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并依实测,不以私意牵就。七曰日出入昼夜刻。《大明历》日出入昼夜刻,皆据汁京为准,其刻数与大都不同。今更以本方北极出地高下、黄道出入内外度,立术推求每日日出入昼夜刻,得夏至极长,日出寅正二刻,日入戌初二刻,昼六十二刻,夜三十八刻,冬至极短,日出辰初二刻,日入申正二刻,昼三十八刻,夜六十二刻;永为定式。
所创法凡五事:一曰太阳盈缩。用四正定气立为升降艰,立招差求得每日行分初末极差积度,比古为密。二曰月行迟疾。古历皆用二十八限,今以万分日之八百二十分为一限,凡析为三百三十六限,依垛叠招差,求得转分进退,其迟疾度数逐时不用,盖前所未有。三曰黄赤道差。旧法以一百一度相减相乘。今依算术勾股弧矢方圆斜直所容,求到度率积差差率,与天道实为吻合。四曰黄赤道内外度。据累年实测内外极度二十三度九十分,以圆容方直矢接勾股为法求每日去极,与所测相符。
五曰白道交周。旧法黄道变推白道,以斜求斜。今用立浑比量,得用与赤道正交,距春秋二正黄赤道正交一十四度六十六分,拟以为法。推逐月每交二十八宿度分,于理为尽。
  诏赐名曰授时历。十八年,颁新历于天下。
  十九年,守敬以推步之式与立成之数皆无定稿,乃著《推步》七卷、《立成》二卷、《历议拟稿》三卷、《转神选择》二卷、《上中下三历注式》十二卷,表上之。二十年,又诏太子谕德李谦就守敬之《历议稿》重加修订,以阐新历顺天求合之理。
大德三年八月朔,时加巳依新历日食二分有奇,至其时不应,台官皆惧。保章正齐履谦曰:“日当食不食,古有之。况时近午,阳盛阴微,宜当食不食。”遂考唐开元以来当食不食者凡十事以闻。六年六月朔,时加戌依新历日食五十七秒,众以涉交既浅,且近浊,欲匿不报。履谦曰:“吾所掌者常数也。其食与否,则系于天。”独以状闻。及其时,果食。盖高远难穷之事,必积时累验,乃见端倪。《授时历》推日食之法,较前之十三家最密矣,然尚不能无数刻之差。
故元之一代,日食四十有五,推食而不食者一,食而失推者一,夜食而误昼者一。履谦谓:食与否系于天,足犹泥前人当食不食,不当食而食之谬说,诬莫甚矣。
  泰定间,履谦为太史院使,以《授时历》行五十年未尝推考,乃日测晷景并晨昏五星宿度,自至治三年冬至、泰定二年夏至天道加时真数,各减见行历书二刻,撰《二至晷景考》二卷。《授时》虽有经串,而经以著定法,串以纪成数;求共法之所以然,数之所从出,则略而不详;作《经串演说》八卷,以发明其蕴焉。
  时鄱阳人赵友钦推演《授时》之理,著《革象新书》五卷,号为新历之学。
  其《历法改革篇》曰:“历法由古及今,六十余术矣。汉太初粗为可取,然犹疏略未密。唐一行作大衍术,当时以为密矣,以今观之,犹自甚疏。盖岁浅则差少未觉,久而积差渐多,不容不改,要当随时测验,以求真数。
  其《日道岁差篇》曰:“统天术谓周天赤道三百六十五度二十五分七十五秒,周岁三百六十五日二十四分二十五秒,百年差一度半,然又谓周岁渐渐不同,上古岁策多,后世岁策少,如此则上古岁差少,后世岁差多。当今术法謜之,立减加岁策之法,上考往古,百年加一秒,下验将来,百年减一秒。”
  其《黄道损益篇》曰:“二至之日,黄道平其度,敛狭每度约得十之九二分,斜行赤道之交。今之授时术步得冬至日躔箕宿。以此知寅申度数最少,己亥度数最多,其余则多寡稍近。
  其《积年日法篇》曰:“前代造术者,逆求往古门上元,求其积年总会,是以必立日法。然有所谓截元术,但将推步定数为顺算逆考,不求其齐。当今授时术采旧术截元之术,凡积年日法皆所不取。
其《日月盈缩筒》曰:“月行十三度余十九之七,然或先期,或后期,有差至四五度者,后汉刘洪始考究之,知月有盈缩。隋之刘焯始觉太阳亦有盈缩,最多之时在于春秋二分,均差两度有余。李淳风有推步月孛法,谓六十二日行七度,六十二年七周天。所谓孛者,乃彗星之一种光芒,偏槊者则谓之彗,光芒四出如浑圆者乃谓之孛。然孛以月为名者,孛之所在,太阴所行最迟,太阴在孛星对冲处则所行最疾。孛星不常见,止以太阴所行最迟处测之。
  其《月有九道篇》曰:“月行出入黄道之内外,远于黄道处六度二分。月道与黄道相交处在二交之始,名曰罗喉,交之中,名曰计都。