《後漢書‧律歷志》說︰「歷數之生也，乃立儀表，以校日景，景長則日遠，天度之端也。
日發其端，周而為歲，然其景不復。
四周，千四百六十一日而景復初，是則日行之終。
以周除日，得三百六十五日四分度之一，為歲之日數。」
翻譯過來的意思就是，如果第一年的冬至發生在正午，第二年的冬至就要發生在正午過後的四分之一日。
第三年的冬至則要發生在正午過後的二分之一日，即在夜半。
第四年的冬至則發生在正午過後的四分之三日。
直到第五年，冬至發生時刻才又重新回到正午。
如果用圭表來測定，則會發現第一年表影最長，第二年稍短，第三年最短，第四年表影與第二年相等，第五年才又重新與第一年表影相同。
由于陰雨，日影變化微小等原因，測量誤差還是很大。
還是祖大大，提出了一種新的具有比較嚴格數學意義的測定冬至時刻的方法。
他運用對稱思想，分別在冬至前若干天和冬至後若干天測量圭表影子長度，然後弄出一套算法，根據日影的抵減遞增規律，由之推算出冬至的準確發生時刻。
祖大大的方法，已經領先了世界七百多年，但是仍然是有誤差的。
這個誤差來自祖大大的兩條天文學假設︰一，冬至前後影長變化是對稱的。二，影長的變化在一天之內是均勻的。
不過這也不能怪他，受漢代的測量技術所限，能做到這一步，已經是幾千年不世出的大牛人了。
但是天師府，擁有了遠比祖大大更加精密的度量衡，更加強大的天文觀測網絡，更加便捷的表述方式，更加合理的統計表格，十幾年下來，張天師已經掌握了回歸年的準確數值——三百六十五日五小時四十八分四十六秒。
365.242199074日，小數點後九位。
三月，庚戌，王安石請置經義局，修《詩》、《書》、《周禮》三經義。
王安石親任提舉，呂惠卿、王雱同修撰。帝欲召程顥預其事，安石不可，乃止。
就在同一日，張天師抵京，獻上天師府在化學，天文、地理和醫學上的成就。
蘇油請改革司天監，以天師府觀測計算成果和方法，制定新歷；
同時使用更加精密的度量衡，改造天文儀器；
以更加科學的黃經赤緯體系，標注一年二十四節氣。
兩件事情，趙頊欣然同意。
同一日，三件東西擺在了司天監——天師府提供的日月五星經行平儀，嵩陽書院提供的鐘擺計時器，太史局提供的太平渾儀。
太平渾儀，是大宋太平興國四年司天監官員張思訓創造的水運渾象儀，後因機繩斷壞，苦于不知其制法，導致無法維修。
蘇油給司天監眾人提出了一個大目標和一個小目標。
大目標，就是將渾儀、渾象和報時裝置三組器件合為一體，使之具有觀測天體運行，演示天象變化，精確報時的能力。
這個東西可能會很大，因此被稱為——儀象台。
小目標，則是得到一個精確的計時工具，每逢整點自動敲響鐘聲，因此被稱為——時鐘。
一大一小兩個目標，其實都是一個巨大的工程，得從祖沖之，張衡、梁令瓚、張思訓等人的儀器法式著述翻譯開始。
還要涉及大量的設計，改造，機械發明，以理工圖紙的繪制方法將其設計定型，然後制作模型。
蘇油的要求是必須著述成書，讓所有喜歡研究的人，從理論原理到基礎設計，從推算到校驗，必須能夠讓後人看懂，不要再如祖大大的《綴術》那般，斷絕數百年，最後只得到一個殘本。
至于陛下要求的那些鐘鼓漏刻，新歷法，天文觀測儀器等，反而成了簡單的東西。
而這一切的基礎，則是度量衡。
經過當今全世界最頂尖的科學家們在司天監的激烈討論，最後拿出了一套讓所有人都亮瞎了眼的新式計量方案。
以陳昭明提出的理論為基礎，眾人計算出了天球離地面的高度，然後以天赤道到北極的距離取萬分之一，作為標準長度。
等這個數值推算出來之後，所有科學家立刻如同看妖孽一般看著蘇油，給個解釋先！
蘇油只好模著鼻子赧笑︰「巧合，純屬巧合……」
現在的人不知道恆星離自己無限遠這個概念，認為它們是在一個球面上運行，然後現在的人都是站在地面上觀測星空，因此在計算的過程中，把自己當成一個點，把星空當成一個球面。
結果就是把自己變成了地心，把地球表面到球心的距離當成了天球到地面的距離。
所以計算出來的這個數字，就成了地球的赤道到北極點的距離除以一萬。
宋代一尺合後世三十一點六八厘米，蘇油當年將三尺作為一米，搞出了百分尺和千分尺，結果得到的數值，與如今的天文學數值極其接近。
不知道這事兒傳到以後，會不會又是探花郎星宿下凡的實錘鐵證。
有了長度度量衡，便有了容積度量衡，進而可以通過單位體積純淨水的重量，得到重量度量衡。
蘇油將這個方案奏報朝堂，立刻引來軒然大波。
有支持的，有反對的。
但是反對的拿不出什麼可靠的理由，要說度量衡不可改，王安石，司馬光，劉攽等經學，歷史，金石名家，都能拿出證據，證明度量衡這玩意兒，從先秦到漢唐，再到宋代，變化一直都很大。
要說重量標準從十六進制改十進制不合理，蘇油就說現在的秤，不是彈簧原理就是杠桿原理，正比關系還是十進制比較方便計算。
十六進制，在于度量衡制作簡單，卻導致了計量麻煩，以大宋現在的技術，完全可以解決這個問題。
司馬光還提到了一個嚴重的問題，黃鐘正呂，到現在都還沒有一個準確的定音，成了大宋恢復禮制的巨大的攔路虎。
要是古人也能得到天數，以天數制度量，那如今哪里還需要這麼麻煩？
所以大宋的司天監，能搞出這樣一個萬世不移的度量衡，這可以說是開天闢地的偉大成就。
秦始皇統一六國，首先干的第一件事，就是統一文字和度量。
趙頊立即將趙宗佑從鄭州抓了回來，給他講解這個「米」到底是怎麼回事。
可不敢找小妹，在趙頊封建迷信的心目中，小妹的肚子里，孕育的可是大宋最高智商的結晶，肯定是寶貝，怎麼小心都不為過。
于是趙宗佑花了三天時間，將趙頊的腦子絞成了一團漿糊，還是沒有讓他明白這個長度是怎麼算出來的。
不過大意是清楚的，總之就是——這個尺度，應運而生上宗天數，取昊冥之萬一，為人世之準衡。
這個能夠萬世不移的度量衡，的確很容易讓人聯想到天命所歸，聯想到王朝的千秋萬代。
甚至有大臣以此為賀，請上尊號紹天憲古文武仁孝皇帝。
趙頊笑呵呵地推辭這樣不好，要不得。
雖然大宋在我一代得到了天數，但這是上蒼為了鼓勵我繼續體天行道而已，該謙虛的還是要謙虛。
這個逼裝得，實在是太大發了。
于是熙寧六年三月末，趙頊下旨，著司天監制作新器，除傳統長度，體積，重量三類度量衡，新增了溫度，濃度，以為萬世準式，頒行天下。
新器前三套，以鉑金和玻璃打造，分別供奉與太廟，司天監，翰林院。
鑒于自己學問堪憂，詔太子少保蘇油，每五日進講《原理》。