《談天》

或言太陽有薄質包之，故與雲星同類。其證有二：一曰黃道光，二三四月間，若天氣清朗，日初入時能見之，或八九十月日未出前亦能見之。狀如光尖錐其軸在黃道面內頂點距太陽之視度自四十至九十不等，與軸正交之底自八度至三十度不等，其尖錐角包太陽於中，其頂出水星金星道之外。有時頂點距太陽九十度，則至地道矣，愈近亦道見之愈明，不可雲北曉之類也。或雲太虛中薄氣略厚處能阻彗星，此乃數萬彗星過最卑時所留尾上餘質積而成也。或雲是太陽之本氣，然有如是氣胞，當有橢率及大小，而與中體同轉，與動重學之理大不合也。意或是無數小體與日相屬。俱若小行星，各有本道，各有周時，距我甚遠，故視之甚微耳。所見尖錐，一若日光透門隙，見光中無數微塵也。此諸小體並之，較日體尚甚微，不可比，故攝動不能覺。然其各道相交，則有時必相遇而相擊，而或落於日中，或落於行星中。各國史中所載隕石、隕鐵諸事，即此物也。西史有四人爲隕石所擊死。周貞定王四年，隕石於土耳其之哀可蔔大摩，大六七石。後梁龍德元年，以大利之那尼隕石於河中，高出水面四尺。明泰昌元年，隕鐵於印度本若之斜林特，其王日杭格以鑄劍。此後隕石於英國十六次，一在倫敦。嘉慶八年三月初六日午正，法蘭西諾滿的之來格城，空中有大火球，裂爲數千石而隕，徧散於地，方裡者七八十。王命人往觀之，不誣。此外不能勝載。昔人謂此係地面或月中火山口飛出者，非也。今人皆知是空中小體，與行星同類。其隕時有火光，至地尚甚熱。或於空中碎裂者，蓋其下行，速率遞增甚大，與氣相磨，力甚猛，故發熱，且生火也。一曰流星與上鐵石諸小體異，常別是一質。每見大流星曳長光或大火球，經過地氣之上層。有時過後，所曳光帶留於空中，歷時數分始滅。有時發喧鬧聲，其體豁裂而隱。有時無聲而自隱，此必地氣外之物偶入地氣中而發光也。乾隆四十八年七月二十一日，有大流星經過歐羅巴洲，從蘇格蘭之舌蘭島至羅馬，其速率一秒中約九十裡，距地面一百五十裡。其光較望時之月尤大，實徑一裡半。其狀屢變，後分爲數體並行，各曳光尾，爲最異焉。或有時見流星多至無數，如花礮亂放，光滿天空，歷數時之久，徧大洲大洋皆見之，或兩半球皆見之。此必在立冬後五六兩夜。嘉慶四年、道光十二、十三、十四諸年皆然。其見史志者，攷之亦恒在此二夜。又立秋後二三兩夜亦有之，然不能如是之多。但常有大流星皆曳光尾徹夜不絶又有數夜略可定其時不如此諸夜之確準。意地球行道每週至此處必過無數流星，繞日道之面，一二日始過盡。其過時諸流星及地球之路皆當作直線論。又諸流星俱若用同速平行，而視地若定，故從地望之，若俱從天空一公點發出，此與雲隙日光平行線之合點同理。故諸流星所行之弧線引長之，俱成大圈。立冬後五六兩夜所向之點，近軒轅第十二星。立秋後二三兩夜所發之公點，恒近傳舍第七星。無論此二星與地平成何方位，皆然。流星道非必與黃道同面，但設爲橢圜，且兩心差無定。而各流星之速率及方向，無論與地同異，其所發公點之緯度雖大同，未嘗不合理也。若諸流星勻列於此橢圜道，則地球繞日，每年必一次遇之。若諸流星分作數隊，依次相隨行於橢圜道，而周時與地球不同，則或間數年一遇之。所遇之隊有疎密，故所見不同也。 近時天文家俱究心流星之理，便孫伯、勃蘭特二人。欲知其道與地道之交角，細測各流星初見至隱之時分，及恒星中之方位，用底線長五千丈，從兩端測之，知其高從四十六裡至四百餘裡不等，速率每秒中五十二裡至一百餘裡不等。其速如是，繞日無疑也。 道光二十七年七月初九日有大流星過法蘭西提挨伯及巴黎斯。測如上法，土魯士星臺官白底推得其繞日之道爲變曲線，半長徑〇.三二四〇〇八三，負兩心差三.九五一三〇，最卑點距日〇.九五六二六，與地赤道而之交角十八度二十分十八秒正交點黃經十度三十四分四十八秒。依此諸根推之，此流星從最近恒星即視差一秒之星。天行三萬七千三百四十年而始至也。 諸流星之行道，設有方向，速率略與地同，而又近地，則意必爲地攝力所留而繞地也。若爲實體，能借光照地，則有時必於一刹那中見之，即入闇虛而隱。觀白底所測，中有一疑：其繞地如月，其周時三小時一刻五分。其距地心與地半徑比若二.五一三與一比其距地面爲一萬四千五百里也。 續依前言太陽之熱因摩盪而生故其體不燒毀磔裂。古時倍根創説謂凡動者之熱，皆因體內之質點常速轉而生，其後細勒亦附和其説，然其是否未定。近時梅爾、儒勒、唐生三人新論此理，雲凡體之動無論如何而生，已生之後，永不能滅。若有物阻之，則其動力變形而存於體內，使其諸質點加速旋轉，因此而成熱，或成光，或成光及熱。而加入天空亮氣內之諸點，分散於天空各處，成所顯之光及熱也。此説有數事不解而難信，然合之則有妙論，故謂熱因擊力與面阻力而生。此可爲例矣。瓦得孫、唐孫二人因此解太陽之光熱，瓦得孫雲諸隕石行甚長之橢圜道，如彗星相似，其遇太陽之雲氣而落至太陽面者甚多，而速率亦甚大。太陽所發一切之大光大熱即由此而成。準此，太陽而每方尺每小時必受隕石重五觔，速率每秒一千一百三十裡。設隕石之疎密率等於花綱石，則每年必蓋於太陽面高十二尺。唐孫信此説，而謂太虛之黃道光黃道光如氣質之星氣以螺絲道轉行，漸近太陽，而摩盪太陽之光氣，以成太陽所發一切之大光大熱。然此不必詳辨可依前説。而攷遠鏡所見太陽之事，以知此説之合理與否也。同治五年立冬後五夜，見流星極多，故後必以是年爲流星天學之元年也。近時勤於測流星之人甚多，故大英格致公會設白來利格、類失格勒格與侯失勒亞力會合地面陸海多人，如亥師及海定格等所測，而用便孫、伯勃蘭特二人之原法，詳攷獨流星顯滅之高與速率行道，而知立冬、立秋後之外，亦有依定時而見之流星。今已定流星顯滅之高及速率，而得總説如左。 流星所顯之光道距地面之高，至少五十八裡，至多三百七十六裡。其初顯時高之中數爲二百里，滅時高之中數爲一百五十裡。故依此曉之證，言雲氣之高過於一百三十裡有據也。流星之速率，每秒五十裡至二百三十裡，中數爲九十八裡與便孫伯、勃爾特之數合。 立冬立秋後之外，最要之各隊流星，小寒前四日所顯者，合點在赤經二百三十四度，北赤緯五十一度。穀雨日所顯者，合點在赤經二百七十七度，北赤緯三十五度。霜降前五日所顯者，合點在赤經九十度，北赤緯十六度。大雪後五日所顯者，合點在赤經一百零五度，北赤緯三十度。立冬後甚多之流星，米利堅紐赫溫之奈端攷相傳之書，知自唐昭宗至道光十三年，共有十三次。在唐昭宗天復二年、後唐明宗應順元年、宋真宗咸平五年、宋徽宗建中靖國元年、宋甯宗嘉泰二年、元順帝至正二十六年、明嘉靖十二年、明萬曆三十年、康熙三十七年、嘉慶四年、道光十二年、十三年也。其間之期爲三十二年、三十三年、三十四年，中數爲三十三年又四分年之一，即一百三十三年內有四次。唐昭宗天復二年，在霜降前七夜，以後日期移易不勻。至道光十三年，則在立冬後六夜。依曆法，變此年爲日數，得二百零五萬零七百九十九日。與二百三十九萬零八百六十七日之較，爲三十四萬零六十八日。而九百三十一太陽年，爲三十四萬零四十日，其較爲二十八日。故發流星之日期在九百三十一年內，漸移後二十八日約每百年移後三日也。按嘉慶四年、道光十二年、十三年人所推算者，知在同治五六年當再見甚多之流星。將此預傳各處，使人候之。至期有驗，雖不及嘉慶時之亮而已爲甚亮。同治六年所見者則尤多。米利堅見其最大者。音地亞那不路明敦人格固烏特，自半夜至卯初一刻，共見五百二十五流星。近馬的尼島見光星如雨。任特尼塔島之舟主，名赤木雲，自醜正至天明，記所見共一千六百流星。巴哈馬島之那掃，有武官名司多爾得，與其伴自醜初至卯初二刻，記所見共一千零四十流星。彼時細攷此流星之合點，在黃經一百四十二度三十五分，黃北緯十度二十七分，即在軒轅第十一、第九之間也。彼時自太陽觀地球之黃經，爲五十一度二十八分。故道光十三年，因格謂合點在黃道面，推之當時必略在地道內地球所在之點切線之方向。故若以每流星爲細行星，則必逆行環繞，與地道同心之平圜或橢圜，其最卑點或最高點略與合點相同，在黃經五十一度二十八分。而其道之長徑約在黃道之面內。 設以流星爲細行星，而地球與大發流星之處一百三十三年中相會四次，則流星所行道之形有二法可解之。第一法謂微橢圜道，周時略一恒星年。第二法謂行長橢圜道周時三十三恒星年又四分恒星年之一。第一法之橢圜道亦有二式。第一式：米利堅奈端之説其相會在橢圜之最高點，周時三百五十四日五七，少於恒星年十日六七半徑〇.九八一兩心差〇.〇二〇四。第二式：同治七年英國月録無名氏之説，其相會在橢圜之最卑點，周時三百七十六日五六，多於恒星年十一日三三，半徑一.〇二一，兩心差〇.〇一九二。依第一式，每恒星年必行一周多十度五十分。故在三十三年內必過原點二度三十分。依第二式，每恒星年必行一周而少如前數。故在三十三年內必不及原點，亦如前數。故推算各周時，得其元皆在三十一年、三十二年、三十三年及三十四年，而流星恒必略近所會之原點也。若諸流星散大至公總道闊十一度，則幾必相會；若散大至闊二十二度，則定必相會，而幾能連有兩年相會矣。第二法，以大利密蘭星臺官沙怕勒利之説。其相會甚近橢圜道之最卑點，周時三十三年又四分年之一，半徑十〇.三四，兩心差〇.九〇三三。此法與前法其相會皆在往下時之中交點也。其諸流星若散大至公總道之闊能容地球過此交點則歷時必多於一年，爲一百三十三分之四，相會約可在所定之年。若諸流星散大之闊爲此二倍，則相會必在所定之年。若再闊，則相會速有二三年，而與古所記者相合矣。每百年移後三日之故半因恒星年長於太陽年一日四。尚有一日六乃因被他行星所攝動。而每百年交點移前一度三十六分，即每年五十七秒六，地球屢近之，攝力最大，攝動必因此也。故知必被地球攝動也。前言流星行道第一法之二式，其速率必略同地球之速率，而行與地球相逆，可知其真交角約倍其視交角，而得二十度五十四分。流星行道第二法，在橢圜道之最卑點，速率與地球速率比若一.三七一與一比。設呷呐爲地道，吧叮爲流星道，視交角𠮙呷叮十度二十七分，𠮙叮邊爲一.三七一，叮呷邊爲一則得叮𠮙呷角爲七度十三分，故真交角𠮙叮昞爲十八度三十一分。 設諸流星爲細行星，而略行正圜道，與地道大小略同而逆行，其道之交角不大於小行星中者之一道，則與太陽所屬諸行星之例不合。又因其無亂攝力能使外移而至其本道，則必恒依此而行無窮之年，而與地球相會無窮之次數。故全團必因地球之懾力所散亂，而使各流星行道之斜度與兩心差各不同。設諸流星行長橢圜道，而周時爲三十三恒星年又四分恒星年之一則似彗星之道。彗星則常有逆行也。彼得與沙帕勒利同時攷得。但白勒於同治四年所測之彗星除過最卑點外其根數與此流星盡合。列其二數如左，以比較之。 觀表內之半長徑一〇.三四最卑點之距略爲一則知最高點距日必一九.六四，稍出天王星道之外，而道面與天王星道面之交角甚小，長徑與黃道面略合，故天王星與流星同時至二道之交處，略必相遇。無論長徑之方向有變，古必已有相遇之時，後亦必有相遇之時也。惟長徑之方向未必與交點同變尚未推算，故未能確知其變否。力佛理亞另立一説雲，在漢順帝永延元年必已相遇。彼時天王星與流星之行俱慢於今。流星在最高點之速率與地球速率比，若〇.〇七與一比，得每秒行三裡八二故必久受天王星攝動之力。而流星道之方向大有變移，即與古時木星攝動勒石力彗星，變之爲短時道相似也。可知流星之行古尚在外，若非天王星攝之，使行於今之道，則在地球永不能見之也。沙帕勒利又另立説，謂流星道之半短徑爲〇.四四一，其道面與地道面之交角小，故出地道面之距，永不能過於一.五地道半徑。又思古時必已近木星或土星，而受其攝動，使行於今之道也。按：此説不合理。倘如此，則攝力必正加於道面，而行星與流星之速率皆甚大，加力之時必甚小；所受攝動亦必甚小也。 立秋後三日之流星，依同治二年侯失勒亞力測星所得其合點，在大陵中。若其道合拋物線，則遇時之速率與地行正圜當有之速率比，若二之平方根與一比。此與侯失勒亞力及同測者所定之速率略同。又，沙帕勒利依此而推得其道之根數，知與同治元年大彗星道之根數略合。列其二數如左，以比較之。 設非拋物線道，而是長橢圜道，周時約一百二十三年，亦是相合。惟若每年有相遇，則或正圜，或橢圜，皆必全圈有流星也。立秋後流星之合點，各人各年所測者各不同，不及立冬後合點之有定。可知立秋後之流星屬太陽，甚久於立冬後之流星。蓋各流星之周時必有稍異。故久則行前留後，而團聚者散開成一帶。又因地球之攝動，而諸交角兩心差亦各不同，故合點不定也。立冬後之流星不如此，故合點有定也。