曆法,天有黃、赤二道,月有九道。此皆強名而已,非實有也。亦由天之有三百六十五度,天何嚐有度?以日行三百六十五日而一期,強謂之度,以步日月五星行次而已。日之所由,謂之黃道;南北極之中,度最均處,謂之赤道。月行黃道之南,謂之朱道;行黃道之北,謂之黑道。黃道之東,謂之青道;黃道之西,謂之白道。黃道內外各四,並黃道為九。日月之行,有遲有速,難可以一術禦也。故因其合散,分為數段,每段以一色名之,欲以別算位而已。如算法用赤籌、黑籌,以別正負之數。曆家不知其意,遂以謂實有九道,甚可嗤也。
曆法上,天球有黃、赤二道,月球上則有九道。這些都是人為其命名的,並非是天體實際的運行軌道。就好比人們認為天有三百六十五度,天又何嚐有度數?因為太陽每運行三百六十天而成一個周期,所以強稱之為“度”,不過是為了測算日、月、五星的運行方位而已。太陽所運行的軌道,叫做“黃道”;天球南、北極之間最正中的緯線圈,叫做“赤道”。月亮行經黃道之南,叫做“朱道”;行經黃道之北,叫做“黑道”;行經黃道之東,叫做“青道”;行經黃道之西,叫做“白道”。黃道內外各有四條軌道,並黃道而為九道。太陽和月亮的運行有快有慢,難以用一種方法來應對測量。所以根據它們的會合與離散,分為幾個區間,每個區間用一種顏色命名,欲以區別測算的方位而已。有如算法上用赤籌、黑籌來區別正數和負數。曆法家不明白這種命名的用意,於是便認為月亮確實有九道,這真是可笑。
予嚐考古今曆法五星行度,唯留逆之際最多差。自內而進者,其退必向外;自外而進者,其退必由內。其跡如循柳葉,兩末銳,中間往還之道,相去甚遠。故兩未星行成度稍遲,以其斜行故也;中間成度稍速,以其徑絕故也。曆家但知行道有遲速,不知道徑又有斜直之異。熙寧中,予領太史令,懷樸造曆,氣逆已正,但五星未有候簿可驗。前世修曆,多隻增損舊曆而已,未曾實考天度。其法須測驗每夜昏、曉、夜半月及五星所在度秒,置簿錄之,滿五年,其間剔去雲陰及晝見日數外,可得三年實行,然後以算術綴之。古所謂“綴術”者,此也。是時司天曆官,皆承世族,隸名食祿,本無知曆者,惡樸之術過已,群沮之,屢起大獄。雖終不能搖樸,而候簿至今不成。《奉元曆》五星步術,但增損舊曆,正其甚謬處,十得五六而已。樸之曆術,今古未有,為群曆人所沮,不能盡其藝,惜哉。
我曾經查考古今各種曆法,發現有關五星運行的數據,以五星稽留和逆行之際誤差最多。五星自黃道以北向北前行的,它們的退行必然要趨向黃道以南;自黃道以南向南前行的,它們的退行必然要進入黃道以北。五星的軌跡如同沿著柳葉運行的橢圓形,兩頭尖銳,中間往返的路徑之間相距很遠。所以在軌跡的兩頭,五星的運行速度稍慢,這是由於它們斜行的緣故;在軌跡的中間部分,則五星的運行速度稍快,這是由於它們直行的緣故。以往曆家隻知道它們的運行有慢有快,而不知道它們行經的軌道還有斜直的差異。熙寧年間,我擔任太史令,聘衛樸製定曆法,節氣等已經修正,但五星部分沒有觀測記錄可供檢驗。前世修訂曆法,大都隻是增損舊曆的文字而成,並沒有實際觀測天象。觀測的方法,必須是每天的黃昏、夜半和拂曉時分,都測驗月亮及五星所在的度數和時刻,專置記錄簿記錄下來,滿五年,其間除去陰天及五星白天出現的天數,可得累計三年天數的五星實際運行數據,然後綜合這些數據加以運算,此即古人所稱的“綴術”。當時司天監的曆官都是繼承家族職業來的,徒隸名籍而坐吃俸祿,本無真懂曆法的人,這些人妒忌衛樸的本領超過自己,遂群起攻擊破壞,屢欲製造大案陷害衛樸;雖終不能動搖衛樸的製曆使命,而天文觀測記錄至今無成。《奉元曆》的五星推步方法,還是隻增損舊曆,糾正其特別謬誤之處十之五六,僅此而已。衛樸的製曆技術,古今無人能超過,而為一群曆人所阻撓,不能盡其才能,可惜啊!
國朝置天文院於禁中,設漏刻、觀天台、銅渾儀,皆如司天監,與司天監互檢察。每夜天文院具有無謫見、雲物、禎祥,及當夜星次,須令於皇城門未發前到禁中。門發後,司天占狀方到,以兩司奏狀對勘,以防虛偽。近歳皆是陰相計會,符同寫奏,習以為常,其來已久,中外具知之,不以為怪。其日月五星行次,皆隻據小曆所算躔度謄奏,不曾占候,有司但備員安祿而已。熙寧中,予領太史,嚐按發其欺,免官者六人。未幾,其弊復如故。
宋朝將天文院設置在皇宮內,設有漏刻、觀天台、銅渾儀,都和司天監一樣,和司天監相互檢驗查驗。每天晚上天文院都要記錄下星雲的變換情況、星雲的顏色、吉祥的征兆以及當天晚上五星運行的位置等,而且必須在皇城門還沒有打開之前送往宮中。皇城門打開之後,司天監的星象監測結果才送達宮中,然後再把這兩個機構的監測結果相互對比檢驗,以此來防止弄虛作假的現象。近些年來這兩個部門都是私下裏商議好,將上奏的結果都寫的一模一樣,並都習以為常,這樣的做法已經很久了,宮內宮外都知道,並不為此感到奇怪。他們所上奏的日月五星運行的位置,都隻是根據民間的曆法來推算出來的日月五星的運行度數,都不曾進行過實際的監測,有相關部門隻是安置了人員空享俸祿罷了。熙寧年間,我任職太史令,曾經揭發了他們的欺騙行為,被因此免官的有六個人。沒多久,這種弊病就又和之前一樣了。