幌哂胨胶嵯咚山嵌群偷乩砦扯认嗟仍蛐毕咚讣次奔Ｒ院笤诎沧捌渌瞧魇奔崴讣匆源苏桨干系男毕咚肝肌�
以上九件在《元史·天文志》中有介绍的仪器研究的人较多大体对其结构、功能和使用方法都已有比较清楚的了解1。其他七件中有二件可从朝鲜《李朝实录》中找到一些史料。这二件中的一件是固定安装在天文台上用的叫星晷定时仪；另一件是所谓可携式的“行测之器”叫悬正仪。
1o。星晷定时仪根据齐履谦记述和赞语有人判断所描述的是具赤道式日晷。故提出星晷和定时仪是两件仪器1；其实齐履谦的记述有脱文失落了赤道式日晷的名称和星晷定时仪的赞语2。但从《李朝实录》卷七十七《世宗实录》十九年丁巳四月甲戌日条记载这些猜测都错了。星晷定时仪应是一件仪器《李朝实录》称之为日星定时仪。星晷定时仪中的“星晷”二字应理解作星和晷这个晷字作日影解而不作测日影定时刻的仪器器物解否则将和定时仪中的仪字意义重复。但星晷二字合在一起确实有这么一种器物。例如《明史·天文志一》中就几次提到星晷这种仪器。所以星晷定时仪一词确实容易引起误会。朝鲜学者改称为日星定时仪是很合理的。关于这件仪器的具体情况齐履谦留下的四句赞语：天有赤道轮以当之；两极低昂标以指之。
此外则无考。但在《李朝实录》中却有对日星定时仪结构的详细介绍此段文字转录于下：（日星定时仪）其制用铜为之。先作轮势准赤道有柄。轮经（径）3二尺厚四分广三寸。中有十字距广一寸五分厚如轮。十字之中有轴长五分半经二寸。北面剡掘中心存一厘以为厚中为圜穴如芥。轴以贯界衡穴以候星也。下有蟠龙含轮柄。柄厚一寸八分入龙口一尺一寸出外三寸六分。龙下有台广二尺长三尺二寸有渠有池所以取平也。轮之上面置三环。曰周天度分环曰日晷百刻环曰星晷百刻环。其周天度分环居外运转外有两耳经二尺厚三分广八分。日晷百刻环居中不转经一尺八寸四分广、厚与外环同。星晷百刻环居内运转内有两耳经一尺六寸八分广、厚与中、外环同。有耳所以运也。
三环之上有界衡长二尺一寸广三寸厚五分。两头中虚长二寸二分广一寸八分所以不蔽三环之画也。
腰中左右各有一龙长一尺共捧定极环。环有二。外环、内环之间勾陈大星见；内环之内天枢星见。所以正南北赤道也。外环经二寸三分广三分。内环经一寸四分半广四厘。厚皆二分。些少相接如十字。界衡两端虚处内外各有。定极外环两边亦有。以细绳通贯六穴而结于界衡之两端所以上候日星而下考时刻者也。
周天环刻周天度每度作四分。日晷环刻百刻每刻作六分。星晷环亦刻如日晷。但子正过晨前子正如周天过一度为异耳。
1参见潘鼐、向英著《郭守敬》第二章上海人民出版社198o年版。
1陈遵妫：《中国古代天文学简史》上海人民出版社1955年版。
2薄树人：《试探有关郭守敬仪器的几个悬案》《自然科学史研究》1982年第4期。3原文以“经”字代“径”字。下同。
上述文中把日星定时仪的大小、结构乃至一些细部都已说得很清楚可不必再作解释。唯一不太清楚的是捧定极环的二条升龙立在什么地方？所谓“腰中左右”究竟是什么涵义？此事幸得上引《李朝实录》原文之后还有一段铭文：“双龙挟轴擎定极环”。可见这：“腰中”就是“贯界衡”的轴。这两条龙当然不会站在界衡之上因为这样将要妨碍观测。应当是站在赤道轮中的十字距上的而且从器物本身平衡的考虑可以推知当是在子午向的那条铜距上的。
仔细推敲这段文字可以现日星定时仪与郭守敬的星晷定时仪可能有细节上的差别。这主要是指郭守敬的星晷定时仪中是“两极低昂标以指之”也就是说星晷定时仪中未必有一套定极环等等的结构而是用某种方法测定了北极方向之后用一根指标竿固定地对向它就行了。这样做当然不如有定极环可以随时观测校正仪器的极轴方向；反之它因为没有二条立龙故此仪器的使用范围要比日星定时仪来得宽广些。两者各有利弊。
11。悬正仪这件可携式仪器过去被推测为是一种校正仪器垂直方向的辅助仪器。1究竟具体结构是什么？中国文献中未查到资料。查《李朝实录》在卷七十七“十九年丁巳四月甲戌”条下记有戊午年春承旨金墩所作的一篇记。记中描述了世宗十四年壬子秋七月起世宗命大提学郑招、艺文馆提学郑麟趾、中枢院使李藏及户曹判书安纯等制造天文仪器修筑简仪台、报漏阁、钦敬阁等工程情况。还提到了当时所造的多种日晷。其中有一种称为悬珠日晷结构如下：方趺长六寸三分。竖柱趺北凿池趺南。画十字于趺北。悬锤于柱头与十字相当则不必水准自然平整。画百刻于小轮。轮经三寸二分。有柄斜贯于柱。轮心有窍贯一细线上系柱端下系趺南。线影所在便知时刻。
这是一台赤道式日晷只是用北高南低的一根线来代替通常的晷针罢了。令人感兴趣的是悬锤校正的设备和方法。在趺北画一个十字从柱头悬一个小重锤下来当它与十字中心相当就使仪器自然得以平整。这种装备和校正方法在天平日晷、定南日晷等仪器中曾多次使用。这应是郭守敬所明的悬正仪。正象郭守敬的候极仪成为简仪中的一个装置一样悬正仪也可以不是一件独立的仪器而是一件辅助装置。
此外还有玲珑仪、证理仪和日月食仪三种固定式仪器丸表、座正仪二种可携式仪器尚未有可考的资料以使研究者们得到肯定一致的结论。
12。玲珑仪关于此仪郭守敬当年的下属太史院校书郎杨桓写过一篇铭文1；明代叶子奇的《草木子》中也有一段关于玲珑仪的记载。根据这些记载有人判断玲珑仪是一种演示性的假天仪2。人进入仪器腹中去仪器本身是个中空的大圆球球面上凿着与恒星位置相应的孔。人在里面可以看到星星的东升西落。也有人认为这是件假天仪式的浑象天球的制作材料是与玉相类似的半透明的玻璃3。
有人根据意大利传教士利玛窦的札记认为这是一件精巧的浑仪4。更有1薄树人：《试探有关郭守敬仪器的几个悬案》《自然科学史研究》1982年第4期。1杨桓：《玲珑仪铭》《元文类》卷十七。
2李迪：《对郭守敬玲珑仪的初步探讨》《北京天文台台刊》第11期1977年7月。3山田庆儿：《授时历の道》みすず书房198o年版第2o7—2o9页。4李约瑟：《中国科学技术史》（中译本）科学出版社1975年版第4卷第459—464页。人指出这件浑仪是明代仿制浑仪的母体5。据说晚清时来华的伟烈亚力（a1exandery1ie1815—1887）就认为利玛窦在札记中所描述的浑仪是玲珑仪6。后来德礼贤（dasqua1em。de1ia）在编辑《利玛窦全集》及研究利玛窦札记中所述在南京所见天文仪器那一大段文字时也将利玛窦所见到的浑仪释为玲珑仪1。但事实上这都是误解。利玛窦本人并未说过自己在南京所看到的那架精美巧妙的浑仪有个玲珑仪的名字。
有人详细分析了杨桓《玲珑仪铭》等较可靠的资料后认为只有解释作假天仪式的浑象才比较合理2。其中最主要的是对铭文中“十万余目经纬均布”“遍体虚明中外宣露”“人由中窥目即而喻”等句的理解就观测用的浑仪来说是非常困难的。
13。证理仪齐履谦赞语曰：“日有中道月有九行公则一之作证理仪。”所谓“证理”是指证明古人称月行九道实即一道的道理。至于如何用仪器来证明法因无线索无可推测。
14。日月食仪齐履谦赞曰：“历法之验在于交会作日月食仪。”这件仪器是用来验证历法的所以可能是一件具有实测性能的仪器。究竟如何尚待研究。
15。丸表据推测可能是一具新型的天球仪式日晷。在一个可携式天球上刻着时角一赤纬坐标网。天球赤道上安设一条赤道环。赤道环上装一根可沿环移动的、垂直天球面的晷针。当把这样的丸（天球）表（晷针）携到一个新的地点后先把丸表的极轴校正得与天的极轴相平行。丸表上的赤道环与天赤道平行。这时移动晷针当它的日影最短时从晷针所在的时角线即可得知地方真太阳时。
16。座正仪这当是一种校验大型仪器底座的水平位置是否正确的仪器。可能是从中国传统的水平仪展而来的。
以上十六件仪器都是郭守敬在为创编《授时历》的工作期间所明制造的。而在创编《授时历》工作前后他还制造并创作了一些天文仪器其中多数是计时器或与计时器有关的仪器。工作之前制作的仪器有：17。宝山漏这是根据燕肃莲花漏的原理建造的。
工作之后所制作的仪器有：18。大明殿灯漏又称七宝灯漏。作于元世祖晚年。此仪器《元史·天文志》有关于外形方面的记载。这是一架高一丈七尺的大型仪器有四层。顶层是代表日、月、参星、心星的四个神每天左旋一周。次层有龙、虎、鸟、龟四种动物像分布在东、西、南、北四方每到一刻就跳跃鸣叫。再次层有十二神分执时辰牌。到某个时辰该神就在四门通报。另外有一个人常以手指时刻牌上的刻数。最末层在四角上各设钟、鼓、钲、铙各有一人一刻鸣钟二刻打鼓三钲四铙。所有动力机构和主要传动机构都藏在一个柜子里用水来推动。
此器因较复杂也没有关于机械部分的任何说明流传下来故迄今尚未5潘鼐：《现存明复制浑仪源流考》6潘鼐：《现存明复制浑仪源流考》。
1何高济译《利玛窦中国札记》第4卷第5章中华书局1983年版第353页中译者注2。2薄树人：《试探有关郭守敬仪器的几个悬案》第2节“关于玲珑仪”《自然科学史研究》1982年第4期。
有人作过研究。
19。灵台水运浑天漏1制于元成宗大德二年（1298）。这又回到古代的水运浑象传统既有报时刻的部分又有演示天球周日转动的部分。这项仪器的复杂程度远较原来的要高。其中主要是有日月二环在随天球作周日转动的同时又要表演其在星空间的周期运动。因为日、月的运转度不同且日的视运行轨道——黄道与天球转动的赤道不在同一平面上这种机械结构就比黄赤道在同一平面时的结构要复杂得多。据有关史料记载这台仪器的机轮共有25个那的确比宋代苏颂《新仪象法要》所记的机轮要多。2o。柜香漏中国古代有焚香的习惯或为敬神礼佛或为去秽除臭。如果香制得均匀燃烧时空气相对稳定那么焚香可以作为计量时间的一种方法。南宋王应麟《小学绀珠》卷一“晷漏四法”条记道：“铜壶、香篆、圭表、辊弹。”这香篆就是香漏。因为把香制成曲折盘蛇形（以减少占地面积而又能燃多时间）有如篆字故称香篆。郭守敬把香放入柜中大抵是为了保持燃烧时空气流的稳定。至于其具体结构则无资料可考。
21。屏风香漏这当是把香篆放在屏风上的了。齐履谦说“以备郊庙”1大概这件屏风是在皇帝祭神、祀祖时放在神庙里的。郊祀庙祭时有一套复杂的礼仪其中多有时刻规定因此计时仪器是少不了的。使用屏风香漏则兼有计时和敬神的作用。
22。行漏这是供皇帝出行时随行用的。《宋史·舆服志一》记有一种行漏舆要用六十人来抬着走的。舆中的漏是一种很大的秤漏。郭守敬的行漏是个什么结构也因缺乏史料已无考。
综观郭守敬一生制造的天文仪器大多具有设计科学、结构巧妙、制造精密、使用方便的特点而且绝大多数都注意到仪器安装的校正装置。他的创作博得同时代和后世的高度赞扬。王恂是很高傲的人每见到郭守敬的新创作皆为之心服。三百年后利玛窦在南京看到几件明初从北京运到南京的郭守敬天文仪器赞叹说：“其规模和设计的精美远远过曾在欧洲所曾看到和知道的任何这类东西。这些仪器虽经受了二百五十年的雨、雪和天气变化的考验却丝毫无损于它原有的光荣”1。这几件仪器后又于清初运回北京。后来在十八世纪康熙、乾隆年间的几次工程中把郭守敬的作品都当作铜材熔化掉了。这是我国文化史上的一大损失。
二、天文观测郭守敬运用他改进、创造的天文仪器进行了许多精密的天文观测从而使《授时历》的编制有了可靠的观测基础。他所从事和领导的观测项目甚多。仅举几例来说明。
1。冬至时刻的测定冬至时刻是中国古代编算一年历日的起始时刻是极重要的基本数据。
�