亦青蓝之别也。外此则圭表、壶漏而已。迨元作简仪、仰仪、窥几、景符之属,制器始精详矣。
明太祖平元,司天监进水晶刻漏,中设二木偶人,能按时自击钲鼓。太祖以其无益而碎之。洪武十七年,造观星盘。十八年,设观象台于鸡鸣山。二十四年,铸浑天仪。正统二年,行在钦天监正皇甫仲和奏言:“南京观象台设浑天仪、简仪、圭表以窥测七政行度,而北京乃止于齐化门城上观测,未有仪象。乞令本监官往南京,用木做造,挈赴北京,以较验北极出地高下,然后用铜别铸,庶几占测有凭。”从之。明年冬,乃铸铜浑天仪、简仪于北京。御制《观天器铭》。其词曰:“粤古大圣,体天施治,敬天以心,观天以器。厥器伊何?璇玑玉衡。玑象天体,衡审天行。历世代更,垂四千祀,沿制有作,其制寝备。即器而观,六合外仪,阳经阴纬,方位可稽。中仪三辰,黄赤二道,日月暨星,运行可考。内仪四游,横箫中贯,南北东西,低昂旋转。简仪之作,爰代玑衡,制约用密,疏朗而精。外有浑象,反而观诸,上规下矩,度数方隅。别有直表,其崇八尺,分至气序,考景咸得。县象在天,制器在人,测验推步,靡忒毫分。昔作今述,为制弥工,既明且悉,用将无穷。惟天勤民,事天首务,民不失宁,天其予顾。政纯于仁,天道以正,勒铭斯器,以励予敬。”十一年,监臣言:“简仪未刻度数,且地基卑下,窥测日星,为四面台宇所蔽。圭表置露台,光皆四散,影无定则。壶漏屋低,夜天池促,难以注水调品时刻。请更如法修造。”报可。明年冬,监正彭德清又言:“北京北极出地度、太阳出入时刻与南京不同,冬夏昼长夜短亦异。今宫禁及官府漏箭皆南京旧式,不可用。”有旨,令内官监改造。景泰六年又造内观象台简仪及铜壶。成化中,尚书周洪谟复请造璇玑玉衡,宪宗令自制以进。十四年,监臣请修晷影堂,从之。
弘治二年,监正吴昊言:“考验四正日度,黄赤二道应交于壁轸。观象台旧制浑仪,黄赤二道交于奎轸,不合天象,其南北两轴不合两极出入之度,窥管又不与太阳出没相当,故虽设而不用。所用简仪则郭守敬遗制,而北极云柱差短,以测经星去极,亦不能无爽。请修改或别造,以成一代之制。”事下礼部,覆议令监副张绅造木样,以待试验,黄道度许修改焉。正德十六年,漏刻博士硃裕复言:“晷表尺寸不一,难以准测,而推算历数用南京日出分秒,似相矛盾。请敕大臣一员总理其事,铸立铜表,考四时日中之影。仍于河南阳城察旧立土圭,以合今日之晷,及分立圭表于山东、湖广、陕西、大名等处,以测四方之影。然后将内外晷影新旧历书错综参验,撰成定法,庶几天行合而交食不谬。”疏入不报。嘉靖二年修相风杆及简、浑二仪。七年始立四丈木表以测晷影,定气朔。由是钦天监之立运仪、正方案、悬晷、偏晷、盘晷诸式具备于观象台,一以元法为断。
万历中,西洋人利玛窦制浑仪、天球、地球等器。仁和李之藻撰《浑天仪说》,发明制造施用之法,文多不载。其制不外于六合、三辰、四游之法。但古法北极出地,铸为定度,此则子午提规,可以随地度高下,于用为便耳。
崇祯二年,礼部侍郎徐光启兼理历法,请造象限大仪六,纪限大仪三,平悬浑仪三,交食仪一,列宿经纬天球一,万国经纬地球一,平面日晷三,转盘星晷三,候时钟三,望远镜三。报允。已,又言:
定时之法,当议者五事:一曰壶漏,二曰指南针,三曰表臬,四曰仪,五曰晷。
漏壶,水有新旧滑濇则迟疾异,漏管有时塞时磷则缓急异。正漏之初,必于正午初刻。此刻一误,靡所不误。故壶漏特以济晨昏阴晦仪晷表臬所不及,而非定时之本。
指南针,术人用以定南北,辨方正位咸取则焉。然针非指正子午,曩云多偏丙午之间。以法考之,各地不同。在京师则偏东五度四十分。若凭以造晷,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{埶木}之法,识日出入之影,参诸日中之影,以正方位。今法置小表于地平,午正前后累测日影,以求相等之两长影为东西,因得中间最短之影为正子午,其术简甚。
仪者,本台故有立运仪,测验七政高度。臣用以较定子午,于午前屡测太阳高度,因最高之度,即得最短之影,是为南北正线。
既定子午卯酉之正线,因以法分布时刻,加入节气诸线,即成平面日晷。又今所用员石欹晷是为赤道晷,亦用所得正子午线较定。此二晷皆可得天之正时刻,所为昼测日也。若测星之晷,实《周礼》夜考极星之法。然古时北极星正当不动之处,今时久渐移,已去不动处三度有奇,旧法不可复用。故用重盘星晷,上书时刻,下书节气,仰测近极二星即得时刻,所谓夜测星也。
七年,督修历法右参政李天经言:
辅臣光启言定时之法,古有壶漏,近有轮钟,二者皆由人力迁就,不如求端于日星,以天合天,乃为本法,特请制日晷、星晷、望远镜三器。臣奉命接管,敢先言其略。
日晷者,砻石为平面,界节气十三线,内冬夏二至各一线,其余