史二十四史

旧唐书 · 卷三十五_天文上

唐 · 刘昫等 撰 [其他]

逐段对照:上为原文,下为白话。译文仅供参考,请以原文为准。

天文上《易》曰:"观乎天文以察时变。"是故古之哲王,法垂象以施化,考庶征以致理,以授人时,以考物纪,修其德以顺其度,改其过以慎其灾,去危而就安,转祸而为福者也。夫其五纬七纪之名数,中官外官之位次,凌历犯守之所主,飞流彗孛之所应,前史载之备矣。

《周易》说:"观察天文现象以察知时令变化。"因此古代的圣明帝王,效法天象来施行教化,考察各种征兆来治理国家,以此颁授民众农时,以此考订万物的纲纪,修养自身德行以顺应天度,改正自身过失以防范灾祸,从而化险为夷,转祸为福。至于五大行星和日月七政的名称与度数,中官和外官星宿的位置次序,行星凌犯和留守所预示的吉凶,流星飞过和彗星出现所对应的征兆,前代的史书已经有详尽的记载。

武德年中,薛颐、庾俭等相次为太史令,虽各善于占候,而无所发明。贞观初,将仕郎直太史李淳风始上言灵台候仪是后魏遗范,法制疏略,难为占步。太宗因令淳风改造浑仪,铸铜为之,至七年造成。淳风因撰《法象志》七卷,以论前代浑仪得失之差,语在《淳风传》。其所造浑仪,太宗令置于凝晖阁以用测候,既在宫中,寻而失其所在。玄宗开元九年,太史频奏日蚀不效,诏沙门一行改造新历。一行奏云,今欲创历立元,须知黄道进退,请太史令测候星度。有司云:"承前唯依赤道推步,官无黄道游仪,无由测候。"时率府兵曹梁令瓒待制于丽正书院,因造游仪木样,甚为精密。一行乃上言曰:"黄道游仪,古有其术而无其器。以黄道随天运动,难用常仪格之,故昔人潜思皆不能得。今梁令瓒创造此图,日道月交,莫不自然契合,既于推步尤要,望就书院更以铜铁为之,庶得考验星度,无有差舛。"从之,至十三年造成。又上疏曰:

武德年间,薛颐、庾俭等人先后担任太史令,虽然各自擅长占星候气,但没有什么新的发明创造。贞观初年,将仕郎在太史局当值的李淳风首先上奏说,灵台用来观测天象的仪器还是后魏时期遗留下来的旧物,制度简陋疏略,难以用来进行天文推算。太宗于是命令李淳风改造浑天仪,用铜铸造,到贞观七年制成。李淳风因此撰写了《法象志》七卷,论述前代浑天仪的优劣得失,此事记载在《李淳风传》中。他所造的浑天仪,太宗下令放置在凝晖阁用以观测天象,既然放在宫中,不久便不知去向了。唐玄宗开元九年,太史局频繁上奏说预测的日食不准确,于是下诏命令僧人一行改造新历法。一行上奏说,如今要创制新历法、确立历元,必须先了解黄道的进退变化,请求太史令观测星辰的度数。有关官员说:"以前只是按照赤道来推算历法,官署没有黄道游仪,没有办法进行观测。"当时率府兵曹参军梁令瓒在丽正书院候旨待命,因而制造了游仪的木制模型,非常精密。一行于是上奏说:"黄道游仪,古代有此方法但没有这种仪器。因为黄道随着天球运动,难以用普通仪器来度量,所以从前的人冥思苦想都不能实现。如今梁令瓒创造了这个图样,太阳运行轨道和月亮交会的位置,无不自然吻合,既然对天文推算特别重要,希望在书院用铜铁来制作,以便能够考察验证星辰度数,不出差错。"玄宗批准了,到开元十三年制成。一行又上疏说:

按《舜典》云:"在璇枢玉衡,以齐七政。"说者以为取其转运者为枢,持正者为衡,皆以玉为之,用齐七政之变,知其盈缩进退,得失政之所在,即古太史浑天仪也。

考察《尚书·舜典》记载:"旋动玉制的枢轴和玉衡,用以调整日月五星的运行。"解经的人认为,其中旋转的部分叫作"枢",持正观测的部分叫作"衡",都用玉石制成,用来调整日月五星的变化,了解它们的盈缩进退,掌握施政的得失所在,这就是古代太史的浑天仪。

自周室衰微,畴人丧职,其制度遗象,莫有传者。汉兴,丞相张苍首创律历之学。至武帝诏司马迁等更造汉历,乃定东西、立晷仪、下漏刻,以追二十八宿相距星度,与古不同。故唐都分天部,洛下闳运算转历,今赤道历星度,则其遗法也。后汉永元中,左中郎将贾逵奏言:"臣前上傅安等用黄道度日月,弦望多近。史官壹以赤道度之,不与天合,至差一日以上。愿请太史官日月宿簿及星度课,与待诏星官考校。奏可。问典星待诏姚崇等十二人,皆曰:'星图有规法,日月实从黄道,官无其器,不知施行。'甘露二年,大司农丞耿寿昌奏,以圆仪度日月行,考验天运。日月行赤道,至牵牛、东井,日行一度,月行十五度;至娄、角,日行一度,月行十三度,此前代所共知也。"是岁永元四载也。明年,始诏太史造黄道铜仪。冬至,日在斗十九度四分度之一,与赤道定差二度。史官以校日月弦望,虽密近,而不为望日。仪,黄道与度运转,难候,是以少终其事。其后刘洪因黄道浑仪,以考月行出入迟速。而后代理历者不遵其法,更从赤道命文,以验贾逵所言,差谬益甚,此理历者之大惑也。

自从周王室衰微,掌管天文历法的畴人丧失了官职,那些仪器的制度和遗留下来的法象,都没有人传授了。汉代兴起后,丞相张苍首创律历之学。到汉武帝时,下诏令司马迁等人重新制定汉代历法,于是测定东西方向、立起日晷仪、设置漏刻,以此推求二十八宿之间的相距度数,与古代有所不同。所以唐都分管天文部类,洛下闳负责运算推转历法,如今赤道历的星辰度数,就是他们传下来的方法。东汉永元年间,左中郎将贾逵上奏说:"臣先前曾上书建议傅安等人用黄道来度量日月运行,测算的弦望大多比较接近实际。而史官一律用赤道来度量,与实际天象不合,误差甚至达到一天以上。希望请求太史官的日月宿度记录和星辰度数的考核资料,与待诏星官共同考校。"奏章获得批准。询问典星待诏姚崇等十二人,都说:"星图有规矩法则,日月实际上沿黄道运行,但官署没有相应的仪器,不知如何施行。"汉宣帝甘露二年,大司农丞耿寿昌上奏,用圆仪度量日月运行,验证天体运行。日月沿赤道运行时,到牵牛、东井附近,太阳每天运行一度,月亮每天运行十五度;到娄、角附近,太阳每天运行一度,月亮每天运行十三度,这是前代人都知道的。"这年是永元四年。第二年,才开始下诏令太史制造黄道铜仪。冬至时,太阳在斗宿十九度又四分之一度,与赤道相差二度。史官用它来校验日月弦望,虽然比较接近,但不在朔望日准确。该仪器,黄道与刻度一起运转,难以观测,因此很少有人能完成全部操作。后来刘洪依据黄道浑仪,来考察月亮运行的快慢变化。而后代理历法的人不遵循他的方法,又重新按照赤道来编写,以验证贾逵所说的,结果误差越来越大,这是研究历法的人很大的困惑。

今灵台铁仪,后魏明元时都匠解兰所造,规制朴略,度刻不均,赤道不动,乃如胶柱,不置黄道,进退无准。此据赤道月行以验入历迟速,多者或至十七度,少者仅出十度,不足以上稽天象,敬授人时。近秘阁郎中李淳风著《法象志》,备载黄道浑仪法,以玉衡旋规,别带日道,傍列二百四十九交,以携月游,用法颇杂,其术竟寝。

如今灵台的铁制浑仪,是后魏明元帝时都匠解兰所造,规制朴素简略,度数刻度不均匀,赤道环不能转动,就像胶柱鼓瑟一样僵化,没有设置黄道环,进退没有标准。根据赤道月亮运行来验证历法中的迟速变化,多的达到十七度,少的仅十度,不足以向上考察天象,恭敬地颁授民众农时。近来秘书省郎中李淳风著有《法象志》,详细记载了黄道浑仪的制作方法,以玉衡旋转的规环,另外附加太阳运行的轨道,旁边排列二百四十九个交点,用来携带月亮游动,使用方法相当复杂,这项技术最终搁置不用。

臣伏承恩旨,更造游仪,使黄道运行,以追列舍之变,因二分之中以立黄道,交于轸、奎之间,二至陟降各二十四度。黄道之内,又施白道月环,用究阴阳朓朒之数,动合天运,简而易从,足以制器垂象,永传不朽。

臣承蒙皇上的恩旨,重新制造游仪,使黄道能够运转,以追踪二十八宿度数的变化,依据春分和秋分的中间位置来确立黄道,在轸宿和奎宿之间相交,冬至和夏至各升降二十四度。在黄道环内,又安装了白道月环,用来探究月亮运行快慢变化的数值,运转与天体运行相合,简便而容易操作,足以制造仪器显示天象,永远流传不朽。

于是玄宗亲为制铭,置之于灵台以考星度。其二十八宿及中外官与古经不同者,凡数十条。又诏一行与梁令瓒及诸术士更造浑天仪,铸铜为圆天之象,上具列宿赤道及周天度数。注水激轮,令其自转,一日一夜,天转一周。又别置二轮络在天外,缀以日月,令得运行。每天西转一币,日东行一度,月行十三度十九分度之七,凡二十九转有余而日月会,三百六十五转而日行匝。仍置木柜以为地平,令仪半在地下,晦明朔望,迟速有准。又立二木人于地平之上,前置钟鼓以候辰刻,每一刻自然击鼓,每辰则自然撞钟。皆于柜中各施轮轴,钩键交错,关锁相持。既与天道合同,当时共称其妙。铸成,命之曰水运浑天俯视图,置于武成殿前以示百僚。无几而铜铁渐涩,不能自转,遂收置于集贤院,不复行用。

于是玄宗亲自撰写铭文,放置在灵台上用来考察星辰度数。其中二十八宿以及中外官星与古代经典记载不同的,共有数十条。又下诏令一行与梁令瓒及诸位术士重新制造浑天仪,用铜铸成天球的形状,上面具备二十八宿、赤道以及周天度数。注入水力推动轮子,使其自行转动,一日一夜,天球旋转一周。又另外设置两个轮子连接在天球外面,缀上太阳和月亮,使它们能够运行。天球每天向西转一周,太阳每天向东运行一度,月亮每天运行十三度又十九分之七度,大约二十九转多一点太阳和月亮就会合,三百六十五转太阳运行一周天。又设置木柜作为地平面,让仪器一半在地下,晦明朔望,运行快慢都有准确的标准。又在地平面上设立两个木人,前面放置钟鼓来报时刻,每一刻自然击鼓,每一辰自然撞钟。都在木柜中各自安装轮轴,钩键交错连接,关锁互相支撑。既然与天道运行相符,当时的人都称赞其精妙。铸成后,命名为"水运浑天俯视图",放置在武成殿前展示给百官观看。没过多久,铜铁部件逐渐生涩,不能自行转动,于是收起来放置在集贤院,不再使用。

今录游仪制度及所测星度异同,开元十二年分遣使诸州所测日晷长短,李淳风、僧一行所定十二次分野,武德已来交蚀及五星祥变,著于篇。

现在收录游仪的制度和所测得星度与古代不同的内容,以及开元十二年分派使者到各州所测的日影长短,李淳风、僧一行所确定的十二次分野,武德以来的日月交食和五星祥瑞灾变,著录于本篇。

黄道游仪规尺寸:

黄道游仪各环规的尺寸:

旋枢双环:外一丈四尺六寸一分,竖八分,厚三分,直径四尺五寸九分,即古所谓旋仪也。南北斜两极,上下循规各三十四度,两面各画周天度数。一面加钉,并用银饰,使东西运转如浑天游仪。中旋枢轴至两极首内,孔径大两度半,长与旋环径齐,并用古尺四分为度。

旋枢双环:外径一丈四尺六寸一分,宽八分,厚三分,直径四尺五寸九分,就是古代所说的旋仪。南北倾斜对着两极,上下沿规各三十四度,两面各画周天度数。一面加钉,并用银装饰,使它可以像浑天游仪一样东西运转。中间旋枢轴通到两极首内部,孔径比极轴大二度半,长度与旋环直径相等,都用古尺四分为一度。

玉衡望筒:长四尺五寸八分,广一寸二分,厚一寸,孔径六分,古用玉饰之。玉衡,衡施于轴中,旋运持正,用窥七曜及列星之阔狭,外方内圆,孔径一度半,周日轮也。

玉衡望筒:长四尺五寸八分,宽一寸二分,厚一寸,孔径六分,古人用玉来装饰它。玉衡安装在轴的中间,旋转运行保持正中方向,用来窥测日月五星和列星的宽狭位置,外方内圆,孔径一度半,就是周轮。

阳经双环:外一丈七尺三寸,内一丈四尺六寸四分,广四寸,厚四分,直径五尺四寸四分,置于子午。左右用八柱相固,两面画周天度数,一面加钉,并银饰之。半出地上,半入地下,双间挟枢轴及玉衡望筒,旋环于中也。

阳经双环:外径一丈七尺三寸,内径一丈四尺六寸四分,宽四寸,厚四分,直径五尺四寸四分,放置在子午方向。左右用八根柱子固定,两面画周天度数,一面加钉,并用银装饰。一半露出地面,一半埋入地下,双环之间夹着枢轴和玉衡望筒,旋环在其中旋转。

阴纬单环:外内广厚周径,皆准阳经,与阳经相衔各半,内外俱齐。面平上为天,以下为地,横周阳环,谓之阴浑也。面上为两界,内外为周天百刻。平上御制铭序及书,并金为字。

阴纬单环:外内宽厚和周径,都参照阳经环的标准,与阳经环各相衔接一半,内外都对齐。表面平的部分上方代表天,下方代表地,横向环绕阳经环,所以叫做阴浑。面上分为两个区域,内外标有周天百刻。平面上刻有御制铭文序言和书法,都用金字。

天顶单环:外一丈七尺三寸,竖广八分,厚三分,直径五尺四寸四分。当中国人顶之上,东西当卯酉之中,稍南,使见日出入,令与阳经、阴纬相固,如壳之裹黄。南去赤道三十六度,去黄道十二度,去北极五十五度,去南北平各九十一度强。

天顶单环:外径一丈七尺三寸,竖宽八分,厚三分,直径五尺四寸四分。正对着中原地区人的头顶正上方,东西方向在卯酉的正中,略微偏南,以便看到太阳的出入,使它与阳经环、阴纬环相固定,就像蛋壳包裹蛋黄一样。向南距赤道三十六度,距黄道十二度,距北极五十五度,距南北地平面各九十一度多一点。

赤道单环:外一丈四尺五寸九分,横八分,厚三分,直径四尺九寸。赤道者,当天之中,二十八宿之列位也。其本,后魏解兰所造也。因著双规,不能运动。臣今所造者,上列周天星度,使转运随天,仍度穿一穴,随穴退交,不有差谬。即知古者秋分,日在角五度,今在轸十三度;冬至,日在牵牛初,今在斗十度。拟随差却退,故置穴也。傍在卯酉之南,上去天顶三十六度而横置之。

赤道单环:外径一丈四尺五寸九分,横宽八分,厚三分,直径四尺九寸。所谓赤道,正在天的中央,是二十八宿排列的位置。它本来是后魏解兰所造的。因为装了双规,不能转动。臣现在所造的,上面列出周天星辰度数,使其运转跟随天体,又在度数上开一个孔,随孔退交,不出差错。由此可知,古代秋分时太阳在角宿五度,现在在轸宿十三度;冬至时太阳在牵牛初度,现在在斗宿十度。打算随岁差而退移,所以设置了孔穴。旁边在卯酉以南,向上距天顶三十六度而横向放置。

黄道单环:外一丈五尺四寸一分,横八分,厚四分,直径四尺八寸四分。日之所行,故名黄道。古人知有其事,竟无其器,遂使太阳陟降,积岁有差。月及五星,亦随日度出入,规制不知准的,斟量为率,疏阔尤多。臣今创置此环,置于赤道环内,仍开合使随转运,出入四十八度,而极画两方,东西列周天度数,南北列百刻,使见日知时,不有差谬。上列三百六十策,与用卦相准,度穿一穴,与赤道相交。

黄道单环:外径一丈五尺四寸一分,横宽八分,厚四分,直径四尺八寸四分。因为是太阳运行所经过的轨道,所以叫做黄道。古人知道有黄道这件事,却始终没有相应的仪器,于是使得太阳的升降,逐年累积产生误差。月亮和五星也跟随太阳度数出入,规制不知道准确的基准,斟酌确定的数据,疏漏特别多。臣现在创制此环,放置在赤道环内,又设置开合装置使其能跟随运转,出入四十八度,而在两端极处画两方,东西方向列出周天度数,南北方向列出百刻,使人看到太阳就知道时间,不出差错。上面刻有三百六十策,与易卦相对应,在度数上开一个孔,与赤道相交。

白道月环:外一丈五尺一寸五分,横度八分,厚三分,直径四尺七寸六分。月行有迂曲迟疾,与日行缓急相反。古无其器,今创置于黄道环内,使就黄道为交合,出入六十度,以测每夜行度。上画周天度数,穿一穴,拟移交会,并用铜铁为之。

白道月环:外径一丈五尺一寸五分,横宽八分,厚三分,直径四尺七寸六分。月亮运行有迂回曲折和快慢变化,与太阳运行的缓急相反。古代没有这种仪器,现在创制放置在黄道环内,使之靠近黄道进行交会,出入六十度,用来测量月亮每夜运行的度数。上面画有周天度数,开一个孔,用来转移交会位置,都用铜铁制成。

李淳风《法象志》说有此日月两环,在旋仪环上。既用玉衡,不得遂于玉衡内别安一尺望筒。运用既难,其器已涩。

李淳风的《法象志》中说有太阳和月亮这两个环,安装在旋仪环上。既然使用了玉衡,就不能在玉衡内另外安装一尺长的望筒。操作既困难,仪器也容易涩滞。

游仪四柱,龙各高四尺七寸。水槽、山各高一尺七寸五分。槽长六尺九寸,高广各四寸。水池深一寸,广一寸五分。龙者能兴云雨,故以饰柱。柱在四维,龙下有山云,俱在水平槽上,并铜为之。

游仪的四根柱子,龙形各高四尺七寸。水槽、山形各高一尺七寸五分。水槽长六尺九寸,高宽各四寸。水池深一寸,宽一寸五分。龙能够兴云降雨,所以用来装饰柱子。柱子在四角,龙下面有山和云纹,都在水平槽上,都是用铜制成的。

游仪初成,太史所测二十八宿等与《经》同异状:

游仪刚制成时,太史局所测二十八宿等星与古代经典记载的同异情况如下:

角二星,十二度;赤道黄道度与古同。旧《经》去极九十一度,今则九十三度半。《星经》云:"角去极九十一度,距星正当赤道,其黄道在赤道南,不经角中。"今测角在赤道南二度半,黄道复经角中,即与天象符合。

角宿二星,十二度;赤道和黄道度数与古代相同。旧《星经》记载距北极九十一度,现在测得九十三度半。《星经》说:"角宿距北极九十一度,距星正当赤道,其黄道在赤道以南,不经过角宿中间。"现在测得角宿在赤道以南二度半,黄道又经过角宿中间,即与实际天象相符。

亢四星,九度。旧去极八十九度,今九十一度半。氐四星,十六度。旧去极九十四度,今九十八度。房四星,五度。旧去极一百八度,今一百一十度半。心三星,五度。旧去极一百八度,今一百一十一度。尾九星,十八度。旧去极一百二十度,一云一百四十一度,今一百二十四度。箕四星,十一度。旧去极一百一十八度,今一百二十度。南斗六星,二十六度。旧去极一百一十六度,今一百一十九度。牵牛六星,八度。旧去极一百六度,今一百四度。须女四星,十二度。旧去极一百度,今一百一度。虚二星,十度。旧去极一百四度,今一百一度。北星旧图入虚宿,今测在须女九度。危三星,十七度。旧去极九十七度,今九十七度。北星旧图入危宿,今测在虚六度半。室二星,十六度。旧去极八十五度,今八十三度。东壁二星,九度。旧去极八十六度,今八十四度。

亢宿四星,九度。旧距极八十九度,今九十一度半。氐宿四星,十六度。旧距极九十四度,今九十八度。房宿四星,五度。旧距极一百八度,今一百一十度半。心宿三星,五度。旧距极一百八度,今一百一十一度。尾宿九星,十八度。旧距极一百二十度,一说一百四十一度,今一百二十四度。箕宿四星,十一度。旧距极一百一十八度,今一百二十度。南斗六星,二十六度。旧距极一百一十六度,今一百一十九度。牵牛六星,八度。旧距极一百六度,今一百四度。须女四星,十二度。旧距极一百度,今一百一度。虚宿二星,十度。旧距极一百四度,今一百一度。北边的星在旧星图中归入虚宿,现在测得在须女九度。危宿三星,十七度。旧距极九十七度,今仍为九十七度。北边的星在旧星图中归入危宿,现在测得在虚宿六度半。室宿二星,十六度。旧距极八十五度,今八十三度。东壁二星,九度。旧距极八十六度,今八十四度。

奎十六星,十六度。旧去极七十六度,一云七十度,今七十三度。东壁九度,奎十六度,此错以奎西大星为距,即损壁二度,加奎二度,今取西南大星为距,即奎、壁各不失本度。娄三星,十三度。旧去极八十度,今七十七度。胃三星,十四度。昴七星,十一度。旧去极七十四度,今七十二度。毕八星,十七度。旧去极七十八度,今七十六度。觜觿三度,旧去极八十四度,今八十二度。毕赤道与黄道度同。觜赤道二度,黄道三度。其二宿俱当黄道斜虚。毕有十六度,尚与赤道度同。觜总二度,黄道损加一度,此即承前有误。今测毕有十七度半,觜觿半度,并依天正。参十星,旧去极九十四度,今九十二度。东井八星,三十三度。旧去极七十度,今六十八度。舆鬼五星,旧去极六十八度,今古同也。柳八星,十五度。旧去极七十七度,一云七十九度,今八十度半。柳,合用西头第三星为距,比来错取第四星,今依第三星为正。七星十度,旧去极九十一度,一云九十三度,今九十三度半。张六星,十八度。旧去极九十七度,今一百度。张六星,中央四星为朱鸟嗉,外二星为翼。比来不取膺前为距,错取翼星,即张加二度半,七星欠二度半。今依本《经》为定。

奎宿十六星,十六度。旧距极七十六度,一说七十度,今七十三度。东壁九度,奎宿十六度,这是错误地把奎宿西边的大星当作距星,就减少了壁宿二度,增加了奎宿二度,现在取西南方的大星为距星,则奎宿和壁宿各自不失去原来的度数。娄宿三星,十三度。旧距极八十度,今七十七度。胃宿三星,十四度。昴宿七星,十一度。旧距极七十四度,今七十二度。毕宿八星,十七度。旧距极七十八度,今七十六度。觜觿三度,旧距极八十四度,今八十二度。毕宿赤道度数与黄道度数相同。觜宿赤道二度,黄道三度。这两宿都正对着黄道倾斜处的虚空区域。毕宿有十六度时,还与赤道度数相同。觜宿共二度,黄道减少增加一度,这就是沿袭前代的误差。现在测得毕宿有十七度半,觜觿半度,都依据实际天象确定。参宿十星,旧距极九十四度,今九十二度。东井八星,三十三度。旧距极七十度,今六十八度。舆鬼五星,旧距极六十八度,今与古代相同。柳宿八星,十五度。旧距极七十七度,一说七十九度,今八十度半。柳宿,应该用西头第三星为距星,以前错误地取了第四星,现在依据第三星为准。星宿十度,旧距极九十一度,一说九十三度,今九十三度半。张宿六星,十八度。旧距极九十七度,今一百度。张宿六星,中间四星是朱雀的嗉囊,外面二星是翼。以前没有取胸前之星为距星,错误地取了翼星,于是张宿多了二度半,星宿少了二度半。现在依据原始《星经》来确定。

翼二十二星,十八度。旧去极九十七度,今一百三度。轸四星,十七度。旧去极九十八度,今一百度。文昌,旧二星在鬼,四星在井;今四星在柳,一星在鬼,一星在井。北斗,魁第一星旧在七星一度,今在张十三度。第二星旧在张二度,今在张十二度半。第三星旧在翼二度,今在翼十三度。第四星旧在翼八度,今在翼十七度太。第五星旧在轸八度,今在轸十度半。第六星旧在角七度,今在角四度少。第七星旧在亢四度,今在角十二度少。天关,旧在黄道南四度,今当黄道。天江,旧在黄道外,今当黄道。天囷,旧在赤道外,今当赤道。三台:上台旧在井,今测在柳;中台旧在七星,今在张。建星,旧去黄道北半度,今四度半。天苑,旧在昴、毕,今在胃、昴。王良,旧五星在壁,今四星在奎,一星在壁外。屏,旧在觜,今在毕宿。云雨,旧在黄道外,今在黄道内七度。雷电,旧在赤道外五度,今在赤道内二度。霹雳,旧五星并在赤道外四度,今四星在赤道内,一星在外。土公吏,旧在赤道外,今在赤道内六度。虚梁,旧在黄道内四度。外屏,旧在黄道外三度,今当黄道。八魁,旧九星并在室,今五星在壁,四星在室。长垣,旧当黄道,今在黄道北五度。军井,准《经》,在玉井东南二度半。天椁,旧在黄道北,今当黄道。天高,旧在黄道外,今当黄道。狗国,旧在黄道外,今当黄道。罗堰,旧当黄道,今在黄道北。

翼宿二十二星,十八度。旧距极九十七度,今一百零三度。轸宿四星,十七度。旧距极九十八度,今一百度。文昌星,旧说二星在鬼宿,四星在井宿;现在测得四星在柳宿,一星在鬼宿,一星在井宿。北斗,魁第一星旧在星宿一度,现在在张宿十三度。第二星旧在张宿二度,现在在张宿十二度半。第三星旧在翼宿二度,现在在翼宿十三度。第四星旧在翼宿八度,现在在翼宿十七度多。第五星旧在轸宿八度,现在在轸宿十度半。第六星旧在角宿七度,现在在角宿四度少。第七星旧在亢宿四度,现在在角宿十二度少。天关星,旧在黄道以南四度,现在正对着黄道。天江星,旧在黄道外,现在正对着黄道。天囷星,旧在赤道外,现在正对着赤道。三台星:上台旧在井宿,现在测得在柳宿;中台旧在星宿,现在在张宿。建星,旧距黄道以北半度,现在四度半。天苑星,旧在昴宿、毕宿,现在在胃宿、昴宿。王良星,旧说五星都在壁宿,现在四星在奎宿,一星在壁宿之外。屏星,旧在觜宿,现在在毕宿。云雨星,旧在黄道外,现在在黄道内七度。雷电星,旧在赤道外五度,现在在赤道内二度。霹雳星,旧说五星都在赤道外四度,现在四星在赤道内,一星在外。土公吏星,旧在赤道外,现在在赤道内六度。虚梁星,旧在黄道内四度。外屏星,旧在黄道外三度,现在正对着黄道。八魁星,旧说九星都在室宿,现在五星在壁宿,四星在室宿。长垣星,旧正对着黄道,现在在黄道北五度。军井星,依据《星经》,在玉井东南二度半。天椁星,旧在黄道北,现在正对着黄道。天高星,旧在黄道外,现在正对着黄道。狗国星,旧在黄道外,现在正对着黄道。罗堰星,旧正对着黄道,现在在黄道北。

黄道,春分之日与赤道交于奎五度太;秋分之日交于轸十四度少;冬至之日于斗十度,去赤道南二十四度;夏至之日于井十三度少,去赤道北二十四度。其赤道带天之中,用分列宿之度;黄道斜运,以明日月之行。其冬至,洛下闳起于牛初,张衡等迁于斗度,由每岁差分不及旧次也。

黄道,春分时与赤道交于奎宿五度多;秋分时交于轸宿十四度少;冬至时在斗宿十度,距赤道以南二十四度;夏至时在井宿十三度少,距赤道以北二十四度。赤道环绕天的中央,用来划分二十八宿的度数;黄道斜向运行,用来标示日月的运行。冬至的位置,洛下闳起算于牵牛初度,张衡等迁到斗宿度数,是因为每年都有岁差,达不到原来位置的原因。

日晷:《周礼》大司徒,常"以土圭之法测土深,正日景,以求地中。日东则景夕多风,日西则景朝多阴。日至之景尺五寸,谓之地中,天地之所合也,四时之所交也,风雨之所会也,阴阳之所合也。然则百物阜安,乃建王国焉。"郑氏以为"凡日景于地,千里而差一寸。""景尺有五寸者,南戴日下万五千里,地与星辰四游升降于三万里之中,是以半之,得地之中焉。"郑司农云:"土圭之长尺有五寸,以夏至之日立八尺之表,其景适与土圭等,谓之地中。今颍川阳城为然。"

日晷:《周礼》大司徒之职,经常"用土圭之法测量大地的深广,校正日影,以求大地的中心。太阳在东则日影偏西而傍晚多风,太阳在西则日影偏东而早晨多阴。夏至那天的日影长一尺五寸,称为大地的中心,是天地相合之处,四时交替之所,风雨汇聚之地,阴阳和合之点。因此百物丰盛安定,于是在此建立王都。"郑玄认为"凡是日影投射于地面,每千里相差一寸。""日影一尺五寸的地方,向南到太阳直射点一万五千里,大地和星辰在上下三万里之间升降运行,所以取其一半,就得到大地的中心。"郑司农说:"土圭长一尺五寸,在夏至那天竖立八尺高的表,其日影恰好与土圭等长,就称为大地的中心。如今颍川郡的阳城就是这样。"

谨按《南越志》:"宋元嘉中,南征林邑,以五月立表望之,日在表北,影居表南。交州日影觉北三寸,林邑觉九寸一分,所谓开北户以向日也。"交州,大略去洛九千余里,盖水陆曲折,非论圭表所度,惟直考实,其五千乎!开元十二年,诏太史交州测景,夏至影表南长三寸三分,与元嘉中所测大同。然则距阳城而南,使直路应弦,至于日下,盖不盈五千里也。测影使者大相元太云:"交州望极,才出地二十余度。以八月自海中南望老人星殊高。老人星下,环星灿然,其明大者甚众,图所不载,莫辨其名。大率去南极二十度以上,其星皆见。乃古浑天家以为常没地中,伏而不见之所也。"又按贞观中,史官所载铁勒、回纥部在薛延陀之北,去京师六千九百里。又有骨利干居回纥北方瀚海之北,草多百药,地出名马,骏者行数百里。北又距大海,昼长而夕短,既日没后,天色正曛,煮一羊胛才熟,而东方已曙。盖近日出入之所云。凡此二事,皆书契所未载也。开元十二年,太史监南宫说择河南平地,以水准绳,树八尺之表而以引度之。始自滑州白马县,北至之晷,尺有五寸七分。自滑州台表南行一百九十八里百七十九步,得汴州浚仪古台表,夏至影长一尺五寸微强。又自浚仪而南百六十七里二百八十一步,得许州扶沟县表,夏至影长一尺四寸四分。又自扶沟而南一百六十里百一十步,至豫州上蔡武津表,夏至影长一尺三寸六分半。大率五百二十六里二百七十步,影差二寸有余。而先儒以为王畿千里,影移一寸,又乖舛而不同矣。

谨按《南越志》记载:"南朝宋元嘉年间,南征林邑国,在五月竖立表杆观测,太阳在表的北面,影子在表的南面。交州的日影偏北三寸,林邑的日影偏北九寸一分,这就是所谓打开北面的窗户朝向太阳的地方。"交州,大约距洛阳九千余里,但水陆路途曲折,不能按圭表所度量的直线距离来论,只按直线实际考察,大概只有五千里吧!开元十二年,下诏令太史局在交州测影,夏至日影在表南长三寸三分,与元嘉年间所测大致相同。那么从阳城向南,如果是直路如弦,到太阳直射点,大概不超过五千里。测影使者大相元太说:"在交州仰望北极,才出地平线二十多度。在八月从海中南望老人星特别高。老人星下方,群星灿烂,其中明亮大的很多,星图上没有记载,分辨不出名字。大约距南极二十度以上的星都能看到。这就是古代浑天家认为常没于地面以下、隐伏不现的地方。"又按贞观年间,史官所记载铁勒、回纥部在薛延陀以北,距京城六千九百里。又有骨利干居住在回纥北方的瀚海以北,草中多有百药,地出好马,骏马日行数百里。北方又靠近大海,白天长而傍晚短,太阳已经落山后,天色还昏暗不明,煮一块羊肩胛骨才熟,东方已经破晓。大概是靠近太阳出入的地方吧。这两件事,都是典籍中没有记载的。开元十二年,太史监南宫说选择河南的平地,用水准绳墨测量,竖立八尺高的表杆并用引绳度量。从滑州白马县开始,向北测到北极高度。从滑州台表向南行一百九十八里一百七十九步,到达汴州浚仪的古台表,夏至日影长一尺五寸多一点。又从浚仪向南一百六十七里二百八十一步,到达许州扶沟县的表杆,夏至日影长一尺四寸四分。又从扶沟向南一百六十里一百一十步,到豫州上蔡武津的表杆,夏至日影长一尺三寸六分半。大约五百二十六里二百七十步,影差二寸多。而先儒认为王畿千里,影移一寸,又与实际不符了。

今以句股图校之,阳城北至之晷,一尺四寸八分弱;冬至之晷,一丈二尺七寸一分半;春秋分,其长五尺四寸三分。以覆矩斜视,北极出地三十四度四分。凡度分皆以十分为法。自滑台表视之,高三十五度三分。差阳城九分。自浚仪表视之,高三十四度八分。差阳城四分。自武津表视之,高三十三度八分。差阳城九分。虽秒分稍有盈缩,虽以目校,然大率五百二十六里二百七十步而北极差一度半,三百五十一里八十步而差一度。枢极之远近不同,则黄道之轨景固随而迁变矣。

现在用勾股图来校验,阳城向北观测的日影,一尺四寸八分弱;冬至的日影,一丈二尺七寸一分半;春秋分的日影,长五尺四寸三分。用覆矩斜视法测量,北极出地高三十四度四分。所有度分都以十分为一度的小数单位。从滑州台表观测,北极高三十五度三分。与阳城差九分。从浚仪表观测,高三十四度八分。与阳城差四分。从武津表观测,高三十三度八分。与阳城差九分。虽然秒分稍有增减,虽然用目测校验,但大约五百二十六里二百七十步而北极差一度半,三百五十一里八十步差一度。北极远近不同,则黄道的轨道和日影自然随之变化。

自此为率,推之比岁朗州测影,夏至长七寸七分,冬至长一丈五寸三分,春秋分四尺三寸七分半。以图测之,定气长四尺四寸七分。按图斜视,北极出地二十九度半。差阳城五度二分。蔚州横野军测影,夏至长二尺二寸九分,冬至长一丈五尺八寸九分,春秋分长六尺四寸四分半。以图测之,定气六尺六寸三分半。按图斜视,北极出地四十度。差阳城五度二分。凡南北之差十度半,其径三千六百八十里九十步。自阳城至朗州,一千八百二十六里百九十六步,自阳城至蔚州横野军,一千八百六十一里二百一十四步。北至之晷,差一尺五寸三分,自阳城至朗州,差七寸二分,自阳城至横野军,差八寸。南至之晷,差五尺三寸六分。自阳城至朗州,差二尺一寸八分,自阳城至横野军,差三尺一寸八分。率夏至与南方差步,冬至与北方差多。又以图校安南,日在天顶北二度四分,北极高二十度四分,冬至影长七尺九寸四分,定春秋分影长二尺九寸三分。差阳城十四度三分,其径五千二十三里。至林邑国,日在天顶北六度六分强,北极之高十七度四分,周圆三十五度,常见不隐。冬至影长六尺九寸,其径六千一百一十二里。假令距阳城而北,至铁勒之地亦十七度四分,合与林邑与等,则五月日在天顶南二十七度四分,北极之高五十二度,周圆一百四度,常见不隐。北至之龁四尺一寸三分,南至之龁二丈九就十寸六分。定春秋分影长九尺八寸七分。北方其没地才十五度余,昏伏于亥之正西,晨见于丑之正东,以里数推之,已在回纥之北,又南距洛阳九千八百一十里,则五月极长之日,其夕常明,然则骨利干犹在其南矣。又先儒以南戴日下万五千里为句股,斜射阳城为弦,考周径之率以揆天度,当一千四百六里二十四步有余。今测日影,距阳城五千余里,已居戴日之南,则一度之广,皆宜三分去二,计南北极相去才八万余里,其径五万余里,宇宙之广,岂若是乎?然则王蕃所传,盖以管窥天,以蠡测海之义也。古人所以恃句股之术,谓其有征于近事。顾未知目视不能远,浸成微分之差,其差不已,遂与术错。如人游于大湖,广不盈百里,而睹日月朝夕出入湖中。及其浮于巨海,不知几千万里,犹睹日月朝出其中,夕入其中。若于朝夕之际,俱设重差而望之,必将小大同术而不可分矣。

以此为准进行推算,比较那年朗州测影,夏至日影长七寸七分,冬至长一丈五寸三分,春秋分四尺三寸七分半。用图测量,定气日影长四尺四寸七分。按图斜视法,北极出地二十九度半。与阳城差五度二分。蔚州横野军测影,夏至长二尺二寸九分,冬至长一丈五尺八寸九分,春秋分长六尺四寸四分半。用图测量,定气日影六尺六寸三分半。按图斜视法,北极出地四十度。与阳城差五度二分。南北相差十度半,其距离三千六百八十里九十步。从阳城到朗州,一千八百二十六里一百九十六步,从阳城到蔚州横野军,一千八百六十一里二百一十四步。向北观测的日影,差一尺五寸三分,从阳城到朗州差七寸二分,从阳城到横野军差八寸。向南观测的日影,差五尺三寸六分。从阳城到朗州差二尺一寸八分,从阳城到横野军差三尺一寸八分。大抵夏至与南方相差步数少,冬至与北方相差步数多。又用图校验安南地区,太阳在天顶以北二度四分,北极高三十四度四分(原文作二十度四分),冬至日影长七尺九寸四分,定春秋分日影长二尺九寸三分。与阳城差十四度三分,其距离五千零二十三里。到林邑国,太阳在天顶以北六度六分多,北极高度十七度四分,周圆三十五度,常见不隐。冬至日影长六尺九寸,其距离六千一百一十二里。假使从阳城向北,到铁勒的地方也是十七度四分,应该与林邑相等,那么五月太阳在天顶以南二十七度四分,北极高度五十二度,周圆一百零四度,常见不隐。向北观测的日影四尺一寸三分,向南观测的日影二丈九尺十寸六分。定春秋分日影长九尺八寸七分。北方其没入地平以下的星仅十五度多,黄昏隐没于亥时正西方向,清晨出现于丑时正东方向,按里数推算,已经在回纥以北,又向南距洛阳九千八百一十里,那么五月白天最长的时候,傍晚天色常明,然而骨利干还在其南面。先儒又以南戴日下万五千里为勾股的一条边,斜射阳城为弦,考察周径之比来推度天度,应该是一千四百零六里二十四步多。现在测日影,距阳城五千余里,已经处于太阳直射以南,则一度的宽度,都应该减去三分之二,计算南北极相距才八万余里,其直径五万余里,宇宙的广阔,难道是这样吗?那么王蕃所传的说法,大概就是以管窥天、以蠡测海的道理。古人之所以依赖勾股之术,是因为它在近处的事物中有验证。却不知道目视不能及远,逐渐积累微小的误差,误差不断积累,就与方法相错了。就像人在大湖中游玩,湖面宽不过百里,却能看到太阳月亮早晚从湖中出入。等到漂浮在汪洋大海上,不知道有几千万里,还看到太阳月亮早晨从海中升起,傍晚没入海中。如果在早晚之际,都用重差法来观测,必将因为大小看起来差不多而无法分辨了。

夫横既有之,纵亦宜然。假令设两表,南北相距十里,其崇皆数十里,若置火炬于南表之端,而植八尺之木于其下,则当无影。试从南表之下,仰望北表之端,必将积微分之差,渐与南表参合。表首参合,则置炬于其上,亦当无影矣。又置火炬于北表之端,而植八尺之木于其下,则当无影。试从北表之下,仰望南表之端,又将积微分之差,渐与北表参合。表首参合,则置炬于其上,亦当无影矣。复于二表之间,相距各五里,更植八尺之木,仰而望之,则表首环屈而相会。若置火炬于两表之端,皆当无影。夫数十里之高与十里之广,然则斜射之影与仰望不殊。今欲求其影差以推远近高下,犹尚不可知也;而况稽周天积里之数于不测之中,又可必乎!假令学者因二十里之高以立句股之术,尚不知其所以然,况八尺之木乎!原人所以步圭景之意,将欲节宣和气,辅相物宜,而不在于辰次之周径;其所以重历数之意,将欲敬授人时,钦若乾象,而不在于浑、盖之是非。若乃述无稽之谈于视听之所不及,则君子阙疑而不质,仲尼慎言而不论也。而或者各守所传之器以述天体,谓浑元可任数而测,大象可运算而窥,终以六家之说,迭为矛盾。今诚以为盖天,则南方之度渐狭;以为浑天,则北方之极浸高。此二者,又浑、盖之家未能有以通其说也。由是而观,则王仲任、葛稚川之徒,区区于异同之辨,何益人伦之化哉!

横向既然如此,纵向也应该一样。假设竖立两根表杆,南北相距十里,它们的高度都有数十里,如果把火炬放在南表顶端,在下面竖一根八尺高的木杆,则应该没有影子。试着从南表下面仰望北表顶端,必将因累积微小角度的误差,逐渐与南表顶端重合。表顶重合了,把火炬放在上面,也应该没有影子。又把火炬放在北表顶端,在下面竖一根八尺高的木杆,也应该没有影子。试着从北表下面仰望南表顶端,又将因累积微小角度的误差,逐渐与北表顶端重合。表顶重合了,把火炬放在上面,也应该没有影子。再在两表之间,各距五里处,再竖八尺高的木杆,抬头望去,则表顶弯曲环接而汇合。如果把火炬放在两表顶端,都应该没有影子。数十里的高度和十里的宽度,那么斜射的影子和仰望的效果没有区别。如今想要根据它的影差来推算远近高低,尚且不能确知;何况在不测之中考察周天积累的里数,又怎么能够确定呢!假使学者依据二十里高的数据来建立勾股之术,尚且不知道其中的道理,何况是八尺高的木杆呢!推究古人测量圭影的本意,是为了调和节气,辅助万物适时生长,而不在于星辰轨道的周长和直径;他们重视历数的本意,是为了恭敬地颁授民众农时,敬顺天象,而不在于浑天说和盖天说的是非对错。至于在视听所不及的地方讲述无稽之谈,君子存疑而不追问,孔子慎言而不讨论。而有的人各守所传的仪器来论述天体结构,认为浑天可以凭数学推算来测量,天象可以凭运算来窥视,最终以六家的学说,互相矛盾。现在如果确实认为盖天说正确,则南方的度数应该逐渐变窄;如果认为浑天说正确,则北方的极应该逐渐变高。这两点,又是浑天和盖天两家未能融通的说法。由此来看,王充(王仲任)、葛洪(葛稚川)这些人,纠结于异同之辩,对人间教化有什么益处呢!

又凡日晷差,冬夏至不同,南北亦异,而先儒一以里数齐之,丧其事实。沙门一行因修《大衍图》,更为《覆矩图》,自丹穴以暨幽都之地,凡为图二十四,以考日蚀之分数,知夜漏之短长。今载诸州测景尺寸如左:

又凡日影之差,冬至和夏至不同,南北各地也不同,而先儒一概用里数来统一计算,丧失了事实真相。僧人一行在修撰《大衍图》时,另外制作了《覆矩图》,从南方丹穴到北方幽都之地,共制成二十四幅图,用来考察日食的分度,了解夜间漏刻的长短。现在记载各州测影的尺寸如下:

林邑国,北极高十七度四分。冬至影在表北六尺九寸。定春秋分影在表北二尺八寸五分,夏至影在表南五寸七分。安南都护府,北极高二十六度六分。冬至影在表北七尺九寸四分。定春秋分影在表北二尺九寸三分,夏至影在表南三寸三分。朗州武陵县,北极高二十九度五分。冬至影在表北一丈五寸三分。定春秋分影在表北四尺三寸七分半,夏至影在表北七寸七分。襄州。恒春分影在表北四尺八寸。蔡州上蔡县武津馆,北极高三十三度八分。冬至影在表北一丈二尺三寸八分。定春秋分影在表北五尺二寸八分,夏至影在表北一尺三寸六分半。许州扶沟,北极高三十四度三分。冬至影在表北一丈二尺五寸三分。定春秋分影在表北五尺三寸七分,夏至影在表北一尺四寸四分。汴州浚仪太岳台,北极高三十四度八分。冬至影在表北一丈二尺八寸五分。定春秋分影在表北五尺五寸,夏至影在表北一尺五寸三分。滑州白马,北极高三十五度三分。冬至影在表北一丈三尺。定春秋分影在表北五尺三寸六分,夏至影在表北一尺五寸七分。太原府。恒春分影在表北六尺。蔚州横野军,北极高四十度。冬至影在表北一丈五尺八寸九分。定春秋分影在表北六尺六寸三分,夏至影在表北二尺二寸九分。

林邑国,北极高度十七度四分。冬至日影在表北六尺九寸。定春秋分日影在表北二尺八寸五分,夏至日影在表南五寸七分。安南都护府,北极高度二十六度六分。冬至日影在表北七尺九寸四分。定春秋分日影在表北二尺九寸三分,夏至日影在表南三寸三分。朗州武陵县,北极高度二十九度五分。冬至日影在表北一丈五寸三分。定春秋分日影在表北四尺三寸七分半,夏至日影在表北七寸七分。襄州,常年春秋分日影在表北四尺八寸。蔡州上蔡县武津馆,北极高度三十三度八分。冬至日影在表北一丈二尺三寸八分。定春秋分日影在表北五尺二寸八分,夏至日影在表北一尺三寸六分半。许州扶沟,北极高度三十四度三分。冬至日影在表北一丈二尺五寸三分。定春秋分日影在表北五尺三寸七分,夏至日影在表北一尺四寸四分。汴州浚仪太岳台,北极高度三十四度八分。冬至日影在表北一丈二尺八寸五分。定春秋分日影在表北五尺五寸,夏至日影在表北一尺五寸三分。滑州白马,北极高度三十五度三分。冬至日影在表北一丈三尺。定春秋分日影在表北五尺三寸六分,夏至日影在表北一尺五寸七分。太原府,常年春秋分日影在表北六尺。蔚州横野军,北极高度四十度。冬至日影在表北一丈五尺八寸九分。定春秋分日影在表北六尺六寸三分,夏至日影在表北二尺二寸九分。