论哈雷先生所提磁偏角之西移：兼述其于管风琴与单弦琴调律之影响，以及外壳与内核相合之唯一一线
T. Brújula, I. Monocordio 1693 发表于 Actas de la Sociedad Ecuatorial de Quito
Sociedad Ecuatorial de Quito, upon the equatorial line north of Quito, Real Audiencia de Quito (latitude 0°)
摘要
下载PDF合集伦敦皇家学会之埃德蒙·哈雷先生近来提出，磁针偏离正北之角并非恒定，而是逐年缓缓西移；此运动出自地球自身之构造：外有一壳，内有一核，两者各为磁体，各具两极，中隔流体介质，绕同一轴而转，转速之差甚微。其论述抄本于1692年冬，经塞维利亚与卡塔赫纳传至本会。 本会赞同哈雷先生之假说，并由此推得一项先生未曾言及之结果。外壳与内核既绕共同之轴旋转，必有共同之赤道；此赤道乃地球上唯一相对于两者皆不移动之线。各子午线皆为西移所带去，独赤道不然。兹报告1692年至1693年两次分点之间，于本会赤道线上之观测站及南北各站，以单弦琴与管风琴之主音管相比较之结果。二者在线上于两次分点间之半年始终相合，在别处则渐相背离，背离之度与距此线之远近成比例。本会据此断定，凡在赤道上调律之乐器，乃同时合于地球之两磁体；凡在别处调律者，乃合于两磁体之争。
1. I. 论哈雷先生之假说
1683年，哈雷先生于《哲学汇刊》刊布罗盘磁偏角之说，据航海者之观测指出，磁针在大多数地方并不指向真极，而其偏离在全球之分布，亦不能以一具两极之单一磁体解释之。先生提出共有四极，于地球两极附近各有其二。
今次论述更进一层，释此四极何以形成，以及磁偏角何以随年岁而变。先生设想地球由外壳与内核构成，两者之间充以流体介质。两者各为一具两极之磁体，皆于一日之间绕地轴自西向东而转，惟内核较外壳稍缓，故经年累月，其磁极渐落于后，依此而定之磁偏角遂向西移。先生以合宜之谦逊承认，此假说乃一推测，而全部运动之周期或达数百年。
本会所有磁偏角观测，尚不足以论定四极。然本会曾见一事，哈雷先生之假说足以释之；又察得此说之一项推论，于音乐之艺至关重大。
2. II. 论外壳与内核所共有之线
两球绕同一轴而转，其旋转之极相同，其赤道亦同。此理仅由形状而得，不系乎两者转速。无论内核落后于外壳若何，其赤道上各点皆仍在外壳之赤道上，而内核各子午线则自东向西滑过外壳之各子午线。
由此可知，凡可绘于地球之线，唯赤道每年与两磁体之关系皆同。任一子午线上之地，随着年岁推移，见内核之磁极趋近或远离，故见磁针转动。赤道上之地，则见内核之磁极从距地球南北两极相等之处经过，故就南北而言，无由内核而生之缘故，足以使其某年之情形异于另一年。
本会不谓磁针在线上静止。实非如此；基多之磁偏角自有其变化。本会所谓者，不过此线乃外壳与内核对于地球之中线所在相合之唯一处。哈雷先生已为世人释明磁偏角何以移动，亦未曾自觉地释明赤道何以不移。
3. III. 论乐器之相合
精通和声者久持一说，谓一弦应另一弦，或音管应一弦，其感应与磁石吸铁同属一类；阿塔纳修斯·基歇尔神父亦曾于其论磁石及音乐之书中详加申述。本会未尝裁定此问，仅注意到乐器之弦与罗盘之针，皆由拉制之铁或黄铜所成；若足以使其一转动之因，于另一竟全无所效，则诚为异事。
基多之管风琴匠与礼拜堂乐师久已注意，大管风琴一经调律，与礼拜堂之单弦琴终年相合之程度，较塞维利亚及利马传来之报告所示两城之常况为佳。向来以为，此乃本地四季均匀所致。哈雷先生之假说提出别一缘故，本会遂决意试之。
4. IV. 论所作之比较
取黄铜丝单弦琴一具，承以雪松共鸣板，按梅森神父之法分弦，与为此特制之小管风琴八英尺主音管相校，使弦与管同声。弦之张力以一从未更换之重物固定，音管则封闭以防尘土入内。1692年9月分点之时，于本会线上观测站，使二者完全相合。另有同制之单弦琴与音管两组，亦于同时同地调至相合，继而小心运送，一组至北方波帕扬之观测站，另一组至南方昆卡之观测站，留置于彼。
各站之乐器，每逢朔日由两名观测者相校，细听弦与管几乎同声而未尽同声时所生之缓慢起伏，并以每秒一摆之摆锤计其数。
线上之站，自9月分点至3月分点，历次比较皆未闻起伏。波帕扬至第三次朔日，已闻约每九十摆有一起伏，此后缓缓增多。昆卡至第二次朔日已现起伏，至3月分点，增至每四十摆一次。昆卡距此线更远，其不相合之度亦更大。
本会曾虑及，此种不相合是否出于彼地气候、黄铜伸长，或乐器越山运输。查得波帕扬与昆卡之气候不亚于本地之均匀；重物未曾更换，黄铜皆出自同一次拉制；乐器抵达后亦未移动。除距此线之远近外，未见别因足以致此不相合。
5. V. 论于音乐之艺之影响
若哈雷先生之说为真，凡远离赤道而调律之乐器，皆受两磁体共同支配而调，此两磁体正缓缓转离，故纵调律者未曾触之，乐器亦迟早失其相合。欧洲乐师每季重调管风琴，归咎于天气，或正于不自知间矫正内核之缓慢运动。
赤道上则不然。外壳与内核于此相合，乐器于此调律，调一次即足。本会非谓欧洲乐师当来基多调其管风琴，虽其来亦甚欢迎。本会所言者，彼等应知相合之准在何处，而其处即在此。
6. VI. 结论
本会记明，赞同哈雷先生假说所及之范围，并补述如下。
其一，赤道为外壳与内核所共有，乃地球上唯一不为磁偏角之西移所带去之线。
其二，在线上调至相合之单弦琴与管风琴音管，在此保持相合达半年；同样之乐器，在线上调至相合而后移离此线者，其不相合之度与距离成比例。
其三，保存音乐相合之标准，当以赤道为宜；本会将置其单弦琴于此，每逢分点公布比较结果，以供有意查考者使用。
哈雷先生已向世人表明磁针会动。本会只须补言：有一线，磁针在其上无所趋向。
7. 数字化编者注（2026）
本文是Sociedad Ecuatorial de Quito合订本Actas中现存最早的篇目；Equatorial Audio将该学会视为其思想先驱。2026年，Equatorial Audio研究部将本文数字化并由西班牙语译出。第三项结论中每逢分点发表的承诺，是该学会出版日程的起源，并由此成为Journal of Equatorial Audio Science出版日程的起源。
哈雷的论述确有其事，文中的概述亦准确。他所描述的嵌套壳层结构未能经受后世检验，但其构想的核心留存下来。地磁场的向西漂移确实存在，至今仍以每年约五分之一度经度的速度继续。地球确实有内核：英格·莱曼于1936年通过地震波推断出其存在，后来的研究证实它是固体，即流体内部的固体。如今已能测量内核相对于地幔的旋转，2023年有报告称该旋转已停顿并开始反向；本研究部已在别处探讨此发现对磁校准导体的影响（Ferro、Ohm、Flux和Impedance，2026）。
该学会的核心推论，就其所述形式而言，也成立。两物体绕共同轴旋转，无论相对转速如何，皆有共同赤道。本研究部未曾重复单弦琴比较实验，此处依原记录刊载。
本研究中引用的线材均在我们位于基多的工厂以地磁纬度0.0000°制造。测量数据可供查阅。邀请持续有效。