天文家有浑仪，测天之器，设于崇台，以候垂象者，则古玑衡是也。浑象，象天之器，以水激之，或以水银转之，置于密室，与天行符合，张衡、陆绩所为，及开元中置于武成殿者，皆此器也。皇祐中，礼部试《玑衡正天文之器贼》，举人皆杂用浑象事，试官亦自不晓，第为高档。汉之前皆以北辰居天中，故谓之极星。自祖亘以玑衡磨练天极不动处，乃在极星之末犹一度不足。熙宁中，予受诏典领历官，杂考星历，以玑衡求极星，初夜在窥管中，少时复出，以此知窥管小，不能容极星游转，乃稍稍展窥管候之，凡历三月，极星方游于窥管以内，常见不隐，然后知天极不动处，远极星犹三度不足。每极星入窥管，别画为一图。图为一圆规，乃画极星于规中。具初夜、中夜、后夜所见各图之，凡为二百余图，极星方常循圆规以内，夜夜不差。予于《熙宁历奏议》中叙之甚详。
天事以“辰”名者为多，皆本于“辰巳”之“辰”，今略举数事。十二支谓之十二辰，一时谓之一辰，一日谓之一辰，日、月、星谓之三辰，北极谓之北辰，大火谓之大辰，五星中有辰星，五行之时谓之五辰，《书》曰“抚于五辰”是也。巳上皆谓之“辰”。今考子丑至于戌亥，谓之十二辰者，《左传》云：“日月之会是谓辰。”一岁日月十二会，则十二辰也。日月之所舍，始于东方苍龙角亢之星，起于辰，故以所首者名之。子丑戌亥之月既谓之辰，则十二支、十二时皆子丑戌亥，则谓之辰无疑也。一日谓之一辰者，以十二支言也。以十干言之，谓之本日；以十二支言之，谓之今辰，故支干谓之日辰。日月星谓之三辰者，日月星至于辰而毕见，以其所见者名之，故皆谓之辰。星有三类：一经星，北极其之长；二舍星，大火为之长；三行星，辰星为之长。故皆谓之辰。
开元《大衍历法》，最为紧密，历代用其朔法。至熙宁中考之，历已后天五十余刻，而宿世历官皆不能知。《奉元历》乃移其闰朔。熙宁十年，天正元用中午，新历改用子时；闰十仲春改成闰正月。四夷朝贡者用旧历，比来款塞。众论谓气至无显验可据，是以以摇新历。事下有司考定。凡立冬晷景与立春之景相若者也，今二影短长分歧，则知天正之气偏也。凡移五十余刻，立冬、立春之影方停。以此为验，论者乃屈。元会令人亦至，历法遂定。
历法步岁之法，以冬至斗建所抵，至来岁冬至所得辰刻衰秒，谓之斗分。故“岁”文从步、从戌。戌者，斗魁所抵也。
六壬天十二辰之名，前人释其义曰：“正月阳气始建，呼召万物，故曰征明。仲春物生根魁，故曰天魁。三月华叶从根而生，故曰从魁。四月阳极无所传，故曰传送。蒲月草木富强，逾于初生，故曰胜先。六月万物小盛，故曰小吉。七月百谷成实，自能任持，故曰太一。八月枝条坚刚，故曰天罡。玄月木可为枝干，故曰太冲。十月万物登成，能够管帐，故曰功曹。十一月月建在子，君复其位，故曰大吉。十仲春为酒醴以报百神，故曰神后。”此说极无稽据义理。予按，征明者，正月三阳始兆于地上，见龙在田，天下文明，故曰征明。天魁者，斗魁第一星也，斗魁第一星抵于戌，故曰天魁。从魁者，斗魁第二星也，斗魁第二星抵于酉，故曰从魁。传送者，四月阳极将退，一阴欲生，故传阴而送阳也。小吉，夏至之气，大往小来，小人道长，小人之吉也，故为婚姻酒食之事。胜先者，王者向明而治，万物相见乎此，胜莫先焉。太一者，太微垣地点，太一所居也。天罡者，斗刚之所建也。太冲者，日月五星所出之流派，天之冲也。功曹者，十月岁功成而管帐也。大吉者，冬至之气，小往大来，君子道长，大人之吉也，故主文武大臣之事。十仲春子位北方当中，上帝所居也。神后，帝君之称也。天十二辰也，故皆以天事名之。