《新元史》卷三十八·志第五

○歷五

△授時曆議上 驗氣

天道運行,如環無端,治歷者必就陰消陽息之際,以為立法之始。陰陽訊息之機。何從而見之?惟候其日晷進退,則其機將無所遁。候之之法,不過植表測景,以究其氣至之始。智作能述,前代諸人為法略備。苟能精思密索,心與理會;則前人述作之外,未必無所增益。

舊法擇地平衍,設水準繩墨,植表其中,以度其中晷。然表短促,尺寸之下為分秒大、半、少之數。未易分別。表長,則分寸稍長,所不便者,景虛而淡,難得實景。前人慾就虛景之中改求真實,或設望筒,或置小表,或以木為規,皆取表端日光下徹圭面。今以銅為表,高三十六尺,端挾以二龍,舉一橫樑,下至圭面,共四十尺,是為八尺之表五。圭表刻為尺寸,舊寸一,今申而為五,釐毫差易分。別創為景符,以取實景。其制以銅葉,博二寸,長加博之二,中穿一竅,若針芥然。以方框為趺,一端設為機軸,令可開闔,搘其一端,使其勢斜倚,北高南下,往來遷就於虛景之中,竅達日光,僅如米許,隱然見橫樑於其中。舊法以表瑞測晷,所得者日體上邊之景,今以橫樑取之,實得中景,不容有毫末之差。

地中八尺表景,冬至長一丈三尺有奇,夏至尺有五寸。今京師長表,冬至之景,七丈九尺八寸有奇,在八尺表則一丈五尺九寸六分;夏至之景,一丈一尺七寸有奇,在八尺表則二尺三寸四分。雖晷景長短所在不同,而其景長為冬至,景短為夏至,則一也。惟是氣至時刻考求不易。蓋至日氣正,則一歲氣節從而正矣。劉宋祖沖之嘗取至前後二十三四日間晷景,折取其中,定為冬至,且以日差比課,推定時刻。宋皇祐間,周琮即取立冬、立春二日之景,以為去至既遠,日差頗多,易為推考。《紀元》以後諸歷,為法加詳,大抵不出沖之之法。新曆積日累月,實測中晷,自遠日以及近日,取前後日率相埒者,參考同異,初非偏取一二日之景,以取數多者為定,實減《大明曆》一十九刻二十分。仍以累歲實測中晷日差分寸,定擬二至時刻於後。

推至元十四年丁丑歲冬至

其年十一月十四日己亥,景長七丈九尺四寸八分五厘五毫。至二十一日丙午,景長七丈九尺五寸四分一厘。二十二日丁未,景長七丈九尺四寸五分五厘。以己亥、丁未二日之景相校,餘三分五厘為晷差,進二位;以丙午、丁未二日之景相校,餘八分六厘為法;除之,得三十五刻,用減相距日八百刻,餘七百六十五刻;折取其中,加半日刻,共為四百三十二刻半;百約為日,得四日;余以十二乘之,百約為時,得三時,滿五十又作一時,共得四時;余以十二收之,得三刻;命初起距日己亥算外,得癸卯日辰初三刻為丁丑歲冬至。此取至前後四日景。

十一月初九日甲午,景七丈八尺六寸三分五厘五毫。至二十六日辛亥,景七丈八尺七寸九分三厘五毫。二十七日壬子,景七丈八尺五寸五分。以甲午、壬子景相減,復以辛亥,壬子景相減,準前法求之,亦得癸卯日辰初三刻。至二十八日癸丑,景七丈八尺三寸四厘五毫,用壬子、癸丑二日之景與甲午景,準前法求之,亦合。此取至前後八九日景。

十一月丙戌朔,景七丈五尺九寸八分六厘五毫。二日丁亥,景七丈六尺三寸七分七厘。至十二月初六日庚申,景七丈五尺八寸五分一厘。準前法求之,亦在辰初三刻。此取至前後一十七日景。

十一月二十一日丙午,景七丈九寸七分一厘。至十二月十六日庚午,景七丈七寸六分。十七日辛未,景七丈一寸五分六厘五毫。準前法求之,亦得辰初三刻。此取至前後二十七日景。

六月初五日癸亥,景一丈三尺八分。距十五年五月癸未朔,景一丈三尺三分八厘五毫。初二日甲申,景一丈二尺九寸二分五毫。準前法求之,亦合。此取至前後一百六十日景。

推十五年戊寅歲夏至

五月十九日辛丑,景一丈一尺七寸七分七厘五毫。距二十八日庚戌景,一丈一尺七寸八分。二十九日辛亥景,一丈一尺八寸五厘五毫。用辛丑、庚戌二日之景相減,餘二厘五毫,進二位為實。復用庚戌、辛亥景相減,餘二分五厘五毫為法。除之,得九刻,用減相距日九百刻,餘八百九十一刻。半之。加半日刻,百約,得四日。余以十二乘之,百約,得十一時,余以十二收為刻,得三刻。命初起距日辛丑算外,得乙巳日亥正三刻夏至。此取至前後四日景。