角度,我們以求算太陽(yáng)到山時(shí)刻的3D立體圖形進(jìn)一步說(shuō)明球面三角形之意義。此圖錄自《劍橋插圖天文學(xué)史》
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?。紙D二>中太陽(yáng)、天頂、天球北極為三個(gè)天球上的點(diǎn),構(gòu)成一個(gè)球面三角形(陰影部份),分別由地平經(jīng)圈、子午經(jīng)圈、太陽(yáng)時(shí)角圈,截弧而得的。此球面三角形的6個(gè)單元,繪圖說(shuō)明如下:
三條弧分別是:
(1)北天?。罕睒O距天頂之弧線,甲乙
(2)北日?。禾?yáng)距北極之弧線,甲丙
(3)天日?。禾?yáng)距天頂之弧線,乙丙
三個(gè)夾角分別是:
(1)北天弧與北日弧夾,甲角
(2)北天弧與天日弧夾,乙角
(3)北天弧與北日弧夾,丙角
任何弧角皆以度、分表示其值
若已知某些弧或角,充分了解球面三角函數(shù)的原理、公式,就可求算其他弧或角。依太陽(yáng)到山運(yùn)算,上述的甲角即求算赤經(jīng)時(shí)角,已知某山向計(jì)算何時(shí)太陽(yáng)到山到向;上述的乙角,即已知時(shí)間求算太陽(yáng)到何山何向。
球面三角學(xué)是古希臘杰出天文學(xué)家西帕恰斯(Hipparchus,BC180-125)等人研創(chuàng)的,促使球面三角學(xué)發(fā)明的主要?jiǎng)恿?,?lái)自人們?yōu)榱讼胝_測(cè)量和推算天體的位置與移行的軌道,藉以幫助有關(guān)天文學(xué)等報(bào)時(shí)、計(jì)算日曆、研究地理和航海發(fā)展等需要。
據(jù)傳西帕恰斯發(fā)明弦表,梅尼勞斯主要討論解球面直角三角形的計(jì)算公式,托勒密(C.Ptolemy,AD100-178)在他們的基礎(chǔ)下著手解決天文計(jì)算中要用到的球面三角形中的一些問(wèn)題,并且得到相當(dāng)于現(xiàn)今球面直角三角形的計(jì)算公式,但程序相當(dāng)笨拙,為了求解一個(gè)未知量,需要有五個(gè)已知量。
在托勒密以后的3個(gè)世紀(jì),印度的數(shù)學(xué)、天文學(xué)家阿耶別多一世(Aryabhata I 約AD476-550)對(duì)三角學(xué)作出及卓越的貢獻(xiàn),提出0o~90o間每3.75
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