尧敕羲、和制横箫以考察星度,其机衡用玉,欲其燥湿不变,运动有常,坚久而不能废也。至于后世,铸铜为圆仪,以法天体。自洛下闳造太初历,用浑仪,及东汉孝和帝时,太史惟有赤道仪,岁时测候,颇有进退。帝以问典星待诏姚崇等,皆曰:「星图有规法,日月实从黄道,今无其器,是以失之。」至永元十五年,贾逵始设黄道仪。桓帝延熹七年,张衡更制之,以四分为度。其后,陆绩、王蕃、孔挺、斛兰、梁令瓒、李淳风并尝制作。五代乱亡,遗法荡然矣。真宗祥符初,韩显符作浑仪,但游仪双环夹望筩旋转,而黄、赤道相固不动。皇祐初,又命日官舒易简、于渊、周琮等参用淳风、令瓒之制,改铸黄道浑仪,又为漏刻、圭表,诏翰林学士钱明逸详其法,内侍麦允言总其工。既成,置浑仪于翰林天文院之候台,漏刻于文德殿之钟鼓楼,圭表于司天监。帝为制浑仪总要十卷,论前代得失,已而留中不出。今具黄道游仪之法,著于此焉。
十字水平槽:长九尺四寸八分,首阔一尺二寸七分,身阔九寸二分、高七尺。水槽阔一寸,深八分,四柱各长六尺七寸八分,植于水槽之末,以辅天体,皆以铜为之。乃格七曜远近盈缩,以知昼夜长短之効。其所测二十八舍距度,著于后;其周天星入宿去极所主吉凶,则具在天文志。
角十二度,亢九度,氐十六度,房五度,心四度,尾十九度,箕十度,斗二十五度,牛七度,女十一度,虚十度,危十六度,室十七度,壁九度,奎十六度,娄十二度,胃十五度,昴十一度,毕十八度,觜一度,参十度,井三十四度,鬼二度,柳十四度,星七度,张十八度,翼十八度,轸十七度。
自黄帝观漏水,制器取则,三代因以命官,则挈壶氏其职也。后之作者,或下漏,或浮漏,或轮漏,或权衡,制作不一。宋旧有刻漏及以水为权衡,置文德殿之东庑。景祐三年,再加考定,而水有迟疾,用有司之请,增平水壶一、渴乌二、昼夜箭二十一。然常以四时日出传卯正一刻,又每时正已传一刻,至八刻已传次时,即二时初末相侵殆半。皇祐初,诏舒易简、于渊、周琮更造其法,用平水重壶均调水势,使无迟疾。分百刻于昼夜;冬至昼漏四十刻,夜漏六十刻;夏至昼漏六十刻,夜漏四十刻;春秋二分昼夜各五十刻。日未出前二刻半为晓,日没后二刻半为昏,减夜五刻以益昼漏,谓之昏旦漏刻。皆随气增损焉。冬至、夏至之间,昼夜长短凡差二十刻,每差一刻,别为一箭,冬至互起其首,凡有四十一箭。昼有朝、有禺、有中、有晡、有夕,夜有甲、乙、丙、丁、戊,昏旦有星中,每箭各异其数。凡黄道升降差二度四十分,则随历增减改箭。每时初行一刻至四刻六分之一为时正,终八刻六分之二则交次时。今列二十四气、昼夜日出入辰刻、昏晓中星,以备参合。
冬至 | 昼四十刻 | 分空 | - | 日出卯正五刻 | 分空 | 昏中星壁初度 |
夜六十刻 | 分空 | - | 日入申正三刻 | 二十分 | 晓中星角初度 | |
小寒 | 昼四十刻 | 一十九分 | 三日后昼四十一刻 | 日出卯正四刻 | 五十分 | 昏中星奎六度 |
夜五十九刻 | 四十一分 | - | 日入申正三刻 | 三十分 | 晓中星亢二度 | |
大寒 | 昼四十一刻 | 十九分 | 二日后昼四十二刻 | 日出卯正四刻 | 二十分 | 昏中星娄八度 |
夜五十八刻 | 四十一分 | 十一日后昼四十三刻 | 日入申正四刻 | 分空 | 晓中星氐七度 | |
立春 | 昼四十二刻 | 五十四分 | 三日后昼四十四刻 | 日出卯正三刻 | 二十二分 | 昏中星昴初度 |
夜五十七刻 | 六分 | 十一日后昼四十五刻 | 日入申正四刻 | 四十八分 | 晓中星房四度 | |
雨水 | 昼四十四刻 | 五十八分 | 昏中星毕八度 | 日出卯正二刻 | 三十分 | 昏中星毕八度 |
夜五十五刻 | 五十分 | 晓中星尾五度 | 日入申正五刻 | 五十分 | 晓中星尾五度 | |
惊蛰 | 昼四十七刻 | 二十四分 | 五日后昼四十九刻 | 日出卯正一刻 | 十七分 | 昏中星参九度 |
夜五十二刻 | 三十六分 | 十一日后昼五十刻 | 日入申正七刻 | 三分 | 晓中星尾十六度 | |
春分 | 昼五十刻 | 分空 | 三日后昼五十一刻 九日后昼五十二刻 十五日后昼五十三刻 | 日出卯正初刻 | 分空 | 昏中星井十九度 |
夜五十刻 | 分空 | 日入酉正初刻 | 分空 | 晓中星箕九度 | ||
清明 | 昼五十二刻 | 三十五分 | 六日后昼五十四刻 | 日出寅正七刻 | 三分 | 昏中星柳三度 |
夜四十七刻 | 二十五分 | 十二日后昼五十五刻 | 日入酉正一刻 | 十七分 | 晓中星斗八度 | |
谷雨 | 昼五十五刻 | 三分 | 四日后昼五十六刻 | 日出寅正五刻 | 五十分 | 昏中星张一度 |
夜四十四刻 | 五十七分 | 十一日后昼五十七刻 | 日入酉正二刻 | 二十分 | 晓中星斗一十九度 | |
立夏 | 昼五十七刻 | 五分 | 四日后昼五十八刻 | 日出寅正四刻 | 四十八分 | 昏中星翼二度 |
夜四十二刻 | 五十五分 | 十四日后昼五十九刻 | 日入酉正三刻 | 三十二分 | 晓中星牛四度 | |
小满 | 昼五十八刻 | 四十分 | 十四日后昼六十刻 | 日出寅正四刻 | 分空 | 昏中星轸二度 |
夜四十一刻 | 二十分 | - | 日入酉正四刻 | 二十分 | 晓中星女九度 | |
芒种 | 昼五十九刻 | 四十分 | - | 日出寅正三刻 | 三十分 | 昏中星角二度 |
夜四十刻 | 二十分 | - | 日入酉正四刻 | 五十分 | 晓中星危初度 | |
夏至 | 昼六十刻 | 分空 | - | 日出寅正三刻 | 二十分 | 昏中星亢六度 |
夜四十刻 | 分空 | - | 日入酉正五刻 | 分空 | 晓中星危十四度 | |
小暑 | 昼五十九刻 | 四十分 | - | 日出寅正三刻 | 三十分 | 昏中星氐十二度 |
夜四十刻 | 二十分 | - | 日入酉正四刻 | 五十分 | 晓中星室十三度 | |
大暑 | 昼五十八刻 | 四十分 | 四日后昼五十八刻 | 日出寅正四刻 | 分空 | 昏中星尾初度 |
夜四十一刻 | 二十分 | 十一日后昼五十七刻 | 日入酉正四刻 | 二十分 | 晓中星奎五度 | |
立秋 | 昼五十七刻 | 五分 | 八日后昼五十六刻 | 日出寅正四刻 | 四十分 | 昏中星尾十二度 |
夜四十二刻 | 五十五分 | 十五日后昼五十五刻 | 日入酉正三刻 | 三十六分 | 晓中星娄七度 | |
处暑 | 昼五十五刻 | 三分 | 七日后昼五十四刻 | 日出寅正五刻 | 五十分 | 昏中星箕六度 |
夜四十四刻 | 五十七分 | 十三日后昼五十三刻 | 日入酉正二刻 | 三十分 | 晓中星昴初度 | |
白露 | 昼五十二刻 | 三十五分 | 五日后昼五十二刻 | 日出寅正七刻 | 三分 | 昏中星斗五度 |
夜四十七刻 | 二十五分 | 十一日后昼五十一刻 | 日入酉正一刻 | 十七分 | 晓中星毕九度 | |
秋分 | 昼五十刻 | 分空 | 初日昼五十刻 七日后昼四十九刻 十三日后昼四十八刻 | 日出卯正初刻 | 分空 | 昏中星斗六度 |
夜五十刻 | 分空 | 日入酉正初刻 | 分空 | 晓中星井一度 | ||
寒露 | 昼四十七刻 | 二十四分 | 四日后昼四十七刻 | 日出卯正一刻 | 十七分 | 昏中星牛初度 |
夜五十二刻 | 三十六分 | 十日后昼四十六刻 | 日入申正七刻 | 三分 | 晓中星井二十一度 | |
霜降 | 昼四十四刻 | 五十八分 | 初日后昼四十五刻 八日后昼四十四刻 十四日后昼四十三刻 | 日出卯正二刻 | 三十分 | 昏中星女三度 |
夜五十五刻 | 二分 | 日入申正五刻 | 五十分 | 晓中星柳五度 | ||
立冬 | 昼四十二刻 | 五十四分 | 八日后昼四十二刻 | 日出卯正三刻 | 三十二分 | 昏中星虚三度 |
夜五十七刻 | 六分 | - | 日入申正四刻 | 四十八分 | 晓中星张二度 | |
小雪 | 昼四十一刻 | 十九分 | 三日后昼四十一刻 | 日出卯正四刻 | 二十分 | 昏中星危五度 |
夜五十八刻 | 四十八分 | 十五日后昼四十刻 | 日入申正四刻 | 分空 | 晓中星翼二度 | |
大雪 | 昼四十刻 | 十九分 | - | 日出卯正四刻 | 五十分 | 昏中星室一度 |
夜五十九刻 | 四十一分 | - | 日入申正三刻 | 三十分 | 晓中星轸一度 |
观天地阴阳之体,以正位辨方、定时考闰,莫近乎圭表。宋何承天始立表候日景,十年间,知冬至比旧用景初历常后天三日。又唐一行造大衍历,用圭表测知旧历气节常后天一日。今司天监圭表乃石晋时天文参谋赵延乂所建,表既欹倾,圭亦垫陷,其于天度无所取正。皇祐初,诏周琮、于渊、舒易简改制之,乃考古法,立八尺铜表,厚二寸,博四寸,下连石圭一丈三尺,以尽冬至景长之数,面有双水沟为平准,于沟双刻尺寸分数,又刻二十四气岳台晷景所得尺寸,置于司天监。候之三年,知气节比旧历后天半日。因而成书三卷,命曰岳台晷景新书,论前代测候是非、步算之法颇详。既上奏,诏翰林学士范镇为序以识。琮以谓二十四气所得尺寸,比显德钦天历王朴算为密。今载气之盈缩,备采用焉。
后汉熹平三年,四分历志立冬中景长一丈,立春中景长九尺六寸。寻冬至南极,日晷最长,二气去至日数既同,则中景应等,而前长后短,顿差四寸。此历景冬至后天之验也。二气中景日差九分半弱,进退均调,略无盈缩,以率计之,二气各退二日十二刻,则晷景之数,立冬更短,立春更长,并差二寸,二气中景俱长九尺八寸矣,即立冬、立春之正日也。以此推之,历置冬至后天亦二日十二刻也。熹平三年,时历丁丑冬至,加时正在日中;以二日十二刻减之,定以乙亥冬至,加时在夜半后三十八刻。宋志大明五年十月十日,景一丈七寸七分半;十一月二十五日,景一丈八寸一分太;二十六日,一丈七寸五分强。折取其中,则中天冬至应在十一月三日求其早晚。令后二日景相减,则一日差率也,倍之为法;前二日减,以百刻乘之,为实;以法除实,得冬至加时在夜半后三十一刻,在元嘉历后一日,天数之正也。量检弥年,则加减均同;异岁相课,则远近应率。观二家之说,略而未通。熹平乃要取其中,而失于至前、至后之余;大明则左右率,而失于为实、为法之数。若夫较景、定气,历家最为急务。观古较验,止以冬至前后数日之间,以定加时早晚。且景之差行,当二至前后,进退在微芒之间。又日有变行,盈缩稍异,若以为准,则加时相背。又晋、汉历术,多以前后所测晷要取其中,此亦差过半日。今比岁较验,在立冬、立春景移过寸,若较取加时,则宜以其相近者通计,半之为距至泛日;乃以其晷数相减,余者以法乘之,满其日晷差而一,为刻;乃以差刻求冬至,视其前晷,多则为减,少则为加,求夏至返之。加减距至泛日,为定日;仍加半日之刻,命从前距日辰,算外,即二至加时日辰及刻分。如此推求,则二至加时早晚可验矣。