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天体运行论 作者: 哥白尼 第十三章 如何分析和论证月球的黄纬行度
现在我还应当描述月球的纬度行度。因为受到更多的限制,这种行度更难发现。像我以前谈过的[Ⅳ,4],假设有两次月食在一切方面都相似和相等,即是说暗黑区域占有相同的北面或南面位置,月亮在同一个升交点或降交点附近,并且它与地球或与高拱点的距离也相等。如果两次月食如此相符,就可以说月球在其真运动中已经走完了完整的纬度圈。地球的影子是圆锥形的。如果一个直立圆锥被一个与其底面平行的平面切开,则截面为圆形。当与底面的距离较大时,圆周较小;而与底面的距离较小时,圆周较大;于是在相等距离处的圆周相等。因此,在与地球相等距离处,月亮通过阴影的相等圆周,于是在我们看来呈现出相同的月面。结果就是这样,当月亮在同一边与阴影中心相等距离处显现出相等部分时,我们就知道月球纬度相等。由此必然得知,月球已经返回原先的纬度位置,而尤其是在两个位置相符时,月球在前后两个时刻与同一交点的距离相等。月亮或地球的靠近或离开会改变阴影的整个大小。然而这种变化很小,几乎察觉不出来。因此,正如前面对太阳所谈的那样[Ⅲ,20],两次月食之间经历的时间愈长,我们便能更准确地得出月球的黄纬行度。但是在这些方面都相吻合的两次食是很罕见的(我至今还从未遇见过)。 然而我知道,这还可以用另外一种方法来做到。假设其他条件不变,月亮可以在相反的两边和在相对的交点附近被掩食。这表明,月球在第二次食的位置与第一次正好相对,并且除整圈外它多走了半个圆周。这似乎可以满足本课题的研究。于是我找到了两次几乎刚好有这种关系的月食。 按克劳迪阿斯·托勒密的说法[《大成》,Ⅵ,5],第一次月食发生在托勒密·费洛米特尔(Ptolemy Philometer)7年(=亚历山大死后第150年)埃及历7月27日之后和28日之前的夜晚。就亚历山大城夜晚季节时而言,月食从8点初开始,至10点末结束。这次月食发生在降交点附近,在食分最大时从北面算起掩掉月亮直径的7/12。因为当时太阳是在金牛宫内6°(78),食甚时刻为在午夜之后2季节时(79)(按托勒密的资料)=均匀时21/3点钟。在克拉科夫应为均匀时11/3点钟。 我在与克拉科夫相同的经度线上,于公元1509年6月2日观测了第二次月食。当时太阳是在双子宫内21°处。食甚时间为在那天午后均匀时113/4点钟(80)。月面南部约占直径的8/12。被食掉。月食出现在升交点附近。 因此从亚历山大纪元到第一次月食,历时149埃及年206日,在亚历山大城再加141/3小时(81)。然而在克拉科夫应为地方时131/3小时,而均匀时为131/2小时(82)。按我的计算结果,那时近点角的均匀位置为163°33′,这与托勒密的结果[=163°40′]几乎完全一样。我还得出行差为1°23′(83),月球的真位置比其均匀位置少这一数量。从同样的已经确定的亚历山大纪元到第二次月食,共有1832埃及年295日,加上视时间11小时45分=均匀时间11小时55分(84)。因此月球的均匀行度为182°18′(85);近点角位置为159°55′(86),归一化后为161°13′;行差(即均匀行度小于视行度的差值)为1°44′(87)。 在两次月食时,月球显然位于与地球相等距离处,而太阳都是在远地点附近(88),但是掩食区域有一个食分之差(89)。我在后面将说明[Ⅳ,18],月亮的直径①一般约为1/2。一个食分=直径的1/12=21/21,这在两个交点附近的月球倾斜圆圈上大约相当于1/2。月球在第二次食时离开升交点,比在第一次食时离开降交点要远1/2°(90)。于是完全清楚,在扣除整圈外月球的纬度真行度为1791/2°(91)。但是在两次月食之间,月球的近点角使均匀行度增加21′,两个行差也相差这样多[1°44′-1°23′]。因此可得除整圈外月球的黄纬均匀行度为179°51′[=179°30′+21′]。两次月食相隔的时间为1683年88日,再加视时间22小时25分(92),均匀时间与此相同。在这段时间中,除完成22,577次均匀运转(93)外还有179°51′,这与我刚才提到的数值相符。
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