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乃定东西，立晷仪，下漏刻，以追二十八宿相距于四方，举终以定朔晦分至，躔离弦望。
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武帝采用改历的建议，定出措施。先立东西的方向，使用“晷仪”和“漏刻”，观测和测定廿八宿的赤道度；从而计算太阳分、至的视位置和月亮的晦、朔、弦、望。从“追二十八宿相距于四方”这话来理解，当时测天初时是在盖天说思想指导下，即“天似盖笠，地法覆盘。天地各中高外下。北极之下，为天地之中，其地最高而滂沲四聩。三光隐映，以为昼夜”，以“推晷极游”的。浑天说以为“天如鸡子，地如鸡中黄。孤居于天内，天大而地小”，分“周天三百六十五度四分度之一。又中分之，则半覆地上，半绕地下，故二十八宿半见半隐。天转如车毂之运也”。一谓：“二十八宿相距于四方”；一谓：“二十八宿半见半隐”，“半覆地上，半绕地下”。两者对于天体认识，模式与思想体系是截然不同的。这两种不同的宇宙模式与思想体系当时处于并存和交替时期。太初改历时，“落下闳、鲜于妄人、耿寿昌等造员仪，以考历度”。后来和帝时贾逵加黄道，顺帝时张衡制浑象，是属于浑天说的。[20]
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乃以前历上元泰初四千六百一十七岁，至于元封七年，复得阏逢摄提格之岁，中冬十一月甲子朔旦冬至。日月在建星，太岁在子，已得太初本星度新正。
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太初历术19岁为一章，27章为一会，3会即81章为一统，3统为一元。即
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19×27＝513 一会 513×3＝1539 一统 1539×3＝4617 一元 4617为一元岁数，称为上元太初。元封七年适为4617，故改元封七年为太初元年。王莽时刘歆沿用这个数据改为三统历。名称不同，数据是一样的。阏逢摄提格为上元太初时岁。太岁在甲曰阏逢，在寅曰摄提格，即甲寅岁是太初元年，复得：中冬十一月甲子朔旦冬至。
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改历情况列表如下：
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上表资料复核附录如次：
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《律历志》云：“中冬十一月甲子朔旦冬至。”
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《武帝纪》云：“太初元年，冬……十一月甲子朔旦冬至，祀上帝于明堂。……夏五月，正历，以正月为岁首，色上黄，数用五，定官名，协音律。”
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《司马迁传》云：“太初元年，十一月甲子朔旦冬至。天历始改，建于明堂，诸神受祀。……汉兴已来，至明天子获符瑞，封禅，改正朔，易服色，受命于穆清。”
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《刘向传》云：“王者必通三统，明天命所授者博，非独一姓也。”
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太初改历，以十一月甲子冬至为历首，正月癸亥为岁首。太初元年正式颁行。在改正朔的同时，便是改服色、定官名、协音律，祀上帝于明堂；从而，显示汉代的政权是“受命于天”的。
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当时历家以夏、商、周三代的历法是：
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周以十一月建子为正，得天统；
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殷以十二月建丑为正，得地统；
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夏以十三月建寅为正，即以正月为正，得人统。
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三正若循环，皆天所授。这里排除了秦的历法：以建亥为正的颛顼历。宋代程伊川说：“事之谬，秦以建亥之月为正月是已。”丘溶说：“武帝始用孔子答颜渊为邦之问之言，欲用夏正，而天道遽与之合符。遂为万世不可易之制，岂偶然哉。”汉武采用夏历，正是继承周殷两历循环的传统学说，恢复夏历。武帝改历，聘用“明经术”的御史大夫倪宽参与，作用亦在于此。
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冬至“日月在建星”一语，当为太初改历时实测所见记录的反映，考辨如次：
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中国六历创设之时，实测冬至点在牵牛初度。太初改历时提出复测，明确回归年的长度，发觉冬至点不在牵牛初度，已经移到建星。故云：“日月在建星。”当时天文学家发现这一现象，尚不知道岁差；故未以之入历。计算岁实，仍从牵牛起算。宋何承天因说：“汉之太初历，冬至在牵牛初。”祖冲之也说：“汉武改立太初历，冬至在牛初。”不过后汉蔡邕在《历数说》中便说：“史官用太初邓平术，冬至之日，日在斗二十二度，而历以为牵牛中星。”他的议论就比何承天、祖冲之说的深刻而细致了。
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牵牛初度合为牛宿第一星。赤经为304°12′49″.5强。1926年，冬至点在赤经271°52′48″弱，即在牵牛的西32°19′57″。[21]如以岁差71.713差1°，及50″.2差1年计算：
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2294.816年＋23.844年＝2318.660年，再去1926年，当为公元前392.66年，即战国时期，周安王十年，秦惠公八年，晋烈公二十四年。
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由这数据下考太初元年冬至：
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战国周安王十年（公元前392.66年）至汉太初元年（公元前104年），经过288.66年，岁差4°25′，换为古度4.0805度。26度－4.0805度＝21.919度，得：太初元年冬至在斗22度。《律历志》说冬至“日月在建星”，不说“在牵牛初”，而说“在建星”。可证这话确是来自实测。太初改历确实是做过认真实测工作的。
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冬至日在建星，或云在斗二十二度，这是什么缘故啊？