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天体运行论 作者: 哥白尼 第二十七章 水星偏心距的大小及其圆周的比值
利用这些观测可以同时得出圆心之间的距离以及各圆的大小。令直线AB通过水星的两个拱点,A为高拱点,B为低拱点,并令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=231/4°。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=32,639p(167)。然而,若取BD=100,000p,则在此单位中FD=39,474p(168)。但当取AD(169)=100,000p时,FD(为轨道的一个半径)=ED=32,639p。在该单位中,[AB-AD的]余量DB=82,685p(170)。于是AC=1/2[AD+DB=100,000p+82,685p=182,685p]=91,342p,而CD=[AD-AC=100,000p-91,342p的]余量=8658p=[地球轨道与水星轨道]圆心间的距离。然而取AC=1p或60′时,水星轨道半径=21′26″,而CD=5′41″(171)。在取AC=100,000p时,DF=35,733p(172),而CD=9479p。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=931/2°(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=1193/4°(176)[≌3°50′+115°50′],而其最大黄昏距角=261/4°[=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=201/4°,这是因为看见它在恒星天球上732/5°处(180)[73°24′+20°15′=93°39′]。
图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=261/4°和CEH=201/4°。因此整个HEG[=CEH+CEG=20°15′+26°15′]=461/2°。HEF=1/4[HEG=461/4°]=231/4°。CEF=[HEF-CEH=231/4°-201/4°的]余量=3°。因此在直角三角形CEF中,在取CE=AC=10,000p,已知边长CF=524p(181)和斜边FE=10,014p。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=948p。DF=水星轨道中心所扫出小圆的直径=[CD=948p超出CF=524p的]多余部分=424p,因而半径IF=212p[=直径DF的1/2]。于是整个CFI=[CF+FI=524p+212p]≌7361/2(182)。 与此相似,在三角形HEF中(H为直角)还已知HEF=231/4。(183)。于是在取EF=10,000p时,显然可得FH=3947p。但在取CE=10,000p时,EF=10,014p,此时FH=3953p(184)。然而上面已求得FH[在Ⅴ,27开头,该处所用符号为DF]=3573p。令FK=3573p。于是HK=[此FH-FK=3953p-3573p的]余量=380p=行星与F的距离的最大变化,而F=行星轨道中心。[当行星运动时,]轨道由高、低拱点延伸到平拱点。由于有这个距离及其变化,行星绕其轨道中心F描出不相等的圆。这些圆随不同的距离而变。最短的距离=3573p[=FK],而最长距离=3953p[=FH]。它们的平均值应当=3763p[380p÷2=190p,190p+3573p,3953p-190p]。证讫。
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