天文學家，有一套觀測星象的儀器稱作渾天儀，分為渾儀和渾象。
渾儀，可以測定行星具體的位置，在古代還有一個名字叫「璣衡」。
渾象，設置在皇家密室之中，用水來推動，用水銀來流轉，其中各個以觀測的星體在其中運轉，模擬天體的運行。
東漢天文學家張衡，三國時期吳國天文學家陸績都製作過渾天儀。
今天要講的故事，就是沈括如何發現和確認北極星真正位置的小故事。
背景 在宋仁宗趙禎在位期間，禮部考試《璣衡正天文之器賦》，從考官到考生，都是對於天文曆法一塌糊塗。舉人們對渾儀和渾象的使用方法和典故混為一談，就連考官自己判卷子的時候，自己也是一知半解，就這樣糊裡糊塗的選出了一批亂用典籍的「人才」。雖說古代傳播知識手段匱乏，渾儀渾象只有皇家密室的人真正見過，按理說大家不知道也是正常。但要是真正選拔人才的話，那應該是實事求是，哪怕選拔一個曆法的官員，應該也寧缺毋濫的準則才行吧，不然讓不懂的人亂寫一通學術， 後世不懂自然會被誤導，大家會在錯誤的道路上越走越遠。
北極星所以這裡可以看到古人選拔人才確有不科學的一面。
經歷 就是在這樣一個學術背景下，沈括在熙寧年間，受命主持司天監，這才有機會將之前一些錯誤的觀點和結論，進行新的研究，推翻，重建。這當中一定也牽扯到了，禮教、鬥爭、學術的辯證等諸多壓力，但好在最後沈括他成功了。
沈括的研究發現是這樣說的：
自漢代以前，大家都認為北辰星是位於天空的正中心的位置，所以稱它為北極星，極富尊貴的意思。自從祖恆（祖恆南北朝大科學家祖衝之兒子）用璣衡考察了天極，他發現天極不動之處的位置離北極星還有偏差一度之多。所以以前記錄的北極星應該是有出入的。沈括根據這個事情判斷，北極星真正的位置要經過重新測量，來找出這個真相。
於是沈括由於職務的方便和盡責的精神，在司天監遍查典籍，考證了各種曆法著作，並且配合璣衡觀測北極星的動向軌跡，不斷驗證。一定要找到北極星的運動軌跡。
北極星和北鬥七星圖沈括發現，夜間時候，北極星一開始是在窺管中的，過不了多久，又從窺管中出去了，原來是這個窺管的觀測範圍太小了呀。原因找到了，沈括就命工匠以擴大窺管管徑為目的，製造了一個功能強大的窺管，然後連續三個月觀測北極星，北極星始終保持在窺管之中沒有消失。經過觀測，原本記載是北極星在天極不動處還有一度盡頭的位置，現在發現其實是在三度的盡頭。沈括特別的謹慎，接下來用他的理論去驗證，北極星的運動軌跡，每次出現的位置都記錄下來，足足記錄了兩百多張圖，北極星一直都在估測的位置，夜夜都不差。
就這樣沈括才把這個研究報告寫了《熙寧歷奏議》，去讓這件事公諸於世。
小結
一方面，1000年，沒有網際網路知識庫的提供，沒有發達的天文觀測儀器，古人就用自己的堅定的猜想，驚人的毅力和縝密的思維邏輯，對自然的敬畏之心，為人類的進步做出了一個不可磨滅的貢獻。真是令人佩服。
所以人想完成一件事情，用堅定的意志，尋找真理的不懈決心和不斷開發新的工具技術，那一定可以有出色的結果的。
沈括和他的《夢溪筆談》另一方面，宋代在選拔天文人才的時候，上下都是似懂非懂，這似乎讓人感覺到有些不公正的意思，這裡面一定是有一些不可告人的秘密在裡面。現如今才是知識分子的美好的時代，希望大家珍惜今天，創造出更多的美好。
今天，沈括發現北極星真正位置和運行軌跡的故事就分享到這裡啦。