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天体运行论

作者: 哥白尼

第二十四章 在地平经圈上日月各视差值的表格显示


 

 

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现在在确定太阳和月亮的每个单独的视差时也没有疑问了。重画地球圆周上的弧段AB,它通过地平圈的极点,地球中心为C。令DE为在同一平面内的白道,FG为太阳轨道,CDF为通过地平圈极点的直线,而令太阳与月亮的真位置在直线CEG上。画AG和AE为指向这些位置的视线。

 

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于是太阳视差由角AGC表示,而月亮视差由角AEC表示。进而言之,太阳和月亮视差之差可由角GAE量出,而GAE=AGC与AEC两角之差。现在取ACG为可以与那些角对比的角度,并令ACG例如为30°。根据平面三角定理,当我们在AC=1p时取直线CG=1142p,则显然可得角AGC=太阳真高度与视高度之差=11/2。但是当角ACG=60°时,AGC=2′36″。与此相似,对角ACG的其他数值,太阳视差也明显可知。

但是对月亮来说,可用它的四个极限。取360°=4直角,可令角DCE或弧DE=30°;当月地距离为极大时,取CA=1p,则我已说过[Ⅳ,22]CE=68p21′。于是在三角形ACE中,AC与CE两边以及角ACE均已知。因此可以求得AEC=视差角=25′28″。当CE=651/2p时,角AEC=26′36″。与此相似,在第三极限处,CE=55p8′,此时视差角AEC=31′42″。最后,在月球距地球最近处,即当CE=52p17′时,角AEC=33′27″。进一步说,当弧DE=60°时,按同样次序可得视差为:第一,43′55″;第二,45′51″;第三,541/2和第四,571/2。我将按下列表中的次序写下所有这些数值。

为了更便于使用,和其他表相似,我把它扩充成一组30行,但间距为6°。这些度数可以理解为从天顶算起的度数(极大值为90°)的两倍。我把表安排成9栏。第一和第二栏所载为圆周的公共数。我把太阳视差安置在第三栏。在这之后是月球视差[第四至九栏]。第四栏显示最小视差(当半月在远地点时出现)小于下一栏中的视差(在满月和新月时出现)的差值。由位于近地点的满月和新月所产生的视差见第六栏。接着在第七栏中出现的分数,为最靠近我们的半月的视差超过它们附近视差的差值。剩下最末两栏所载为比例分数,在计算四个极限之间的视差时可用这些比例分数。我还将解释这些分数,首先是在远地点附近的分数,然后是落到前两个极限[月亮分别位于两弦和朔望的远地点]之间的分数。解释见下。

 

4—19

我令圆周AB为月球的第一本轮,中心为C。取D为地球中心,画直线DBCA。以远地点A为心,描出第二本轮EFG。截取弧段EG=60°。连结AG与CG。前面已经阐明[Ⅳ,17],直线CE=511/60地球半径。此外,DC=6018/60地球半径,EF=251/60地球半径(148)。因此在三角形ACG中,边GA=1p25′,边AC=6p36′(149),还有这两边所夹的角CAG也已知。于是按平面三角

定理,以同样单位表示,第三边CG=6p7′。由此可知,如果换成直线则整个DCG,或与之相当的DCL=66p25′[=60p18′+6p7′],但是DCE=651/2p[=60p18′+5p11′]。于是余量[DCL-DCE]=EL≌551/2[≌66p25′-65p30′]。通过这个已知的比率,当DCE=60p时,用同样单位可得EF=2p37′和EL≌18′(150)。我把这个数值放在表中第八栏内(151),与第一栏的60°相对应。

对于近地点B,我将作类似的论证。以它为心,取角MBN=60°(152),重画第二本轮MNO。如上面一样,三角形BCN的各边与角均可知。取地球半径=1p时,用同样方法可得多余线段MP≌551/2。取相同单位,DBM=55p8′。然而,如果DBM=60p,则用这样的单位可得MBO=3p7′,而多余线段MP=55′。但是3p7′∶55′=60∶18(153)。我们得到与前面对远地点相同的结果。两次所得多余线段相差只有几秒。对其他情况我也采取这样的算法,得出的结果填入表中第八栏。但如果不用这些数值,而用行差表[在Ⅳ,11末]中比例分数栏所列数值,也不会有任何差错,这是因为两套数值几乎一样,并且都是很小的量。

剩下要考虑的是中间极限,即第二与第三极限之间的比例分数。现在令满月和新月扫描出第一本轮AB,其中心为C。取D为地球中心,并画直线DBCA。从远地点A开始截取一段弧,例如AE=60°。连结DE与CE。于是有三角形DCE,其两边已知:CD=60°19′(154)CE=5°11′。还已知内角DCE=180°-ACE。根据三角定理,DE=63°4′。但是整个DBA=651/2,比ED超出2°27′[≌65°30′-63°4′]。但[2×CE=]AB=10°22′,与2°27′之比=60∶14(155)。这可列入表中第九栏,与60°相对应。以此为例,我已完成剩下的问题并作成了下面的表。我还加上另一个表,即日、月和地影半径表,以便尽可能地使用这些资料。

 




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