浑仪

        案虞书:“舜在璇玑玉衡,以齐七政。”则考灵曜所谓观玉仪之游,昏明主时,乃命中星者也。璇玑中而星未中为急,急则日过其度,月不及其宿。璇玑未中而星中为舒,舒则日不及其度,月过其宿。璇玑中而星中为调,调则风雨时,庶草蕃芜,而五谷登,万事康也。所言璇玑者,谓浑天仪也。故春秋文耀钩云:“唐尧即位,羲、和立浑仪。”而先儒或因星官书,北斗第二星名璇,第三星名玑;第五星名玉衡,仍七政之言,即以为北斗七星。载笔之官,英之或辨。史迁、班固,犹且致疑。马季长创谓玑衡为浑天仪。郑玄亦云:“其转运者为玑,其持正者为衡,皆以玉为之。七政者,日月五星也。以玑衡视其行度,以观天意也。”故王蕃云:“浑天仪者,羲、和之旧器,积代相传,谓之玑衡。其为用也,以察三光,以分宿度者也。又有浑天象者,以著天体,以布星辰。而浑象之法,地当在天中,其势不便,故反观其形,地为外匡,于已解者,无异在内。诡状殊体,而合于理,可谓奇巧。然斯二者,以考于天,盖密矣。”又云:“古旧浑象,以二分为一度,周七尺三寸半[分]。而莫知何代所造。”今案虞喜云:“落下闳汉孝武帝于地中转浑天,定时节,作泰初历。”或其所制也
        

《隋书·天文志》

        【评】自汉以来,我国传统的测量天体的球面坐标的仪器叫浑仪。它模仿人目所见的天球形状,把仪器制成一个重重同心的圆环。过去谈到浑仪,通常上溯到落下闳,该史料也认为落下闳在定太初历时曾使用过“浑天”这个器物。但自东汉以来,有人认为《尚书·尧典》里的“璇玑玉衡”就是浑仪,可司马迁把它释为北斗七星。因此,关于“璇玑玉衡”为浑天仪的说法,历来争论不休。
        宋何承天论浑天象体曰:“详寻前说,因观浑仪,研求其意,有悟天形正圆,而水居其半,地中高外卑,水周其下。言四方者,东曰旸谷,日之所出,西曰濛汜,日之所入。”
        

《隋书·天文志》

        【评】这段史料表明,浑天学家通过用浑仪进行观测,得以进一步说明浑天学说。
        ……然则浑天仪者,其制有机有衡。既动静兼状,以效二仪之情,又周旋衡管,用考三光之分。所以揆正宿度,准步盈虚,耒古之遗法也。……
        

《隋书·天文志》

        【评】这段史料简单介绍了浑天仪的结构及特性。
        汉孝和帝时,太史揆候,皆以赤道仪,与天度颇有进退。以问典星待诏姚崇等,皆曰星图有规法,日月实从黄道。官无其器。至永元十五年,诏左中郎将贾逵,乃始造太史黄道铜仪。至恒帝延熹七年,太史令张衡,更以铜制,以四分为一度,周天一丈四尺六寸一分。亦于密室中,以漏水转之。令司之者,闭户而唱之,以告灵台之观天者,璇玑所加,某星始见,某星已中,某星今没,皆如合符。
        

《隋书·天文志》

        张平子既作铜浑天仪,于密室中以漏水转之,令伺之者闭户而唱之。其伺之者以告灵台之观天者曰,“璇玑所加,某星始见,某星已中,某星今没,”皆如合符也。崔子玉为其碑铭曰:“数术穷天地,制作侔造化,高才伟艺,与神合契。”盖由于平子浑仪及地动仪之有验故也。
        

《晋书·天文志》

        [注]据考证,恒帝延熹七年,张衡已故。因而,《隋书·天文志》的记载,可能为史料有误。
        【评】这两段史料介绍了浑仪的详细结构及人们对该仪器的赞美之词。最早传下详细结构的浑仪是东晋时前赵的史官丞南阳孔挺于光初六年(公元323年)所造的作品。《隋书·天文志》中介绍了这架仪器。此外,史书对张衡所制浑仪,也给予了较高评价。
        贞观初,淳风上言:“舜在璇玑玉衡,以齐七政,则浑天仪也。周礼,土圭正日景以求地中,有以见日行黄道之验也。暨于周末,此器乃亡。汉落下闳作浑仪,其后贾逵、张衡等亦各有之,而推验七曜,并循赤道。按冬至极南,夏至极北,而赤道常定于中,国无南北之异。盖浑仪无黄仪久矣。”太宗异其说,因诏为之。至七年仪成。表里三重,下据准基,状如十字,末树鳌足,以张四表。曰六合仪,有天经双规、金浑纬规、金常规,相结于四极之内。列二十八宿、十日、十二辰、经纬三百六十五度。二曰三辰仪,圆径八尺,有璿玑规、月游规,列宿距度,七曜所行,转于六合之内。三曰四游仪,玄枢为轴,以连结玉衡游筒而贯约矩规。又玄极北树北辰,南距地轴,傍转于内。玉衡在玄枢之间,而南北游,仰以观天之辰宿,下以识器之晷度。皆用铜。帝称善,置于凝晖阁,用之测候。阁在禁中,其后遂亡。
        

《新唐书·天文志》

        【评】唐初,工艺水平和科学技术均有发展,李淳风于是制造更复杂、精密的浑仪,称为浑天黄道仪。由史料记载可知,该仪器有三重环组,外重包括地平、子午、赤道三环,称六合仪;中重包括黄道、赤道、白道三环,称三辰仪;里重是夹有窥管的四游环,称四游仪。李淳风的创造主要在三辰仪,解决了汉太史黄道铜仪所遇之难题,可直接读得天体入宿度,并创设前所未有的白道环。
        开元九年,一行受诏,改治新历,欲知黄道进退,而太史无黄道仪,率府兵曹参军梁令瓒以木为游仪,一行是之,乃奏:“黄道游仪,古有其术而无其器,昔人潜思,皆未能得。今令瓒所为,日道月交,皆自然契合,于推步尤要,请更铸以铜铁。”十一年仪成。一行又曰:“灵台铁仪,后魏斛兰所作,规制朴略,度刻不均,赤道不动,乃如胶柱。以考月行,迟速多差,多或至十七度,少不减十度,不足以稽天象,授人时。李淳风黄道仪,以玉衡旋规,别带日道,傍列二百四十九交,以携月游,法颇难,术遂寝废。臣更造游仪,使黄道运行,以追列舍之变,因二分之中以立黄道,交于奎、轸之间,二至陟降,各二十四度。黄道内施白道月环,用究阴阳脁朒,动合天运,简而易从,可以制器垂象,永传不朽。”……
        ……
        其黄道游仪,以古尺四分为度。旋枢双环,……古所谓旋仪也。南北科两极,上下循规各三十四度。表里画周天度,其一面加之银钉。使东西运转,如浑天游旋。中旋枢轴,至两极首内,……衡旋于轴中,旋运持正,用窥七曜及列星之阔狭。……阳经双环,……置于子午。左右用八柱,八柱相固。亦表里画周天度,……双间挟枢轴及玉衡望筒,旋环于中也。阴纬单环,外内广厚周经,皆准阳经,与阳经相衔各半,内外俱齐。……今设此环,置于赤道环内,仍开合使运转,出入四十八度,而极画两方,东西列周天度数,南北列百刻,可使见日知时。……
        

《新唐书·天文志》

        【评】公元721年,一行受诏改治新历,梁令瓒提出制造新仪器,并于公元723年制成铜器。该黄道游仪的结构与李淳风浑天黄道仪基本一致,为三重,但有所改进。将六合仪中的赤道环取消,改之为过天顶和正东、西的卯酉环;把三辰仪的赤道环上每隔一度打个洞,使黄道环能模仿岁差现象,不断沿赤道退行,黄道游仪的名称由此而来。此外,为了能更方便地进行中天观测,该游仪的四根支柱放在四个斜角方向。