想要校準渾天儀的刻度，首先要確定北天極的精準位置，也就是北極星的位置。歷來的天文學家，都認為北極星在北天極的正中心，是固定不動的，可沈括透過連續幾個月的觀測，早已發現，北極星並非在北天極中心，而是圍繞著北天極，做著微小的圓周運動。
為了確定北極星的精準位置，沈括設計了一套全新的觀測方法。
他每天夜裡，都會守在渾天儀旁，用窺管對準北極星，記錄下它初夜、中夜、後夜三個時辰的位置，在紙上畫成圖，連續觀測了三個月，畫了兩百多張星圖，最終確定，北極星離北天極的精準距離，是三度有餘，而非前人所說的 “正在天中”。
【註釋：沈括對北極星的觀測，是中國古代天文學史上的重要發現。他透過三個月的連續觀測，精確計算出北宋時期的北極星（勾陳一）距離北天極三度有餘，糾正了前人 “北極星在天球中央” 的錯誤認知，這一觀測結果，與現代天文學的計算結果幾乎完全吻合，在沒有望遠鏡的宋代，僅憑肉眼和窺管完成這一觀測，堪稱奇蹟。】
根據這個精準的北天極位置，沈括重新調整了渾天儀的赤道環、地平環、子午環，將每一個環圈的刻度，都校準到了極致。
這是一件極其枯燥、極其耗費心力的事。
每天天不亮，他就到司天監，拆解零件，測量資料；夜裡，別人都休息了，他還守在觀測臺，盯著渾天儀，觀測星象，核對資料，常常熬到天快亮，才在觀測臺的椅子上，眯一小會兒。
昭文館的同僚們，見他天天往司天監跑，幾天幾夜不回館裡，都忍不住勸他：“沈編校，你何必這麼拼命？渾天儀的事，司天監的人都不上心，你一個昭文館的編校，操這份心幹什麼？差不多就行了。”
就連宋敏求，也勸過他：“存中（沈括字存中），天文之事，有司天監負責，你校勘好典籍，做好本職就夠了，別太較真，免得得罪人。”
可沈括只是笑了笑，依舊我行我素。
對他而言，精準，是刻在骨子裡的準則。差之毫釐，謬以千里，天文觀測，容不得半點馬虎。更何況，他知道，曆法是國之根本，農業生產、祭祀典禮、農事安排，全靠曆法指導，曆法不準，就會耽誤農時，影響民生。而精準的歷法，離不開精準的觀測儀器。
他做的這一切，不只是為了完成朝廷的旨意，更是為了這天下的百姓。
在這個過程中，徐峰來看過他好幾次。
每次來，都見他熬得滿眼紅血絲，鬍子拉碴，身上沾滿了銅鏽和灰塵，卻依舊精神奕奕地圍著渾天儀轉，眼裡閃著光。徐峰總是笑著給他帶些吃的，帶些傷眼的藥膏，偶爾在他遇到難題時，看似不經意地提點一兩句。
比如沈括在糾結黃道環與赤道環的摩擦問題時，徐峰隨口說了一句：“若是兩個環圈不直接巢狀，留一點縫隙，用打磨光滑的鐵珠隔開，是不是就能減少摩擦，轉動起來也更靈活？”
一句話，瞬間點醒了沈括。他立刻畫了圖紙，設計了滾珠結構，完美解決了兩個環圈的摩擦問題，激動得拉著徐峰的手，連說 “世叔真是一語驚醒夢中人”。
徐峰只是笑了笑，沒多說什麼。他只是把後世軸承的基本原理，用這個時代能理解的方式，隱晦地告訴了沈括，既沒有改變歷史主線，又幫沈括解決了難題。他給自己編的身份，是農業大學教授，懂些機械物理，不過是農械設計的基礎，合情合理，不會引起沈括的懷疑。
作為穿越者事務管理局的副局長，他的職責，是引導，不是干預。他不能替沈括走完這條路，只能在他遇到坎的時候，輕輕扶一把。
暗地裡，徐峰也沒閒著。
司天監裡那些對沈括不滿的守舊官員，幾次想暗中使壞，要麼偷偷弄壞沈括的觀測資料，要麼想在工部鑄造的零件上動手腳，都被徐峰提前察覺，一一化解了。
三個月的時間，轉瞬即逝。
沈括終於完成了渾天儀的校準工作。
重新組裝好的渾天儀，煥然一新。鏽蝕的零件全部更換，磨損的刻度重新校準，環圈轉動靈活，窺管精準無誤。沈括用校準後的渾天儀，連續觀測了一個月的日月五星執行軌跡，二十八宿的位置，發現觀測資料的精準度，比之前提高了數倍不止。
他把校準的過程、觀測的資料、發現的問題、改良的思路，都一一整理好，寫成了詳細的條陳，由宋敏求和楊惟德聯名，上報給了朝廷。
英宗皇帝雖然臥病在床，可看到這份條陳之後，依舊龍顏大悅，下旨嘉獎了沈括，賞了他綢緞、銀兩，還特意下旨，讓他兼管司天監的歷算之事。
一時間，沈括的名字，傳遍了汴梁的文人士大夫圈子。人人都知道，昭文館那個年輕的沈編校，不僅懂治水、懂刑獄，還精通天文曆法，是個百年難遇的全才。
司天監的那些守舊官員，也再也不敢輕視沈括了。哪怕心裡依舊不服，可面對沈括精準的觀測資料，他們也挑不出半點錯處，只能捏著鼻子認了。
可沈括並沒有因為這些嘉獎和讚譽，就沾沾自喜。
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