志第十五天文上
《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。
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。」时率府兵曹梁令瓚待制于丽正书院,因造游仪木?羕,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。今梁令瓚创造此图,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:
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。
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。
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。
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。
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。又诏一行与梁令瓚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,凡二十九转有馀而日月会,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。
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。
黄道游仪规尺寸:
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
游仪初成,太史所测二十八宿等与《经》同异状:
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。
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。
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,中央四星为硃鸟嗉,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。
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。
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。
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。
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,大略去洛九千馀里,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,才出地二十馀度。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,影差二寸有馀。而先儒以为王畿千里,影移一寸,又乖舛而不同矣。
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。
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馀,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馀。今测日影,距阳城五千馀里,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馀里,其径五万馀里,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。
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!
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:
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。恆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。恆春分影在表北六尺。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。
