失之豪釐,差以千里!!《上》

史記《太史公自序》︰

上大夫壺遂曰:「昔孔子何為而作春秋哉?」太史公曰:「余聞董生曰:『周道衰廢,孔子為魯司寇,諸侯害之,大夫壅之。孔子知言之不用,道之不行也,是非二百四十二年之中,以為天下儀表,貶天子,退諸侯,討大夫,以達王事而已矣。』子曰:『我欲載之空言,不如見之於行事之深切著明也。夫春秋,上明三王之道,下辨人事之紀,別嫌疑,明是非,定猶豫,善善惡惡,賢賢賤不肖,存亡國,繼絕世,補敝起廢,王道之大者也。易著天地陰陽四時五行,故長於變;禮經紀人倫,故長於行;書記先王之事,故長於政;詩記山川谿谷禽獸草木牝牡雌雄,故長於風;樂樂所以立,故長於和;春秋辯是非,故長於治人。是故禮以節人,樂以發和,書以道事,詩以達意,易以道化,春秋以道義。撥亂世反之正,莫近於春秋。春秋文成數萬,其指數千。萬物之散聚皆在春秋。春秋之中,弒君三十六,亡國五十二,諸侯奔走不得保其社稷者不可勝數。察其所以,皆失其本已。故易曰『失之豪釐,差以千里』。故曰『臣弒君,子弒父,非一旦一夕之故也,其漸久矣』。故有國者不可以不知春秋,前有讒而弗見,後有賊而不知。為人臣者不可以不知春秋,守經事而不知其宜,遭變事而不知其權。為人君父而不通於春秋之義者,必蒙首惡之名。為人臣子而不通於春秋之義者,必陷篡弒之誅,死罪之名。其實皆以為善,為之不知其義,被之空言而不敢辭。夫不通禮義之旨,至於君不君,臣不臣,父不父,子不子。夫君不君則犯,臣不臣則誅,父不父則無道,子不子則不孝。此四行者,天下之大過也。以天下之大過予之,則受而弗敢辭。故春秋者,禮義之大宗也。夫禮禁未然之前,法施已然之後;法之所為用者易見,而禮之所為禁者難知。

司馬遷在《史記》的最後一篇《太史公自序》裡所說的

失之豪釐,差以千里

應是源自《觀測之『測天文』 》一文中,所講的那個『觀天』的『傳統』︰

汝阴侯圭表

圭表

圭表图. 日晷图

中國古代觀天』的傳統,那麼是否什麼樣的『工具?也許石雲里教授對阜陽考古出土之西漢的一組四件『汝陰侯圭表』之解說︰『這两件文物不僅是兩千多年前古人用来觀测天象的天文儀器,而且 ,此件圭表是世界上迄今為止所見最早的圭表實物,二十八宿星盤更是世界上現存最早的天体位置觀測儀器實物,是中國渾儀的始祖,清楚的道明了這個傳統之來歷。由此說來,也許傳聞木製華表於交通之要津供人書寫諫言以針砭時弊,恐怕也不是無故的空穴來風之事。然而在古代即使是這樣的一個簡單』的儀器,都不知需經幾世幾代積累才能夠發明創造』,對於活在知識爆炸』時代的今人來講,很可能覺得是非常的不可思議吧!!

地球西向東自轉,於是太陽東昇西落,本身就是一個天文時鐘。雖然日月對地球海洋潮汐的吸引力使轉速逐漸變慢每百年大約一日增加 1.6 毫秒,導致一年的天數也慢慢的減少,有證據表明四億年前之泥盆紀中期一年曾經是四百天。即使如此,也看得出來這個天文鐘之『準確』的了。所以只是用一個簡單的日晷,長時間的觀察紀錄晷影長短,能知道很多的事也就不奇怪了。

或許出於《周髀算經

「髀」,拼音:bì,注音:ㄅㄧˋ,也簡稱《周髀》,是中國古代一本數學專業書籍,在中國唐代收入《算經十書》,並為《十經》的第一部。

周髀的成書年代至今沒有統一的說法,有人認為是周公所作,也有人認為是在西漢末年寫成。

周髀算經》是中國歷史上最早的一部天文曆算著作,也是中國流傳至今最早的數學著作,是後世數學的源頭,其算術化傾向決定中國數學發展的性質,歷代數學家奉為經典。

周髀算經》《卷上》

昔者周公問於商高曰:「竊聞乎大夫善數也,請問古者包犧周天曆度。夫天不可階而升,地不可得尺寸而度。請問數安從出

商高曰:「數之法,出於圓方。圓出於方,方出於矩。矩出於九九八十一。故折矩,以為句廣三,股脩四,徑隅五。既方之外,半其一矩。環而共盤,得成三、四、五。兩矩共長二十有五,是謂積矩。故禹之所以治天下者,此數之所生也。

句股圓方圖:

句股圓方圖1

句股圓方圖2

周公曰:「大哉言數!請問用矩之道?」

商高曰:「平矩以正繩,偃矩以望高,覆矩以測深,臥矩以知遠,環矩以為圓,合矩以為方。方屬地,圓屬天,天圓地方。方數為典,以方出圓。笠以寫天。天青黑,地黃赤。天數之為笠也,青黑為表,丹黃為裏,以象天地之位。是故知地者智,知天者聖。智出於句,句出於矩。夫矩之於數,其裁制萬物,唯所為耳。周公曰:「善哉!」

昔者榮方問於陳子,曰:「今者竊聞夫子之道。知日之高大,光之所照,一日所行,遠近之數,人所望見,四極之窮,列星之宿,天地之廣袤,夫子之道皆能知之。其信有之乎?」陳子曰:「然。」榮方曰:「方雖不省,願夫子幸而說之。今若方者可教此道邪?」陳子曰:「然。此皆算術之所及。子之於算,足以知此矣。若誠累思之。」

於是榮方歸而思之,數日不能得。復見陳子曰:「方思之不能得,敢請問之。」陳子曰:「思之未熟。此亦望遠起高之術,而子不能得,則子之於數,未能通類。是智有所不及,而神有所窮。夫道術,言約而用愽者,智類之明。問一類而以萬事達者,謂之知道。今子所學,算數之術,是用智矣,而尚有所難,是子之智類單。夫道術所以難通者,既學矣,患其不博。既博矣,患其不習。既習矣,患其不能知。故同術相學,同事相觀。此列士之愚智,賢不肖之所分。是故能類以合類,此賢者業精習智之質也。夫學同業而不能入神者,此不肖無智而業不能精習。是故算不能精習,吾豈以道隱子哉?固復熟思之。」

榮方復歸,思之,數日不能得。復見陳子曰:「方思之以精熟矣。智有所不及,而神有所窮,知不能得。願終請說之。」陳子曰:「復坐,吾語汝。」於是榮方復坐而請。陳子說之曰:「夏至南萬六千里,冬至南十三萬五千里,日中立竿測影。此一者天道之數。周髀長八尺,夏至之日晷一尺六寸。髀者,股也。正晷者,句也。正南千里,句一尺五寸。正北千里,句一尺七寸。日益表南,晷日益長。候句六尺,即取竹,空徑一寸,長八尺,捕影而視之,空正掩日,而日應空之孔。由此觀之,率八十寸而得徑一寸。故以句為首,以髀為股。從髀至日下六萬里,而髀無影。從此以上至日,則八萬里。若求邪至日者,以日下為句,日高為股。句、股各自乘,并而開方除之,得邪至日,從髀所旁至日所十萬里。以率率之,八十里得徑一里。十萬里得徑千二百五十里。故曰,日晷徑千二百五十里。」

日高圖

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法曰:「周髀長八尺,句之損益寸千里。故曰:極者,天廣袤也。今立表高八尺以望極,其句一丈三寸。由此觀之,則從周北十萬三千里而至極下。」榮方曰:「周髀者何?」

陳子曰:「古時天子治周,此數望之從周,故曰周髀。髀者,表也。日夏至南萬六千里,日冬至南十三萬五千里,日中無影。以此觀之,從南至夏至之日中十一萬九千里。北至其夜半亦然。凡徑二十三萬八千里。此夏至日道之徑也,其周七十一萬四千里。從夏至之日中,至冬至之日中十一萬九千里。北至極下亦然。則從極南至冬至之日中二十三萬八千里。從極北至其夜半亦然。凡徑四十七萬六千里。此冬至日道徑也,其周百四十二萬八千里。從春秋分之日中北至極下十七萬八千五百里。從極下北至其夜半亦然。凡徑三十五萬七千里,周一百七萬一千里。故曰:月之道常緣宿,日道亦與宿正。南至夏至之日中,北至冬至之夜半,南至冬至之日中,北至夏至之夜半,亦徑三十五萬七千里,周一百七萬一千里。

「春分之日夜分以至秋分之日夜分,極下常有日光。秋分之日夜分以至春分之日夜分,極下常無日光。故春秋分之日夜分之時,日所照適至極,陰陽之分等也。冬至、夏至者,日道發歛之所生也至,晝夜長短之所極。春秋分者,陰陽之脩,晝夜之象。晝者陽,夜者陰。春分以至秋分,晝之象。秋分至春分,夜之象。故春秋分之日中光之所照北極下,夜半日光之所照亦南至極。此日夜分之時也。故曰:日照四旁各十六萬七千里。

「人望所見,遠近宜如日光所照。從周所望見北過極六萬四千里,南過冬至之日三萬二千里。夏至之日中,光南過冬至之日中光四萬八千里,南過人所望見一萬六千里,北過周十五萬一千里,北過極四萬八千里。冬至之夜半日光南不至人所見七千里,不至極下七萬一千里。夏至之日中與夜半日光九萬六千里過極相接。冬至之日中與夜半日光不相及十四萬二千里,不至極下七萬一千里。夏至之日正東西望,直周東西日下至周五萬九千五百九十八里半。冬至之日正東西方不見日。以算求之,日下至周二十一萬四千五百五十七里半。凡此數者,日道之發歛。冬至、夏至,觀律之數,聽鐘之音。冬至晝,夏至夜。差數及,日光所還觀之,四極徑八十一萬里,周二百四十三萬里。

「從周至南日照處三十萬二千里,周北至日照處五十萬八千里,東西各三十九萬一千六百八十三里半。周在天中南十萬三千里,故東西矩中徑二萬六千六百三十二里有奇。周北五十萬八千里。冬至日十三萬五千里。冬至日道徑四十七萬六千里,周一百四十二萬八千里。日光四極當周東西各三十九萬一千六百八十三里有奇。」

此方圓之法。

萬物周事而圓方用焉,大匠造制而規矩設焉,或毀方而為圓,或破圓而為方。方中為圓者謂之圓方,圓中為方者謂之方圓也。

七衡圖

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凡為此圖,以丈為尺,以尺為寸,以寸為分,分一千里。凡用繒方八尺一寸。今用繒方四尺五分,分為二千里。

呂氏曰:「凡四海之內,東西二萬八千里,南北二萬六千里。」

凡為日月運行之圓周,七衡周而六間,以當六月節。六月為百八十二日、八分日之五。故日夏至在東井極內衡,日冬至在牽牛極外衡也。衡復更終冬至。故曰:一歲三百六十五日、四分日之一,一歲一內極,一外極。三十日、十六分日之七,月一外極,一內極。是故衡之間萬九千八百三十三里、三分里之一,即為百步。欲知次衡徑,倍而增內衡之徑。二之以增內衡徑。次衡放此。

內一衡徑二十三萬八千里,周七十一萬四千里。分為三百六十五度、四分度之一,度得一千九百五十四里二百四十七步、千四百六十一分步之九百三十三。

次二衡徑二十七萬七千六百六十六里二百步,周八十三萬三千里。分里為度,度得二千二百八十里百八十八步、千四百六十一分步之千三百三十二。

次三衡徑三十一萬七千三百三十三里一百步,周九十五萬二千里。分為度,度得二千六百六里百三十步、千四百六十一分步之二百七十。

次四衡徑三十五萬七千里,周一百七萬一千里。分為度,度得二千九百三十二里七十一步、千四百一十分步之六百六十九。

次五衡徑三十九萬六千六百六十六里二百步,周一百一十九萬里。分為度,度得三千二百五十八里十二步、千四百六十一分步之千六十八。

次六衡徑四十三萬六千三百三十三里一百步,周一百三十萬九千里。分為度,度得三千五百八十三里二百五十四步、千四百六十一分步之六。

次七衡徑四十七萬六千里,周一百四十二萬八千里。分為度,得三千九百九里一百九十五步、千四百六十一分步之四百五。

其次,日冬至所北照,過北衡十六萬七千里。為徑八十一萬里,周二百四十三萬里。分為三百六十五度四分度之一,度得六千六百五十二里二百九十三步、千四百六十一分步之三百二十七。過此而往者,未之或知。或知者,或疑其可知,或疑其難知。此言上聖不學而知之。故冬至日晷丈三尺五寸,夏至日晷尺六寸。冬至日晷長,夏至日晷短。日晷損益,寸差千里。故冬至、夏至之日,南北遊十一萬九千里,四極徑八十一萬里,周二百四十三萬里。分為度,度得六千六百五十二里二百九十三步、千四百六十一分步之三百二十七。此度之相去也。

其南北游,日六百五十一里一百八十二步、一千四百六十一分步之七百九十八。

術曰:置十一萬九千里為實,以半歲一百八十二日、八分日之五為法,而通之,得九十五萬二千,為實。所得一千四百六十一為法,除之。實如法得一里。不滿法者,三之,如法得百步。不滿法者,十之,如法得十步。不滿法者,十之,如法得一步。不滿法者,以法命之。

 

的求『日高』之法,大概就是

失之豪釐,差以千里

的成因。

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四庫全書海島算經

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如果用《海島算經

三國時代魏國數學家劉徽所著的測量學著作,原為《劉徽九章算術注》第九卷勾股章內容的延續和發展,名為《九章重差圖》,附於《劉徽九章算術注》 之後作為第十章。唐代將《重差》從《九章》分離出來,單獨成書,按第一題今有望海島」,取名為《海島算經》,是《算經十書》之一。

劉徽《海島算經》「使中國測量學達到登峰造極的地步」,使「中國在數學測量學的成就,超越西方約一千年」(美國數學家弗蘭克·斯委特茲語)

之圖來作『三角測量』的計算︰

\overline{GH} = D
\overline{BG} = X
\overline{AB} = H
 \angle AHB = \alpha
 \angle AGB = \beta

\tan(\alpha) = \frac{H}{D + X}
\tan(\beta) = \frac{H}{X}

Sea_Island_Measurement

 

可以得到

 H = D \cdot \tan(\alpha) \cdot \frac{1}{1 - \frac{\tan(\alpha)}{\tan(\beta)}}

然而『天很高,日很遠』,因此 \angle \beta \approx \angle \alpha ,故而很難『度量』的『精準』,一點點『角度』之『誤差』就產生了那個

失之豪釐,差以千里

的吧!!