18.创制新简仪
当我们抬头观望浩大无限的天空时，天空就像半圆球一样覆盖着大地，太阳和月亮好像就在这半个圆球上东升西落，而天上不计其数的星星也像是附缀在这个圆球 面上闪闪发光，并不断变换着位置，而地平线下面似乎还有半个圆球，与天穹合在一起就成为一整个大圆球，就是天球。但这只是从人们视觉上反映出来的表观现 象，并不代表天体的实际运动。因而天球实际上是不存在的，只是为便于记录、计算和探讨天体运动的现象而建立的模型。浑仪便是模拟天球的测天仪器。浑仪中心 有轴，两头分别指向天球的北极和南极，仪器上还有许多环，有的代表地平线和南北子午线，有的代表赤道和黄道，有的是固定不动的，有的却是可以转动的，有的 环上还刻有度数、时刻和方位。各环正中间夹着一根空心长管，外方内圆，能在环缝之间转动，叫做窥管。顾名思义，是用来窥测天体运动的。窥管犹如近代天文台 上的望远镜，所缺的只是有放大功能的透镜罢了。这种浑仪，起初结构比较简单，经过1000多年的不断改进和完善，发展到唐代，已然十分完美。在当时的世界 上，也是首屈一指的！反映了我国古代人民的超凡智慧，体现了中国古代文明的灿烂辉煌！
既然浑仪是古代最重要的测天仪器，历代天文学家 们都对它进行了补充和完善，其构造由简至繁，功能也由少增多，但同时也产生了环圈相互交错、遮掩观测视野的缺点，层层叠套的环圈，每个都有一定宽度。人在 窥管下端观测时，常会发现要瞄准的天体被某一道环圈挡住了，实在是不方便；有时候，天体的出现是转瞬即逝的，由此还会把一个十分难得的观测机会错过了，那 就更加遗憾了。郭守敬根据自己的实际观测经验，针对浑仪这一不足之处进行了大胆革新。他将那些并非必要或作支架的圆环统统舍弃掉，只保留了两组最基本的环 圈系统，并将这两组装置设计在同一座仪器的上下两个部位，相互独立，可由两个人同时操作，再用一对弯拱形的柱子和另外四根柱子代替原来罩在外面作为固定支 架用的圆环，这样，圆环四面凌空，一无遮拦。这种结构，比起原来的浑仪，真是又实用、又简单，所以命名为"简仪"。简仪还容纳了郭守敬为改历临时赶制的五 种仪器（候极仪、立运仪、四游仪、星晷定时仪和正方案）于一体，可配套使用，也能各部分独立观测，表现了郭守敬精思巧制的高超技能。另外，郭守敬所制简仪 的刻度划分也空前精细，以往的仪器一般只能读到1度的1/4，这座简仪却可读到1度的1/36，精密度提高了许多。这座仪器一直保存到清初，非常可惜的是 后来被在清朝钦天监（掌管天文历法的部门）中任职的一个法国传教士纪理安当作废铜销毁了。现在只留下一架明朝正统年间（1436—1449）的仿制品，保 存在南京紫金山天文台。
简仪继承了道家术士云游各地时所携带的观测设备简便的历史传统，也受由西土（主要是阿拉伯一带）传来的各种单项观测设备及观测方法的启发，再加上郭守敬多年从事水利、天文测量实践所积累的经验、教训，终于促成前无古人的一代创制并长远影响后世。
简仪制成于1279年，是世界上第一台赤道仪。欧洲古代都用黄道装置，赤道装置曾被认为是欧洲文艺复兴时期天文学方面的主要进步之一。西方最早制成和使 用类似简仪的赤道装置的，是1598年的丹麦天文学家第谷，比郭守敬晚了3个世纪。至于近代工程测量、地形测量以及实用天文测量用的经纬仪、航空导航用的 天文罗盘，其结构与简仪中的立运仪实际上属于同一类型。因此，简仪也可算是所有这些近代仪器的鼻祖。1940年，英国的约翰逊在国际科学史杂志 《ISIS》32号上撰文说："（中国）元代仪器所表现的简单性，并不是出于原始粗糙，而是由于他们已达到了省事省力的熟练技巧。这比希腊和伊斯兰地区的 每一种坐标靠一种仪器测量的做法优越得多——无论是亚历山大或马腊格天文台，都没有一件仪器能像郭守敬的简仪那样完善、有效而又简单。实际上我们今天的赤 道装置并没有什么本质上的改进。"