方中通,字位伯,桐城人。集诸家之说,著数度衍二十四卷,附录一卷。言:“九章皆出於句股,环矩以为圆,合矩以为方,方数为典。以方出圆,句股之所生也;少广,方圆所出也。方田、商功,皆少广所出。一方一圆,其间不齐,始出差分,而均输对差分之数,盈朒借差求均。又差分、均输所出,而以方程济其穷。度量衡原出黄锺,粟布出焉,黄锺出於方圆者也。”又言:“古法用竹径一寸长六分二百七十一而成六觚为一握,后世有珠算而古法亡矣。泰西之笔算、筹算,皆出九九。尺算即比例规,出三角。乘莫善於筹,除莫善於笔,加减莫善於珠,比例莫善於尺。”其珠算归法,三一三十一,四一二十二之类,“十”字俱作“馀”字。其尺算以三尺交加,取数祗用平分一线。时广昌揭暄亦明算术,与中通论难日轮大小,得光肥影瘦之故,及古今岁差之不同,须测算消长以齐之。一昼夜人一万三千五百息,每息宗动天行十万里有奇。别录为一书,曰揭方问答。
揭暄,字子宣,广昌人。著璇玑遗述七卷,一名写天新语。论日月东行如槽之滚丸,而月质不变。又谓七政之小轮。皆出自然,如盘水之运旋而周遭,以行疾而成旋涡,遂成留逆。於五星西行,日月盈缩,皆设譬多方,言之近理。康熙己巳,以草稿寄梅文鼎,抄其精语为一卷,称其“深明西术,而又别有悟入,其言多古今所未发”。卒年逾八十。
梅文鼎,字定九,号勿庵,宣城人。儿时侍父士昌及塾师罗王宾仰观星象,辄了然於次舍运转大意。年二十七,师事竹冠道士倪观湖,受麻孟旋所藏台官交食法,与弟文鼐、文鼏共习之。稍稍发明其立法之故,补其遗缺,著历学骈枝二卷,后增为四卷,倪为首肯。
值书之难读者,必欲求得其说,往往废寝忘食。残编散帖,手自抄集,一字异同,不敢忽过。畴人子弟及西域官生,皆折节造访,有问者,亦详告之无隐,期与斯世共明之。所著历算之书凡八十馀种。
读元史授时历经,叹其法之善,作元史历经补註二卷。又以授时集古法大成,因参校古术七十馀家,著古今历法通考七十馀卷。授时以六术考古今冬至,取鲁献公冬至证统天术之疏,然依其本法步算,与授时所得正同,作春秋以来冬至考一卷。元史西征庚午元术,西征者,谓太祖庚辰;庚午元者,上元起算之端也。历志讹太祖庚辰为太宗,不知太宗无庚辰也。又讹上元为庚子,则於积年不合。考而正之,作庚午元算考一卷。授时非诸古术所能方,郭守敬所著历草,乃历经立法之根,拈其义之精微者,为郭太史历草补註二卷。立成传写鲁鱼,不得其说,不敢妄用,作大统立成註二卷。授时术於日躔盈缩、月离迟疾,并以垛积招差立算,而九章诸书无此术,从未有能言其故者,作平立定三差详说一卷,此发明古法者也。唐九执术为西法之权舆,其后有婆罗门十一曜经及都聿利斯经,皆九执之属。在元则有札马鲁丁西域万年术,在明则马沙亦黑、马哈麻之回回术、西域天文书,天顺时具琳所刻天文实用,即本此书,作回回历补註三卷,西域天文书补註二卷,三十杂星考一卷。表景生於日轨之高下,日轨又因里差变移,作四省表景立成一卷。周髀所言里差之法,即西人之说所自出,作周髀算经补註一卷。浑盖之器,最便行测,作浑盖通测宪图说订补一卷。西国以太阳行黄道三十度为一月,作西国日月考一卷。西术中有细草,犹授时之有通轨也,以历指大意隐括而注之,作七政细草补注三卷。新法有交食蒙求、七政蒙引二书,并逸,作交食蒙求订补二卷、附说二卷。监正杨光先不得已日食图,以金环食与食甚分为二图,而各有时刻,其误非小,作交食作图法订误一卷。新法以黄道求赤道交食,细草用仪象志表,不如弧三角之亲切,作求赤道宿度法一卷。谓中、西两家之法,求交食起复方位,皆以东西南北为言。然东西南北惟日月行至午规而又近天顶,则四方各正其位。非然,则黄道有斜正之殊,而自亏至复,经历时刻,辗转迁移,弧度之势,顷刻易向。且北极有高下,而随处所见必皆不同,势难施诸测验。今别立新法,不用东西南北之号,惟人所见日月员体,分为八向,以正对天顶处为上,对地平处为下,上下联为直线,作十字横线,命之曰左、曰右,此四正向也;曰上左、上右,曰下左、下右,则四隅向也。乃以定其受蚀之所在,则举目可见,作交食管见一卷。太阳之有日差,犹月离交食之有加减时,因表说含糊有误,作日差原理一卷。火星最为难算,至地谷而始密,解其立法之根,作火纬图法一卷。订火纬表记,因及七政,作七政前均简法一卷。天问略取纬不真,而列表从之误,作黄赤距纬图辨一卷。新法帝星、句陈经纬刊本互异,作帝星句陈经纬考异一卷。测帝星、句陈二星为定夜时之简法,作星轨真度一卷。以上皆以发明新法算书,或正其误,或补其缺也。
康熙己未,明史开局,历志为钱塘吴任臣分修,经嘉禾徐善、北平刘献廷、毗陵杨文言,各有增定,最后以属黄宗羲,又以属文鼎,摘其讹误五十馀处,以算草、通轨补之,作明史历志拟稿一卷。虽为大统而作,实以阐明授时之奥,补元史之缺略也。其总目凡三:曰法原,曰立成,曰推步。而法原之目七:曰句股测望,曰弧天割圜,曰黄赤道差,曰黄赤道内外度,曰白道交周,曰日月五星平立定三差,曰里差刻漏。立成之目凡四:曰太阳盈缩,曰太阴迟疾,曰昼夜刻,曰五星盈缩。推步之目凡六:曰气朔,曰日躔,曰月离,曰中星,曰交食,曰五星。
又作历志赘言一卷,大意言:“明用大统,实即授时,宜详元史缺载之事,以补其未备。又回回历承用三百年,法宜备书。又郑世子历学已经进呈,宜详述。他如袁黄之历法新书,唐顺之、周学述之会通回历,以庚午元历之例例之,皆得附录。其西洋历方今现行,然崇祯朝徐、李诸公测验改宪之功,不可没也,亦宜备载缘起。”
己巳,至京师,谒李光地于邸第,谓曰;“历法至本朝大备矣,而经生家犹若望洋者,无快论以发其趣也。宜略仿元赵友钦革象新书体例,作简要之书,俾人人得其门户,则从事者多,此学庶将大显。”因作历学疑问三卷。
光地扈驾南巡,驻跸德州,有旨取所刻书籍回奏,光地匆遽未及携带,遂以所辢刻历学疑问谨呈。奉旨:“朕留心历算多年,此事朕能决其是非,将书留览再发。”二日后,召见光地,上云:“昨所呈书甚细心,且议论亦公平,此人用力深矣,朕带回宫中仔细看阅。”光地因求皇上亲加御笔,批驳改定,上肯之。
明年癸未春,驾复南巡,於行在发回原书,面谕光地:“朕已细细看过。”中间圈点涂抹及签贴批语,皆上手笔也。光地复请此书疵缪所在,上云:“无疵缪,但算法未备。”盖其书本未完成,故圣谕及之。
未几,圣祖西巡,问隐沦之士,光地以关中李颙、河南张沐及文鼎三人对。上亦夙知颙及文鼎,乙酉二月,南巡狩,光地以抚臣扈从,上问:“宣城处士梅文鼎焉在?”光地以“尚在臣署”对。上曰:“朕归时,汝与偕来,朕将面见。”四月十九日,光地与文鼎伏迎河干,越晨,俱召对御舟中,从容垂问,至于移时,如是者三日。上谓光地曰:“历象算法,朕最留心,此学今鲜知者,如文鼎,真仅见也。其人亦雅士,惜乎老矣!”连日赐御书扇幅,颁赐珍馔。临辞,特赐“绩学参微”四大字。越明年,又命其孙瑴成内廷学习。
五十三年,瑴成奉上谕:“汝祖留心律历多年,可将律吕正义寄一部去,令看,或有错处,指出甚好。夫古帝王有‘都俞吁咈’四字,后来遂止有‘都俞’,即朋友之间,亦不喜人规劝,此皆是私意。汝等须竭力克去,则学问长进。可并将此意写与汝祖知之。”恩宠为古所未有。
文鼎图注各直省及蒙古各地南北东西之差,为书一卷,名分天度里。地既浑员,则所云二百五十里一度,纬度则然,若经度离赤道远,则里数渐狭。故惟路正东西行,自有一定算法;路或斜行,则其法不可用为立法。若两地各有北极高度,又有相距之经度,而无相距里数,是有两边一角,而求馀一边,即可以知斜距之里。若先有斜距之里数而求经度,是为三边求角,亦可以知相距之经度。其法并用斜弧三角形立算,可与月食求经度之法相参,而且简易的确。
文鼎於测算之图与器,一见即得要领,古六合、三辰、四游之仪,以意约为小制,皆合。又自制为月道仪,揆日测高诸器,皆自出新意。尝登观象台,流览新制六仪,及元郭守敬简仪、明初浑球,指数其中利病,皆如素习。其书有测器考二卷,又自鸣钟说一卷,壶漏考一卷,日晷备考一卷,赤道提晷一卷,勿菴揆日器一卷,加时日轨高度表一卷,揆日测说一卷,璇玑尺解一卷,测量定时简法一卷,勿庵测望仪式一卷,勿庵仰观仪式一卷,月道仪式一卷。
其说曰:“月道出入于黄道,犹黄道之出入于赤道也。自古及今,未有为之仪器者。今依浑盖北密南疏之度,以黄极为枢,而月道半在其内,半出其外,则月纬大小之理,及正交、中交、交前、交后之法,可以众著。仪以铜为之,略如浑盖,其上盘为月道,亦如浑盖天盘之黄道圈;其下盘黄道经纬,分宫分度,并以黄极为心,而侭边以黄纬九十五度少半为限。出黄道南五度少半,月道所到也。”
礼部郎中李焕斗尝从文鼎问历法,作答李祠部问历一卷。沧州老儒刘介锡同客天津,问历法,作答刘文学问天象一卷。又言生平於难读之书,每手疏而携诸箧,以待明者问之,於历学尤多,作思问编一卷。纬度以测日高,因知北极为用甚博,古用二至二分,今则逐日可测,承友人之问,作七十二候太阳纬度一卷。潘天成从文鼎学历,而苦于布算,作写历步历法一卷授之。又授时步交食式一卷,文鼎季弟文鼏之稿也。步五星式六卷,文鼎与其仲弟文鼐共成之者也。
文鼎每得一书,皆为正其讹阙,指其得失,又古历列星距度考一卷,从残坏之本,寻其普天星宿,入宿去极度分,中缺二星,又从闽中林侗写本补完之,而断以为授时之法。万历中利玛窦入中国,始倡几何之学,以点线面体为测量之资,制器作图,颇为精密。学者张皇过甚,未暇深考,辄薄古法为不足观;而株守旧法者,又斥西人为异学:两家之说,遂成隔碍。文鼎集其书而为之说,用筹、用尺、用笔,稍稍变从我法。若三角、比例等,原非中法可赅,特为表出。古法方程,亦非西法所有,则专著论,以明古人之精意不可湮没。又为九数存古,以著其概。总为中西算学通例一卷。
馀分九种:一,勿庵筹算七卷。二,笔算五卷。皆易横为直,以便中文。三,度算一卷,原无算例,其弟文鼏补之,而参以嘉禾陈荩谟尺算用法。又有矩算,用一尺一方板,则文鼎所创。四,比例数解四卷。释穆尼阁所译之对数。五,三角法举要五卷。其目有五:曰测量名义,曰算例,曰内容外切,曰或问,曰测量。六,方程论六卷,安溪李鼎徵为刻于泉州。七,几何摘要三卷,就原本删繁补遗。八,句股测量二卷,就周髀、海岛诸术,录要以存古意。九,九九数存古十卷,九数即九章隶首之法,仅存者九章之目耳。后有作者,莫能出其范围。