历一
夫明时治历,自黄帝、尧、舜与三元初承用金《大明历》,庚辰岁,太祖西征,五月望,月蚀不效;二月、五月朔,微月见于西南。中书令耶律楚材以《大明历》后天,乃损节气之分,减周天之秒,去交终之率,治月转之余,课两曜之后先,调五行之出没,以正《大明历》之失。且以中元庚午岁,国兵南伐,而天下略定,推上元庚午岁天正十一月壬戌朔,子正冬至,日月合璧,五星联珠,同会虚宿六度,以应太祖受命之符。又以西域、中原地里殊远,创为里差以增损之,虽东西万里,不复差忒。遂题其名曰《西征庚午元历》,表上之,然不果颁用。
至元四年,西域札马鲁丁撰进《万年历》,世祖稍颁行之。十三年,平宋,遂诏前中书左丞许衡、太子赞善王恂、都水少监郭守敬改治新历。衡等以为金虽改历,止以宋《纪元历》微加增益,实未尝测验于天,乃与南北日官陈鼎臣、邓元麟、毛鹏翼、刘巨渊、王素、岳铉、高敬等参考累代历法,复测候日月星辰消息运行之变,参别同异,酌取中数,以为历本。十七年冬至,历成,诏赐名曰《授时历》。十八年,颁行天下。二十年,诏太子谕德李谦为《历议》,发明新历顺天求合之微,考证前代人为附会之失,诚可以贻之永久,自古及今,其推验之精,盖未有出于此者也。今衡、恂、守敬等所撰《历经》及谦《历议》故存,皆可考据,是用具著于篇。惟《万年历》不复传,而《庚午元历》虽未尝颁用,其为书犹在,因附著于后,使来者有考焉。作《历志》。
授时历议上验气
天道运行,如环无端,治历者必就阴消阳息之际,以为立法之始。阴阳消息之机,何从而见之?惟候其日晷进退,则其机将无所遁。候之之法,不过植表测景,以究其气至之始。智作能述,前代诸人为法略备,苟能精思密索,心与理会,则前人述作之外,未必无所增益。
旧法择地平衍,设水准绳墨,植表其中,以度其中晷。然表短促,尺寸之下所为分秒太、半、少之数,未易分别。表长,则分寸稍长,所不便者,景虚而淡,难得实景。前人欲就虚景之中考求真实,或设望筒,或置小表,或以木为规,皆取表端日光下彻圭面。今以铜为表,高三十六尺,端挟以二龙,举一横梁,下至圭面,共四十尺,是为八尺之表五。圭表刻为尺寸,旧寸一,今申而为五,厘毫差易分。别创为景符,以取实景。其制以铜叶,博二寸,长加博之二,中穿一窍,若针芥然,以方跂为趺,一端设为机轴,令可开阖,榰其一端,使其势斜倚,北高南下,往来迁就于虚景之中,窍达日光,仅如米许,隐然见横梁于其中。旧法以表端测晷,所得者日体上边之景,今以横梁取之,实得中景,不容有毫末之差。
地中八尺表景,冬至长一丈三尺有奇,夏至尺有五寸。今京师长表,冬至之景七丈九尺八寸有奇,在八尺表则一丈五尺九寸六分;夏至之景一丈一尺七寸有奇,在八尺表则二尺三寸四分。虽晷景长短所在不同,而其景长为冬至,景短为夏至,则一也。惟是气至时刻考求不易,盖至日气正,则一岁气节从而正矣。刘宋祖冲之尝取至前后二十三四日间晷景,折取其中,定为冬至,且以日差比课,推定时刻。宋皇祐间,周琮则取立冬、立春二日之景,以为去至既远,日差颇多,易为推考。《纪元》以后诸历,为法加详,大抵不出冲之之法。新历积日累月,实测中晷,自远日以及近日,取前后日率相埒者,参考同异,初非偏取一二日之景,以取数多者为定,实减《大明历》一十九刻二十分。仍以累岁实测中晷日差分寸,定拟二至时刻于后。
推至元十四年丁丑岁冬至
其年十一月十四日己亥,景长七丈九尺四寸八分五厘五毫;至二十一日丙午,景长七丈九尺五寸四分一厘;二十二日丁未,景长七丈九尺四寸五分五厘。以己亥、丁未二日之景相校,余三分五毫为晷差,进二位;以丙午、丁未二日之景相校,余八分六厘为法;除之,得三十五刻;用减相距日八百刻,余七百六十五刻;折取其中,加半日刻,共为四百三十二刻半;百约为日,得四日;余以十二乘之,百约为时,得三时,满五十又作一时,共得四时;余以十二收之,得三刻;命初起距日己亥算外,得癸卯日辰初三刻为丁丑岁冬至。此取至前后四日景。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、壬子景相减,复以辛亥、壬子景相减,准前法求之,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、癸丑二日之景与甲午景,准前法求之,亦合。此取至前后八九日景。
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。准前法求之,亦在辰初三刻。此取至前后一十七日景。
十月二十一日丙子,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。准前法求之,亦得辰初三刻。此取至前后二十七日景。
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。准前法求之,亦合。此取至前后一百六十日景。
推十五年戊寅岁夏至
五月十九日辛丑,景一丈一尺七分七厘五毫;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、庚戌二日之景相减,余二厘五毫,进二位为实;复用庚戌、辛亥景相减,余二分五厘五毫为法;除之,得九刻,用减相距日九百刻,余八百九十一刻;半之,加半日刻,百约,得四日;余以十二乘之,百约,得十一时;余以十二收为刻,得三刻;命初起距日辛丑算外,得乙巳日亥正三刻夏至。此取至前后四日景。
十四年十二月十五日己巳,景七丈一尺三寸四分三厘;距十五年十一月初二日辛巳,景七丈七寸五分九厘五毫;初三日壬午,景七丈一尺四寸六厘。用己巳、壬午景相减,以辛巳、壬午景相减除之,亦合。此用至前后一百五十六日景。十四年十二月十二日丙寅,景七丈二尺九寸七分二厘五毫;十三日丁卯,景七丈二尺四寸五分四厘五毫;十四日戊辰,景七丈一尺九寸九厘;距十五年十一月初四日癸未,景七丈一尺九寸五分七厘五毫;初五日甲申,景七丈二尺五寸五厘;初六日乙酉,景七丈三尺三分三厘五毫。前后互取,所得时刻皆合。此取至前后一百五十八九日景。
十四年十二月初七日辛酉,景七丈五尺四寸一分七厘;初八日壬戌,景七丈四尺九寸五分九厘五毫;初九日癸亥,景七丈四尺四寸八分六厘;距十五年十一月初九日戊子,景七丈四尺五寸二分五毫;初十日己丑,景七丈五尺三厘五毫;十一日庚寅,景七丈五尺四寸四分九厘五毫。以壬戌、己丑景相减为实,以辛酉、壬戌景相减为法,除之;或以壬戌、癸亥景相减,或以戊子、己丑景相减,若己丑、庚寅景相减,推前法求之,皆合。此取至前后一百六十三四日景。
推十五年戊寅岁冬至
其年十一月十九日戊戌,景七丈八尺三寸一分八厘五毫;距闰十一月初九日戊午,景七丈八尺三寸六分三厘五毫;初十日己未,景七丈八尺八分二厘五毫。用戊戌、戊午二日景相减,余四分五厘为晷差,进二位,以戊午、己未景相减,余二寸八分一厘为法,除之,得一十六刻,加相距日二千刻,半之,加半日刻,百约,得十日;余以十二乘之,百约为时,满五十又进一时,共得七时;余以十二收为刻;命初起距日己亥算外,得戊申日未初三刻为戊寅岁冬至。此取至前后十日景。
十一月十二日辛卯,景七丈五尺八寸八分一厘五毫;十三日壬辰,景七丈六尺三寸一厘五毫;闰十一月十五日甲子,景七丈六尺三寸六分六厘五毫;十六日乙丑,景七丈五尺九寸五分三厘;十七日丙寅,景七丈五尺五寸四厘五毫。用壬辰、甲子景相减为实,以辛卯、壬辰景相减为法,除之,亦得戊申日未初三刻。或用甲子、乙丑景相减,推之,亦合。若用辛卯、乙丑景相减为实,用乙丑、丙寅景相减,除之,并同。此取至前后十六七日景。
十一月初八日丁亥,景七丈四尺三分七厘五毫;闰十一月二十日己巳,景七丈四尺一寸二分;二十一日庚午,景七丈三尺六寸一分四厘五毫。用丁亥、己巳景相减为实,以己巳、庚午景相减,除之,亦同。此取至前后二十一日景。六月二十六日戊寅,景一丈四尺四寸五分二厘五毫;二十七日己卯,景一丈四尺六寸三分八厘;至十六年四月二日戊寅,景一丈四尺四寸八分一厘。以二戊寅景相减,用后戊寅、己卯景相减,推之,亦同。此取至前后一百五十日景。五月二十八日庚戌,景一丈一尺七寸八分;至十六年四月二十九日乙巳,景一丈一尺八寸六分三厘;三十日丙午,景一丈一尺七寸八分三厘。用庚戌、丙午景相减,以乙巳、丙午景相减,推之,亦同。此取至前后百七十八日景。
推十六年己卯岁夏至
四月十九日乙未,景一丈二尺三寸六分九厘五毫;二十日丙申,景一丈二尺二寸九分三厘五毫;至五月十九日乙丑,景一丈二尺二寸六分四厘。以丙申、乙丑景相减,余二分九厘五毫为晷差,进二位;以乙未、丙申景相减,得七分六厘为法;除之,得三十八刻;加相距日二千九百刻,半之,加半日刻,百约,得十五日;余以十二乘之,百约,得二时;余以十二收之,得二刻;命初起距日丙申算外,得辛亥日寅正二刻为夏至。此取至前后十五日景。
三月二十一日戊辰,景一丈六尺三寸九分五毫;六月十六日壬辰,景一丈六尺九分九厘五毫;十七日癸巳,景一丈六尺三寸一分一厘。用戊辰、癸巳景相减,以壬辰、癸巳景相减,准前法推之,亦合。此取至前后四十二日景。
三月初二日己酉,景二丈一尺三寸五厘;至七月初七日壬子,景二丈一尺一寸九分五厘五毫;初八日癸丑,景二丈一尺四寸八分六厘五毫。用己酉、壬子景相减,以壬子、癸丑景相减,如前法推之,亦合。此取至前后六十一二日景。三月戊申朔,景二丈一尺六寸一分一厘;至七月初八日癸丑,景二丈一尺四寸八分六厘五毫;初九日甲寅,景二丈一尺九寸一分五厘五毫。用戊申、癸丑景相减,以癸丑、甲寅景相减,准前法推之,亦同。此取至前后六十二三日景。
二月十八日乙未,景二丈六尺三分四厘五毫;至七月二十一日丙寅,景二丈五尺八寸九分九厘;二十二日丁卯,景二丈六尺二寸五分九厘。用乙未、丙寅景相减,以丙寅、丁卯景相减,如前法推之,亦同。此取至前后七十五六日景。
二月三日庚辰,景三丈二尺一寸九分五厘五毫;至八月初五日庚辰,景三丈一尺五寸九分六厘五毫;初六日辛巳,景三丈二尺二分六厘五毫。用前庚辰与辛巳景相减,以后庚辰、辛巳景相减,如前推之,亦同。此取至前后九十日景。
正月十九日丁卯,景三丈八尺五寸一厘五毫;至八月十八日癸巳,景三丈七尺八寸二分三厘;十九日甲午,景三丈八尺三寸一分五毫。用丁卯、甲午景相减,以癸巳、甲午景相校,如前推之,亦同。此取至前后一百三四日景。
推十六年己卯岁冬至
十月二十四日戊戌,景七丈六尺七寸四分;至十一月二十五日己巳,景七丈六尺五寸八分;二十六日庚午,景七丈六尺一寸四分二厘五毫。用戊戌、己巳景相减,余一寸六分为晷差,进二位;以己巳、庚午景相减,余四寸三分七厘五毫为法;除之,得三十六刻;以相减距日三千一百刻,余三千六十四刻;半之,加五十刻,百约,得一十五日;余以十二乘之,百约为时,满五十,又进一时,共得十时;余以十二收之为刻,得二刻;命初起距日戊戌算外,得癸丑日戌初二刻冬至。此取至前后十五六日景。
十月十八日壬辰,景七丈四尺五分二厘五毫;十九日癸巳,景七丈四尺五寸四分五厘;二十日甲午,景七丈五尺二分五厘;至十一月二十八日壬申,景七丈五尺三寸二分;二十九日癸酉,景七丈四尺八寸五分二厘五毫;十二月甲戌朔,景七丈四尺三寸六分五厘;初二日乙亥,景七丈三尺八寸七分一厘五毫。用甲午、癸酉景相减,癸巳、甲午景相减,如前推之,亦同。若以壬申、癸酉景相减为法,推之亦同。此取至前后十八九日景。
若用癸巳与甲戌景相减,以壬辰、癸巳景相减,推之,或癸巳、甲午景相减,推之,或用甲戌、癸酉景相减,推之,或甲戌、乙亥景相减,推之,或以壬辰、乙亥景相减,用壬辰、癸巳景相减,推之并同。此取至前后二十日景。
十月十六日庚寅,景七丈三尺一分五厘;十二月初三日丙子,景七丈三尺三寸二分;初四日丁丑,景七丈二尺八寸四分二厘五毫。用庚寅、丁丑景相减,以丙子、丁丑景相减,推之亦同。此取至前后二十三日景。
十月十四日戊子,景七丈一尺九寸二分二厘五毫;十五日己丑,景七丈二尺四寸六分九厘;十二月初五日戊寅,景七丈二尺二寸七分二厘五毫。用己丑、戊寅景相减,以戊子、己丑景相减,推之,或用己丑、庚寅相减,推之亦同。此取至前后二十四日景。