自司馬遷述天官,而歷代作史者皆志天文。惟遼史獨否,謂天象昭垂,千古如一,日食、天變既著本紀,則天文志近於衍。其說頗當。夫周髀、宣夜之書,安天、窮天、昕天之論,以及星官占驗之說,晉史已詳,又見隋志,謂非衍可乎。論者謂天文志首推晉、隋,尚有此病,其他可知矣。然因此遂廢天文不志,亦非也。天象雖無古今之異,而談天之家,測天之器,往往後勝於前。無以志之,使一代制作之義泯焉無傳,是亦史法之缺漏也。至於彗孛飛流,暈適背抱,天之所以示儆戒者,本紀中不可盡載,安得不別志之。明神宗時,西洋人利瑪竇等入中國,精於天文、曆算之學,發微闡奧,運算制器,前此未嘗有也。茲掇其要,論著於篇。而實錄所載天象星變殆不勝書,擇其尤異者存之。日食備載本紀,故不復書。
其言九重天也,曰最上為宗動天,無星辰,每日帶各重天,自東而西左旋一周,次曰列宿天,次曰填星天,次曰歲星天,次曰熒惑天,次曰太陽天,次曰金星天,次曰水星天,最下曰太陰天。自恒星天以下八重天,皆隨宗動天左旋。然各天皆有右旋之度,自西而東,與蟻行磨上之喻相符。其右旋之度,雖與古有增減,然無大異。惟恒星之行,即古歲差之度。古謂恒星千古不移,而黃道之節氣每歲西退。彼則謂黃道終古不動,而恒星每歲東行。由今考之,恒星實有動移,其說不謬。至於分周天為三百六十度,命日為九十六刻,使每時得八刻無奇零,以之布算製器,甚便也。
其言地圓也,曰地居天中,其體渾圓,與天度相應。中國當赤道之北,故北極常現,南極常隱。南行二百五十里則北極低一度,北行二百五十里則北極高一度。東西亦然。以周天度計之,知地之全周為九萬里也。以周徑密率求之,得地之全徑為二萬八千六百四十七里又九分里之八也。又以南北緯度定天下之縱。凡北極出地之度同,則四時寒暑靡不同。若南極出地之度與北極出地之度同,則其晝夜永短靡不同。惟時令相反,此之春、彼為秋,此之夏、彼為冬耳。以東西經度定天下之衡,兩地經度相去三十度,則時刻差一辰。若相距一百八十度,則晝夜相反焉。其說與元史札馬魯丁地圓之旨略同。
日月五星各有一重天,其天皆不與地同心,故其距地有高卑之不同。其最高最卑之數,皆以地半徑準之。太陽最高距地為地半徑者一千一百八十二,最卑一千一百零二。太陰最高五十八,最卑五十二。填星最高一萬二千九百三十二,最卑九千一百七十五。歲星最高六千一百九十,最卑五千九百一十九。熒惑最高二千九百九十八,最卑二百二十二。太白最高一千九百八十五,最卑三百。辰星最高一千六百五十九,最卑六百二十五。若欲得七政去地之里數,則以地半徑一萬二千三百二十四里通之。
崇禎初,禮部尚書徐光啟督修曆法,上見界總星圖。以為回回立成所載,有黃道經緯度者止二百七十八星,其繪圖者止十七座九十四星,並無赤道經緯。今皆崇禎元年所測,黃赤二道經緯度畢具。後又上赤道兩總星圖。其說謂常現常隱之界,隨北極高下而殊,圖不能限。且天度近極則漸狹,而見界圖從赤道以南,其度反寬,所繪星座不合仰觀。因從赤道中剖渾天為二,一以北極為心,一以南極為心。從心至周,皆九十度,合之得一百八十度者,赤道緯度也。周分三百六十度者,赤道經度也。乃依各星之經緯點之,遠近位置形勢皆合天象。
至於恒星循黃道右旋,惟黃道緯度無古今之異,而赤道經緯則歲歲不同。然亦有黃赤俱差,甚至前後易次者。如觜宿距星,唐測在參前三度,元測在參前五分,今測已侵入參宿。故舊法先觜後參,今不得不先參後觜,不可強也。
又有古多今少,古有今無者。如紫微垣中六甲六星今止有一,華蓋十六星今止有四,傳舍九星今五,天廚六星今五,天牢六星今二。又如天理、四勢、五帝內座、天柱、天牀、大贊府、大理、女御、內廚,皆全無也。天市垣之市樓六星今二。太微垣之常陳七星今三,郎位十五星今十。長垣四星今二。五諸侯五星全無也。角宿中之庫樓十星今八。亢宿中之折威七星今無。氐宿中之亢池六星今四,帝席三星今無。尾宿中天龜五星今四。斗宿中之鼈十四星今十三,天籥、農丈人俱無。牛宿中之羅堰三星今二,天田九星俱無。女宿中之趙、周、秦、代各二星今各一,扶匡七星今四,離珠五星今無。虛宿中之司危、司祿各二星今各一,敗臼四星今二,離瑜三星今二,天壘城十三星今五。危宿中之人五星今三,杵三星今一,臼四星今三,車府七星今五,天鈎九星今六,天鈔十星今四,蓋屋二星今一。室宿中之羽林軍四十五星今二十六,螣蛇二十二星今十五,八魁九星今無。壁宿中之天廐十星今三。奎宿中之天溷七星今四。畢宿中之天節八星今七,咸池三星今無。觜宿中之座旗九星今五。井宿中之軍井十三星今五。鬼宿中之外廚六星今五。張宿中之天廟十四星今無。翼宿中之東甌五星今無。軫宿中之青邱七星今三,其軍門、土司空、器府俱無也。
其論雲漢,起尾宿,分兩派。一經天江、南海、市樓,過宗人、宗星,涉天津至螣蛇。一由箕、斗、天弁、河鼓、左右旗,涉天津至車府而會於螣蛇,過造父,直趨附路、閣道、大陵、天船,漸下而南行,歷五車、天關、司怪、水府,傍東井,入四瀆,過闕丘、弧矢、天狗之墟,抵天社、海石之南,踰南船,帶海山,貫十字架、蜜蜂,傍馬腹,經南門,絡三角、龜、杵,而屬於尾宿,是為帶天一周。以理推之,隱界自應有雲漢,其所見當不誣。又謂雲漢為無數小星,大陵鬼宿中積尸亦然。考天官書言星漢皆金之散氣,則星漢本同類,得此可以相證。又言昴宿有三十六星,皆得之於窺遠鏡者。
凡測而入表之星共一千三百四十七,微細無名者不與。其大小分為六等:內一等十六星,二等六十七星,三等二百零七星,四等五百零三星,五等三百三十八星,六等二百一十六星。悉具黃赤二道經緯度。列表二卷,入光啟所修崇禎曆書中。
十二宮 | 星名 | 黃道經度 | 黃道緯度 | 赤道經度從春分起算 | 赤道緯度 |
降婁 | 壁宿一 | 四度強 | 北一十二度半強 | 三百五十八度半強 | 北一十二度太強 |
- | 壁宿二 | 九度少弱 | 北二十五度太弱 | 三百七十五度少強 | 北二十六度太 |
- | 奎宿一 | 一十七度少強 | 北一十五度少強 | 九度強 | 北二十五度少弱 |
- | 奎宿二 | 一十五度半強 | 北一十七度太強 | 七度弱 | 北二十二度少弱 |
- | 奎宿九 | 二十五度少弱 | 北二十六度弱 | 一十二度少弱 | 北三十三度太弱 |
- | 婁宿一 | 二十八度太強 | 北八度半弱 | 二十三度半強 | 北一十八度太強 |
大梁 | 天大將軍一 | 九度強 | 北二十七度太強 | 二十五度半 | 北四十三度少 |
- | 天囷一 | 九度少弱 | 南一十二度半強 | 四十一度弱 | 北二度少強 |
- | 胃宿一 | 一十一度太強 | 北一十一度少 | 三十五度半強 | 北二十六度強 |
- | 昴宿一 | 二十四度太強 | 北四度 | 五十一度少強 | 北二十三度弱 |
- | 天船三 | 二十六度太弱 | 北三十度強 | 四十四度半弱 | 北四十八度半弱 |
- | 卷舌五 | 二十八度弱 | 北一十二度弱 | 五十二度半強 | 北三十一度半弱 |
實沈 | 畢宿一 | 三度少 | 南三度 | 六十一度太 | 北一十八度少強 |
- | 畢宿五 | 四度半強 | 南五度太強 | 六十三度太弱 | 北一十五度太弱 |
- | 參宿一 | 一十七度少 | 南二十三度太弱 | 七十八度少強 | 南初度太弱 |
- | 參宿二 | 一十八度少強 | 南二十四度半強 | 七十九度少強 | 南一度半 |
- | 參宿三 | 一十九度半 | 南二十五度少強 | 八十度半 | 南二度少弱 |
- | 參宿四 | 二十三度半強 | 南一十六度太強 | 八十三度太強 | 北七度少強 |
- | 參宿五 | 一十五度太 | 南一十七度弱 | 七十六度少強 | 北六度弱 |
- | 參宿七 | 一十一度太弱 | 南三十一度太弱 | 七十三度少弱 | 南八度太 |
- | 觜宿一 | 一十八度半強 | 南一十三度半弱 | 七十八度太 | 北九度太弱 |
- | 天皇大帝 | 一十五度半 | 北六十八度弱 | 三百三十七度半強 | 北八十四度少弱 |
- | 五車二 | 一十六度太弱 | 北二十二度太強 | 七十二度少弱 | 北四十五度少強 |
- | 丈人一 | 一十七度少強 | 南五十七度太弱 | 八十一度太強 | 南三十四度半 |
- | 五車五 | 一十七度半弱 | 北五度少強 | 七十五度太弱 | 北二十八度少 |
- | 子二 | 二十度少強 | 南五十九度太弱 | 八十四度弱 | 南三十六度少強 |
- | 勾陳大星 | 二十三度半弱 | 北六十六度 | 六度半 | 北八十七度少弱 |
- | 五車三 | 二十六度少 | 北二十一度半弱 | 八十三度少弱 | 北四十四度太強 |
鶉首 | 井宿一 | 初度少弱 | 南一度弱 | 九十度強 | 北二十二度太弱 |
- | 井宿三 | 四度弱 | 南六度太強 | 九十四度強 | 北一十六度太弱 |
- | 軍市一 | 二度強 | 南四十一度少強 | 九十一度太強 | 南一十七度太強 |
- | 天樞即北極星 | 八度弱 | 北六十七度少強 | 一百九十九度少強 | 北八十六度太弱 |
- | 老人 | 八度半 | 南七十五度 | 九十四度半弱 | 南五十一度半強 |
- | 狼星 | 九度 | 南三十九度少強 | 九十七度少強 | 南一十六度少弱 |
- | 北河二 | 一十五度強 | 北一十度強 | 一百零七度少 | 北三十二度太弱 |
- | 北河三 | 一十八度強 | 北六度太弱 | 一百一十度太弱 | 北二十九度弱 |
- | 南河三 | 二十度太弱 | 南一十六度弱 | 一百一十度弱 | 北六度強 |
- | 上台一 | 二十六度少強 | 北二十九度少 | 一百二十五度強 | 北四十九度太弱 |
- | 上台二 | 二十七度半強 | 北二十八度太弱 | 一百二十七度半弱 | 北四十八度太弱 |
- | 文昌一 | 二十八度半弱 | 北四十六度少強 | 一百四十度少弱 | 北六十五度強 |
鶉火 | 鬼宿一 | 初度半強 | 南初度太強 | 一百二十三度弱 | 北一十九度少強 |
- | 柳宿一 | 五度少弱 | 南一十二度半弱 | 一百二十四度半強 | 北七度弱 |
- | 弧矢一 | 六度半 | 南五十四度半 | 一百一十五度弱 | 南三十四度少弱 |
- | 帝星 | 七度太弱 | 北七十二度太強 | 二百二十三度 | 北七十五度太強 |
- | 弧矢南一 | 八度太強 | 南五十一度少 | 一百一十七度半 | 南三十一度半弱 |
- | 天樞 | 一十度弱 | 北四十九度太弱 | 一百六十度強 | 北六十三度太 |
- | 弧矢南五 | 一十二度半 | 南五十八度少強 | 一百一十七度強 | 南三十八度太 |
- | 天璇 | 一十四度強 | 北四十五度強 | 一百五十九度太弱 | 北五十八度半弱 |
- | 中台一 | 一十四度少強 | 北二十九度太強 | 一百四十八度強 | 北四十五度弱 |
- | 太子 | 一十五度強 | 北七十五度半弱 | 二百三十一度半強 | 北七十三度太弱 |
- | 中台二 | 一十五度半弱 | 北二十八度太 | 一百四十八度太 | 北四十三度半 |
- | 天社一 | 二十一度少強 | 南六十四度弱 | 一百二十度弱 | 南四十五度半強 |
- | 星宿一 | 二十二度少弱 | 南二十二度半弱 | 一百三十七度少強 | 南七度弱 |
- | 軒轅十二 | 二十四度少強 | 北八度太強 | 一百四十九度太強 | 北二十一度太弱 |
- | 軒轅十四 | 二十四度太弱 | 北初度半弱 | 一百四十七度少弱 | 北一十三度太強 |
- | 天璣 | 二十五度少弱 | 北四十七度強 | 一百七十三度半弱 | 北五十五度太強 |
- | 天權 | 二十五度太強 | 北五十一度半強 | 一百七十九度少弱 | 北五十九度強 |
鶉尾 | 張宿一 | 初度半強 | 南二十六度少弱 | 一百四十三度少弱 | 南一十二度半 |
- | 下台一 | 一度少強 | 北二十六度少 | 一百六十四度半強 | 北三十五度少弱 |
- | 下台二 | 二度 | 北二十五度弱 | 一百六十四度少 | 北三十三度太強 |
- | 右樞 | 二度半強 | 北六十六度半強 | 二百零九度少弱 | 北六十六度少強 |
- | 玉衡 | 三度半強 | 北五十四度少強 | 一百八十九度強 | 北五十八度少弱 |
- | 西上相 | 六度強 | 北一十四度少強 | 一百六十三度半強 | 北二十二度半強 |
- | 天記 | 六度半弱 | 南五十五度半 | 一百三十九度半強 | 南三十三度半 |
- | 開陽 | 一十度少強 | 北五十六度少強 | 一百九十七度少弱 | 北五十七度少弱 |
- | 五帝座 | 一十六度半弱 | 北一十二度少強 | 一百七十二度半 | 北二十六度太弱 |
- | 常陳一 | 一十八度強 | 北四十度強 | 一百八十八度半 | 北四十度太強 |
- | 翼宿一 | 一十八度半強 | 南二十二度太弱 | 一百六十度半弱 | 南一十六度少強 |
- | 搖光 | 二十一度半強 | 北五十四度半弱 | 二百零三度少弱 | 北五十一度半 |
壽星 | 軫宿一 | 五度半強 | 南一十四度半弱 | 一百八十一度弱 | 南十五度半弱 |
- | 長沙 | 八度半強 | 南一十八度少 | 一百八十度少強 | 南二十度強 |
- | 角宿一 | 一十八度太弱 | 南二度 | 一百九十六度半弱 | 南九度少弱 |
- | 大角 | 一十九度強 | 北三十一度強 | 二百零九度半強 | 北二十一度少弱 |
- | 馬尾一 | 二十四度 | 南四十六度少弱 | 一百七十七度太強 | 南五十度強 |
- | 亢宿一 | 二十九度少 | 北三度弱 | 二百零八度少弱 | 南八度半弱 |
大火 | 十字二 | 一度少強 | 南五十一度強 | 一百七十九度半弱 | 南五十七度半弱 |
- | 貫索一 | 七度強 | 北四十四度半弱 | 二百二十九度太 | 北二十八度 |
- | 馬復一 | 七度太弱 | 南四十三度 | 一百九十三度半弱 | 南五十三度半 |
- | 氐宿一 | 一十度弱 | 北半度弱 | 二百一十七度半 | 南一十四度半弱 |
- | 氐宿四 | 一十四度少弱 | 北八度半強 | 二百二十四度少強 | 南八度弱 |
- | 蜀 | 一十七度弱 | 北二十五度半強 | 二百三十一度半強 | 北七度太弱 |
- | 騎官七 | 二十二度少弱 | 南二十九度 | 二百一十九度少強 | 南四十六度強 |
- | 房宿一 | 二十七度太強 | 南五度半弱 | 二百三十四度少弱 | 南二十五度弱 |
- | 房宿三 | 二十八度 | 北一度強 | 二百三十六度 | 南一十八度太弱 |
- | 南門二 | 二十九度太弱 | 南四十一度少弱 | 二百二十一度少 | 南五十九度太弱 |
析木 | 心宿一 | 二度半強 | 南四度弱 | 二百三十九度太弱 | 南二十四度半強 |
- | 心宿二 | 四度半強 | 南四度半弱 | 二百四十一度太弱 | 南二十五度半 |
- | 三角形一 | 六度少強 | 南四十七度太強 | 二百二十四度半強 | 南六十七度太強 |
- | 尾宿一 | 一十度強 | 南一十五度 | 二百四十五度太強 | 南三十六度太強 |
- | 帝座 | 一十二度弱 | 北三十七度半弱 | 二百五十四度半弱 | 北一十五度弱 |
- | 箕宿一 | 二十五度太弱 | 南六度半 | 二百六十五度強 | 南三十度弱 |
星紀 | 斗宿一 | 五度強 | 南三度太強 | 二百七十五度太弱 | 南二十七度少 |
- | 天淵二 | 八度少強 | 南一十八度 | 二百八十度強 | 南四十一度少 |
- | 天淵一 | 九度 | 南二十三度 | 二百八十一度太 | 南四十六度少弱 |
- | 織女一 | 九度太弱 | 北六十一度太強 | 二百七十四度半強 | 北三十八度半弱 |
- | 河鼓二 | 二十六度半強 | 北二十九度少強 | 二百九十三度少弱 | 北八度弱 |
- | 牛宿一 | 二十九度弱 | 北四度太弱 | 三百度強 | 南十六度弱 |
玄枵 | 鳥喙一 | 四度太強 | 南四十五度 | 三百一十七度半強 | 南六十一度太強 |
- | 女宿一 | 六度半強 | 北八度少弱 | 三百零七度弱 | 南一十度太強 |
- | 鶴一 | 一十一度弱 | 南三十二度半 | 三百二十五度太強 | 南四十八度半弱 |
- | 虛宿一 | 一十八度少 | 北八度太弱 | 三百一十八度 | 南七度少弱 |
- | 危宿一 | 二十八度少弱 | 北一十度太弱 | 三百二十六度太弱 | 南二度強 |
- | 北落師門 | 二十八度半強 | 南二十一度 | 三百三十九度強 | 南三十一度半強 |
娵訾 | 天津四 | 初度少強 | 北六十度弱 | 三百零七少 | 北四十四度 |
- | 蛇首一 | 六度半弱 | 南六十四度半弱 | 二十六度太 | 南六十三度太強 |
- | 水委一 | 八度少弱 | 南五十九度 | 一十九度強 | 南五十九度太弱 |
- | 室宿一 | 一十八度少強 | 北一十九度半弱 | 三百四十一度半強 | 北一十三度少 |
- | 室宿二 | 二十四度少弱 | 北三十一度少弱 | 三百四十一度半 | 北二十六度強 |
- | 土司空七 | 二十七度少強 | 南二十度太強 | 六度少弱 | 南二十度強 |
赤道宿度 | 黃道宿度 |
角,一十一度四十四分。 | 一十度三十五分。 |
亢,九度一十九分。 | 一十度四十分。 |
氐,一十六度四十一分。 | 一十七度五十四分。 |
房,五度二十八分。 | 四度四十六分。 |
心,六度零九分。 | 七度三十三分。 |
尾,二十一度零六分。 | 一十五度三十六分。 |
箕,八度四十六分。 | 九度二十分。 |
斗,二十四度二十四分。 | 二十三度五十一分。 |
牛,六度五十分。 | 七度四十一分。 |
女,一十一度零七分。 | 一十一度三十九分。 |
虛,八度四十一分。 | 九度五十九分。 |
危,一十四度五十三分。 | 二十度零七分。 |
室,一十七度。 | 一十五度四十一分。 |
壁,一十度二十八分。 | 一十三度一十六分。 |
奎,一十四度三十分。 | 一十一度二十九分。 |
婁,一十二度零四分。 | 一十三度。 |
胃,一十五度四十五分。 | 一十三度零一分。 |
昴,一十度二十四分。 | 八度二十九分。 |
畢,一十六度三十四分。 | 一十三度五十八分。 |
參,二十四分。 | 一度二十一分。 |
觜,一十一度二十四分。 | 一十一度三十三分。 |
井,三十二度四十九分。 | 三十度二十五分。 |
鬼,二度二十一分。 | 五度三十分。 |
柳,一十二度零四分。 | 一十六度零六分。 |
星,五度四十八分。 | 八度二十三分。 |
張,一十七度一十九分。 | 一十八度零四分。 |
翼,二十度二十八分。 | 一十七度。 |
軫,一十五度三十分。 | 一十三度零三分。 |
十二宮之名見於爾雅,大抵皆依星宿而定。故宮有一定之宿,宿有常居之宮,由來尚矣。唐以後始用歲差,然亦天自為天,歲自為歲,宮與星仍舊不易。西洋之法,以中氣過宮,而恒星既有歲進之差,於是宮無定宿,而宿可以遞居各宮,此變古法之大端也。茲以崇禎元年各宿交宮之黃赤度,分列於左方,以志權輿云。
赤道交宮宿度 | 黃道交宮宿度 |
箕,三度零七分,入星紀。 | 箕,四度一十七分,入星紀。 |
斗,二十四度二十一分,入玄枵。 | 牛,一度零六分,入玄枵。 |
危,三度一十九分,入娵訾。 | 危,一度四十七分,入娵訾。 |
壁,一度二十六分,入降婁。 | 室,一十一度四十分,入降婁。 |
婁,六度二十八分,入大梁。 | 婁,一度一十四分,入大梁。 |
昴,八度三十九分,入實沈。 | 昴,五度一十三分,入實沈。 |
觜,一十一度一十七分,入鶉首。 | 觜,一十一度二十五分,入鶉首。 |
井,二十九度五十三分,入鶉火。 | 井,二十九度五十二分,入鶉火。 |
張,六度五十一分,入鶉尾。 | 星,七度五十一分,入鶉尾。 |
翼,一十九度三十二分,入壽星。 | 翼,一十一度二十四分,入壽星。 |
亢,一度五十分,入大火。 | 亢,初度四十六分,入大火。 |
心,初度二十二分,入析木。 | 房,二度一十二分,入析木。 |
璿璣玉衡為儀象之權輿,然不見用於三代。周禮有圭表、壺漏,而無璣衡,其制遂不可考。漢人創造渾天儀,謂即璣衡遺制,其或然歟。厥後代有制作,大抵以六合、三辰、四游、重環湊合者,謂之渾天儀;以實體圓球,繪黃赤經緯度,或綴以星宿者,謂之渾天象。其制雖有詳略,要亦青藍之別也。外此,則圭表、壺漏而已。迨元作簡儀、仰儀、闚几、景符之屬,制器始精詳矣。
明太祖平元,司天監進水晶刻漏,中設二木偶人,能按時自擊鉦鼓,太祖以其無益而碎之。洪武十七年造觀星盤。十八年,設觀象臺於鷄鳴山。二十四年鑄渾天儀。正統二年,行在欽天監正皇甫仲和奏言:「南京觀象臺設渾天儀、簡儀、圭表以窺測七政行度,而北京乃止於齊化門城上觀測,未有儀象。乞令本監官往南京,用木做造,挈赴北京,以較驗北極出地高下,然後用銅別鑄,庶幾占測有憑。」從之。明年冬,乃鑄銅渾天儀、簡儀於北京。御製觀天器銘,其詞曰:「粵古大聖,體天施治,敬天以心,觀天以器。厥器伊何?璿璣玉衡。璣象天體,衡審天行。歷世代更,垂四千𥜥,沿制有作,其制寢備。即器而觀,六合外儀,陽經陰緯,方位可稽。中儀三辰,黃赤二道,日月暨星,運行可考。內儀四遊,橫簫中貫,南北東西,低昂旋轉。簡儀之作,爰代璣衡,制約用密,疏朗而精。外有渾象,反而觀諸,上規下矩,度數方隅。別有直表,其崇八尺,分至氣序,考景咸得。縣象在天,制器在人,測驗推步,靡忒毫分。昔作今述,為制彌工,既明且悉,用將無窮。惟天勤民,事天首務,民不失寧,天其予顧。政純於仁,天道以正,勒銘斯器,以勵予敬。」十一年,監宦言:「簡儀未刻度數,且地基卑下,窺測日星,為四面臺宇所蔽。圭表置露臺,光皆四散,影無定則。壺漏屋低,夜天池促,難以注水調品時刻。請更如法修造。」報可。明年冬,監正彭德清又言:「北京,北極出地度、太陽出入時刻與南京不同,冬夏晝長夜短亦異。今宮禁及官府漏箭皆南京舊式,不可用。」有旨,令內官監改造。景泰六年又造內觀象臺簡儀及銅壺。成化中,尚書周洪謨復請造璿璣玉衡,憲宗令自製以進。十四年,監臣請修晷影堂,從之。
弘治二年,監正吳昊言:「考驗四正日度,黃赤二道應交於壁軫。觀象臺舊制渾儀,黃赤二道交於奎軫,不合天象,其南北兩軸不合兩極出入之度,窺管又不與太陽出沒相當,故雖設而不用。所用簡儀則郭守敬遺制,而北極雲柱差短,以測經星去極,亦不能無爽。請修改或別造,以成一代之制。」事下禮部,覆議令監副張紳造木樣,以待試驗,黃道度許修改焉。正德十六年,漏刻博士朱裕復言:「晷表尺寸不一,難以準測,而推算曆數用南京日出分秒,似相矛盾。請敕大臣一員總理其事,鑄立銅表,考四時日中之影。仍於河南陽城察舊立土圭,以合今日之晷,及分立圭表於山東、湖廣、陝西、大名等處,以測四方之影。然後將內外晷影新舊曆書錯綜參驗,撰成定法,庶幾天行合而交食不謬。」疏入不報。嘉靖二年修相風杆及簡、渾二儀。七年始立四丈木表以測晷影,定氣朔。由是欽天監之立運儀、正方案、懸晷、偏晷、盤晷諸式具備於觀象臺,一以元法為斷。
定時之法,當議者五事:一曰壺漏,二曰指南鍼,二曰表臬,四曰儀,五曰晷。
漏壺,水有新舊滑濇則遲疾異,漏管有時塞時磷則緩急異。正漏之初,必於正午初刻。此刻一誤,靡所不誤。故壺漏特以濟晨昏陰晦儀晷表臬所不及,而非定時之本。
指南鍼,術人用以定南北,辨方正位咸取則焉。然鍼非指正子午,曩云多偏丙午之間。以法考之,各地不同。在京師則偏東五度四十分。若憑以造晷,冬至午正先天一刻四十四分有奇,夏至午正先天五十一分有奇。
若表臬者,即考工匠人置槷之法,識日出入之影,參諸日中之影,以正方位。今法置小表於地平,午正前後累測日影,以求相等之兩長影為東西,因得中間最短之影為正子午,其術簡甚。
儀者,本臺故有立運儀,測驗七政高度。臣用以較定子午,於午前屢測太陽高度,因最高之度,即得最短之影,是為南北正線。
既定子午卯酉之正線,因以法分布時刻,加入節氣諸線,即成平面日晷。又今所用員石欹晷是為赤道晷,亦用所得正子午線較定。此二晷皆可得天之正時刻,所為晝測日也。若測星之晷,實周禮夜考極星之法。然古時北極星正當不動之處,今時久漸移,已去不動處三度有奇,舊法不可復用。故用重盤星晷,上書時刻,下書節氣,仰測近極二星即得時刻,所謂夜測星也。
輔臣光啟言定時之法,古有壺漏,近有輪鐘,二者皆由人力遷就,不如求端於日星,以天合天,乃為本法,特請製日晷、星晷、望遠鏡三器。臣奉命接管,敢先言其略。
日晷者,礱石為平面,界節氣十三線,內冬夏二至各一線,其餘日行相等之節氣,皆兩節氣同一線也。平面之周列時刻線,以各節氣太陽出入為限。又依京師北極出地度,範為三角銅表置其中。表體之全影指時刻,表中之銳影指節氣。此日晷之大略也。
星晷者,治銅為柱,上安重盤。內盤鐫周天度數,列十二宮以分節氣,外盤鐫列時刻,中橫刻一縫,用以窺星。法將外盤子正初刻移對內盤節氣,乃轉移銅盤北望帝星與句陳大星,使兩星同見縫中,即視盤面銳表所指,為正時刻。此星晷之大略也。
若夫望遠鏡,亦名窺筩,其制虛管層疊相套,使可伸縮,兩端俱用玻璃,隨所視物之遠近以為長短。不但可以窺天象,且能攝數里外物如在目前,可以望敵施砲,有大用焉。
至於日晷、星晷皆用措置得宜,必須築臺,以便安放。
明年,天經又請造沙漏。明初,詹希元以水漏至嚴寒水凍輒不能行,故以沙代水。然沙行太疾,未協天運,乃以斗輪之外復加四輪,輪皆三十六齒。厥後周述學病其竅太小,而沙易堙,乃更制為六輪,其五輪悉三十齒,而微裕其竅,運行始與晷協。天經所請,殆其遺意歟。
極度晷影常相因。知北極出地之高,即可知各節氣午正之影。測得各節氣午正之影,亦可知北極之高。然其術非易易也。圭表之法,表短則分秒難明,表長則影虛而淡。郭守敬所以立四丈之表,用影符以取之也。日體甚大,豎表所測者日體上邊之影,橫表所測者日體下邊之影,皆非中心之數,郭守敬所以於表端架橫梁以測之也,其術可謂善矣。但其影符之制,用銅片鑽鍼芥之孔,雖前低後仰以向太陽,但太陽之高低每日不同,銅片之欹側安能俱合。不合,則光不透,臨時遷就而日已西移矣。須易銅片以圓木,左右用兩板架之,如車軸然,則轉動甚易。更易圓孔以直縫,而用始便也。然影符止可去虛淡之弊,而非其本。必須正其表焉,平其圭焉,均其度焉,三者缺一不可以得影。三者得矣,而人心有粗細,目力有利鈍,任事有誠偽,不可不擇也。知乎此,庶幾晷影可得矣。
西洋之法又有進焉。謂地半徑居日天半徑千餘分之一,則地面所測太陽之高,必少於地心之實高,於是有地半徑差之加。近地有清蒙氣,能升卑為高,則晷影所推太陽之高,或多於天上之實高,於是又有清蒙差之減。是二差者,皆近地多而漸高漸減,以至於無,地半徑差至天頂而無,清蒙差至四十五度而無也。
崇禎初,西洋人測得京省北極出地度分:北京四十度,南京三十二度半,山東三十七度,山西三十八度,陝西三十六度,河南三十五度,浙江三十度,江西二十九度,湖廣三十一度,四川二十九度,廣東二十三度,福建二十六度,廣西二十五度,雲南二十二度,貴州二十四度。又以十二度度六十分之表測京師各節氣午正日影:夏至三度三十三分,芒種、小暑三度四十二分,小滿、大暑四度十五分,立夏、立秋五度六分,穀雨、處暑六度二十三分,清明、白露八度六分,春秋分十度四分,驚蟄、寒露十二度二十六分,雨水、霜降十五度五分,立春、立冬十七度四十七分,大寒、小雪二十度四十七分,小寒、大雪二十三度三十分,冬至二十四度四分。
以京師子午線為中,而較各地所偏之度。凡節氣之早晚,月食之先後,胥視此。蓋人各以見日出入為東西為卯酉,以日中為南為午。而東方見日早,西方見日遲。東西相距三十度則差一時。相距九十度則差三時。相距一百八十度則晝夜時刻俱反對矣。西洋人湯若望曰:「天啟三年九月十五夜,戌初初刻望,月食,京師初虧在酉初一刻十二分,而西洋意大里雅諸國望在晝,不見。推其初虧在巳正三刻四分,相差三時二刻八分,以里差計之,殆距京師之西九十九度半也。故欲定東西偏度,必須兩地同測一月食,較其時刻。若早六十分時之二則為偏西一度,遲六十分時之二則為偏東一度。今各省差數未得測驗,據廣輿圖計里之方約略條列,或不致甚舛也。南京應天府、福建福州府並偏東一度,山東濟南府偏東一度十五分,山西太原府偏西六度,湖廣武昌府、河南開封府偏西三度四十五分,陝西西安府、廣西桂林府偏西八度半,浙江杭州府偏東三度,江西南昌府偏西二度半,廣東廣州府偏西五度,四川成都府偏西十三度,貴州貴陽府偏西九度半,雲南雲南府偏西十七度。」
春分,戌初二刻五分昏,北河三中;寅正一刻一十分旦,尾中。清明,戌初三刻十三分昏,七星偏東四度;寅正初刻二分旦,帝座中。穀雨,戌正一刻七分昏,翼偏東七度;寅初二刻八分旦,箕偏東四度。立夏,戌正三刻二分昏,軫偏東五度;寅初初刻十三分旦,箕偏西四度。小滿,亥初初刻十二分昏,角中;丑正三刻三分旦,箕中。芒種,亥初一刻十二分昏,大角偏西六度;丑正二刻三分旦,河鼓二中。
夏至,亥初二刻五分昏,房中;丑正一刻一十分旦,須女中。小暑,亥初一刻十二分昏,尾中;丑正二刻三分旦,危中。大暑,亥初初刻十二分昏,箕偏東七度;丑正三刻三分旦,營室中。立秋,戌正三刻二分昏,箕中;寅初三刻十三分旦,婁偏東六度。處暑,戌正一刻七分昏,織女一中;寅初二刻八分旦,婁中。白露,戌初三刻十三分昏,河鼓二偏東四度;寅正初刻二分旦,昴偏東四度。
秋分,戌初二刻五分昏,河鼓二中;寅正一刻十一分旦,畢偏西五度。寒露,戌初初刻十四分昏,牽牛中;寅正三刻一分旦,參四中。霜降,酉正三刻十一分昏,須女偏西五度;卯初初刻四分旦,南河三偏東六度。立冬,酉正二刻一十分昏,危偏東四度;卯初一刻五分旦,輿鬼中。小雪,酉正一刻十二分昏,營室偏東七度;卯初二刻二分旦,張中。大雪,酉正一刻五分昏,營室偏西八度;卯初二刻一十分旦,翼中。
冬至,酉正一刻二分昏,土司空中;卯初二刻十三分旦,五帝座中。小寒,酉正一刻五分昏,婁中;卯初二刻一十分旦,角偏東五度。大寒,酉正一刻十三分昏,天囷一中;卯初二刻二分旦,亢中。立春,酉正二刻一十分昏,昴偏西六度;卯初一刻五分旦,氐中。雨水,酉正三刻十一分昏,參七中;卯初初刻四分旦,貫索一中。驚蟄,戌初初刻十四分昏,天狼中;寅正三刻一分旦,心中。
周禮保章氏以星土辨九州之地,所封之域皆有分星,以觀妖祥。唐貞觀中,李淳風撰法象志,因漢書十二次度數以唐州縣配,而一行則以為天下山河之象,存乎南北兩界,其說詳矣。洪武十七年,大明清類天文分野書成,頒賜秦、晉二王。其書大略謂「晉天文志分野始角、亢者,以東方蒼龍為首也。唐始女、虛、危者,以十二支子為首也。今始斗、牛者,以星紀為首也。古言天者皆由斗、牛以紀星,故曰星紀,是之取耳。」茲取其所配直隸十三布政司府州縣衞及遼東都司分星錄之。
斗三度至女一度,星紀之次也。直隸所屬之應天、太平、寧國、鎮江、池州、徽州、常州、蘇州、松江九府,暨廣德州,屬斗分。鳳陽府壽、滁、六安三州,泗州之盱眙、天長二縣,揚州府高郵、通、泰三州,廬州府無為州,安慶府和州,皆斗分。淮安府,斗、牛分。浙江布政司所屬之杭州、湖州、嘉興、嚴州、紹興、金華、衢州、處州、寧波九府皆牛、女分。台州、溫州二府,斗、牛、須、女分。江西布政司所屬皆斗分。福建布政司所屬皆牛、女分。廣東布政司所屬之廣州府亦牛、女分。惠州,女分。肇慶、南雄二府,德慶州,皆牛、女分。潮州府,牛分。雷州、瓊州二府,崖、儋、萬三州,高州府化州,廣西布政司所屬梧州府之蒼梧、藤、岑溪、容四縣,皆牛、女分。
女二度至危十二度,玄枵之次也。山東布政司所屬之濟南府樂安、德、濱三州,皆危分。泰安州、青州府,皆虛、危分。萊州府膠州、登州府寧海州、東昌府高塘州,皆危分。東平州之陽穀、東阿、平陰三縣,北平布政司所屬之滄州,皆須、女、虛、危分。
胃四度至畢六度,大梁之次也。北平之真定府,昴、畢分。定、冀二州,皆昴分。晉、深、趙三州,皆畢分。廣平、順德二府,皆昴分。祁州,昴、畢分。河南彰德府之磁州,山東高唐州之恩縣,山西布政司所屬之大同府應、朔、渾源、蔚四州,皆昴、畢分。
井九度至柳三度,鶉首之次也。陝西布政司所屬之西安府同、華、乾、耀、邠五州,鳳翔府隴州,延安府鄜、綏德、葭三州,漢中府金州,臨洮、平涼二府,靜寧州,皆井、鬼分。涇州,鬼分。慶陽府寧州,鞏昌府階、徽、秦三州,皆井、鬼分。四川布政司所屬惟綿州觜分,合州參、井分,餘皆井、鬼分。雲南布政司所屬皆井、鬼分。
柳四度至張十五度,鶉火之次也。河南之河南府陝州,皆柳分。南陽府鄧、汝、裕三州,汝寧府之信陽、羅山二縣,開封府之均、許二州,陝西西安府之商縣,華州之洛南縣,湖廣布政司所屬德安府之隨州,襄陽府之均州、光化縣,皆張分。
張十六度至軫九度,鶉尾之次也。湖廣之武昌府興國州,荊州府歸、夷陵、荊門三州,黃州府蘄州,襄陽、德安二府,安陸、沔陽二州,皆翼、軫分。長沙府軫旁小星曰長沙,應其地。衡州府桂陽州,永州府全、道二州,岳州、常德二府,澧州,辰州府沅州,漢陽府靖、郴二州,寶慶府武岡、鎮遠二州,皆翼、軫分。廣西所屬除梧州府之蒼梧、藤、容、岑溪四縣屬牛、女分,餘皆翼、軫分。廣東之連州、廉州府欽州、韶州府,皆翼、軫分。
尾三度至斗二度,析木之次也。北平之北平府,尾、箕分。涿、通、薊三州,皆尾分。霸州、保定府,皆尾、箕分。易、安二州,皆尾分。河間府、景州,皆尾、箕分。永平府,尾分。灤州,尾、箕分。遼東都指揮司,尾、箕分。朝鮮,箕分。