《元史》卷五十二 志第四

◎歷一

夫明時治歷,自黃帝、堯、舜與三代之盛王,莫不重之,其文備見於傳記矣。雖去古既遠,其法不詳,然原其要,不過隨時考驗,以合於天而已。漢劉歆作《三統曆》,始立積年日法,以為推步之準。後世因之,歷唐而宋,其更元改法者,凡數十家,豈故相為乖異哉?蓋天有不齊之運,而歷為一定之法,所以既久而不能不差,既差則不可不改也。

元初承用金《大明曆》,庚辰歲,太祖西征,五月望,月蝕不效;二月、五月朔,微月見於西南。中書令耶律楚材以《大明曆》後天,乃損節氣之分,減周天之秒,去交終之率,治月轉之餘,課兩曜之後先,調五行之出沒,以正《大明曆》之失。且以中元庚午歲,國兵南伐,而天下略定,推上元庚午歲天正十一月壬戌朔,子正冬至,日月合璧,五星聯珠,同會虛宿六度,以應太祖受命之符。又以西域、中原地里殊遠,創為里差以增損之,雖東西萬里,不復差忒。遂題其名曰《西征庚午元歷》,表上之,然不果頒用。

至元四年,西域札馬魯丁撰進《萬年曆》,世祖稍頒行之。十三年,平宋,遂詔前中書左丞許衡、太子贊善王恂、都水少監郭守敬改治新曆。衡等以為金雖改歷,止以宋《紀元歷》微加增益,實未嘗測驗於天,乃與南北日官陳鼎臣、鄧元麟、毛鵬翼、劉巨淵、王素、岳鉉、高敬等參考累代曆法,複測候日月星辰訊息運行之變,參別同異,酌取中數,以為曆本。十七年冬至,歷成,詔賜名曰《授時曆》。十八年,頒行天下。二十年,詔太子諭德李謙為《歷議》,發明新曆順天求合之微,考證前代人為附會之失,誠可以貽之永久,自古及今,其推驗之精,蓋未有出於此者也。今衡、恂、守敬等所撰《歷經》及謙《歷議》故存,皆可考據,是用具著於篇。惟《萬年曆》不復傳,而《庚午元歷》雖未嘗頒用,其為書猶在,因附著於後,使來者有考焉。作《歷志》。

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,尺寸之下所為分秒太、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。前人慾就虛景之中考求真實,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,以方跂為趺,一端設為機軸,令可開闔,榰其一端,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。舊法以表端測晷,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,周琮則取立冬、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。