臣今辑古今之说以求数象,有不合者十有三事:
其一,旧说以谓今中国于地为东南,当令西北望极星,置天极不当中北。又曰:天常倾西北,极星不得居中。臣谓以中国规观之,天常北倚可也,谓极星偏西则不然。所谓东西南北者,何从而得之?岂不以日之所出者为东,日之所入者为西乎?臣观古之候天者,自安南都护府至浚仪太岳台才六千里,而北极之差凡十五度,稍北不已,庸讵知极星之不直人上也?臣尝读黄帝《素书》:"立于午而面子,立于子而面午,至于自卯而望酉,自酉而望卯,皆曰北面。立于卯而负酉,立于酉而负卯,至于自午而望南,自子而望北,则皆曰南面。"臣始不谕其理,逮今思之,乃常以天中为北也。常以天中为北,则盖以极星常居天中也。《素问》尤为善言天者。今南北才五百里,则北极辄差一度以上;而东西南北数千里间,日分之时候之,日未尝不出于卯半而入于酉半,则又知天枢既中,则日之所出者定为东,日之所入者定为西,天枢则常为北无疑矣。以衡窥之,日分之时,以浑仪抵极星以候日之出没,则常在卯、酉之半少北。此殆放乎四海而同者,何从而知中国之为东南也?彼徒见中国东南皆际海而为是说也。臣以谓极星之果中、果非中,皆无足论者。彼北极之出地六千里之间所差者已如是,又安知其茫昧几千万里之外邪?今直当据建邦之地,人目之所及者,裁以为法。不足为法者,宜置而勿议可也。
其二曰:纮平设以象地体,今浑仪置于崇台之上,下〈目敢〉日月之所出,则纮不与地际相当者。臣详此说虽粗有理,然天地之广大,不为一台之高下有所推迁。盖浑仪考天地之体,有实数,有准数。所谓实者,此数即彼数也,此移赤彼亦移赤之谓也。所谓准者,以此准彼,此之一分,则准彼之几千里之谓也。今台之高下乃所谓实数,一台之高不过数丈,彼之所差者亦不过此,天地之大,岂数丈足累其高下?若衡之低昂,则所谓准数者也。衡移一分,则彼不知其数几千里,则衡之低昂当审,而台之高下非所当恤也。
其三曰:月行之道,过交则入黄道六度而稍却,复交则出于黄道之南,亦如之。月行周于黄道,如绳之绕木,故月交而行日之阴,则日为之亏;入蚀法而不亏者,行日之阳也。每月退交二百四十九周有奇,然后复会。今月道既不能环绕黄道,又退交之渐当每日差池,今必候月终而顿移,亦终不能符会天度,当省去月环。其候月之出入,专以历法步之。
其四,衡上、下二端皆径一度有半,用日之径也。若衡端不能全容日月之体,则无由审日月定次。欲日月正满上衡之端,不可动移,此其所以用一度有半为法也。下端亦一度有半,则不然。若人目迫下端之东以窥上端之西,则差几三度。凡求星之法,必令所求之星正当穿之中心。今两端既等,则人目游动,无因知其正中。今以钩股法求之,下径三分,上径一度有半,则两窍相覆,大小略等。人目不摇,则所察自正。
其五,前世皆以极星为天中,自祖暅以玑衡窥考天极不动处,乃在极星之末犹一度有余。今铜仪天枢内径一度有半,乃谬以衡端之度为率。若玑衡端平,则极星常游天枢之外;玑衡小偏,则极星乍出乍入。令瓒旧法,天枢乃径二度有半,盖欲使极星游于枢中也。臣考验极星更三月,而后知天中不动处远极星乃三度有余,则祖暅窥考犹为未审。今当为天枢径七度,使人目切南枢望之,星正循北极枢里周常见不隐,天体方正。
其六,令瓒以辰刻、十干、八卦皆刻于纮,然纮平正而黄道斜运,当子、午之间,则日径度而道促;卯、酉之际,则日迤行而道舒。如此,辰刻不能无谬。新铜仪则移刻于纬,四游均平,辰刻不失。然令瓒天中单环,直中国人顶之上,而新铜仪纬斜络南北极之中,与赤道相直。旧法设之无用,新仪移之为是。然当侧窥如车轮之牙,而不当衡规如鼓陶,其旁迫狭,难赋辰刻,而又蔽映星度。
其七,司天铜仪,黄、赤道与纮合铸,不可转移,虽与天运不符,至于窥测之时,先以距度星考定三辰所舍,复运游仪抵本宿度,乃求出入黄道与去极度,所得无以异于令瓒之术。其法本于晁崇、斛兰之旧制,虽不甚精缛,而颇为简易。李淳风尝谓斛兰所作铁仪,赤道不动,乃如胶柱。以考月行,差或至十七度,少不减十度。此正谓直以赤道候月行,其差如此。今黄、赤道度,再运游仪抵所舍宿度求之,而月行则以月历每日去极度算率之,不可谓之胶也。新法定宿而变黄道,此定黄道而变宿,但可赋三百六十五度而不能具余分,此其为略也。