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一部分人的眼中，若能始终准确无误，便与“天意”无异。
且司天台给出的天象，除去与前朝事务相关之外，如果后妃能够利用得当，自然也是倾轧利器。可以说，只要能够在这里长长久久地做下去，将来的位置虽说是正五品的太史令封顶，但好就好在稳定；如果是个聪明人，那就更稳了，毕竟足够聪明的人，是不会轻易让自己卷入前朝后宫的任何一场争斗中去的。
而王贞仪恰恰就是个聪明人。
一个懂天文和数学的聪明人，按照古往今来的惯例，是一定会去进行天文观测，试图用数学理论去阐述星体与宇宙的道理的。
王贞仪也不例外。
她最先对三角形与勾股定理产生兴趣，写下《勾股三角解》；后又对前人的《筹算原本》进行简化改变，使其简易易学，成《筹算易知》一书，“备其节而存其要”；二十四岁的时候，又作《术算简存》，在自序里说，“盖自幼龄习此，即知专心一志”。④
但她最感兴趣的其实还是天文。她在数学上做出的所有的努力，归根到底，其实都是在为“能够研究更精深的天文课题”而做准备。
于是她的研究之路并未因为取得阶段性成果而停止，甚至还在不断推进。
她最先对“天圆地方”的盖天说产生了疑惑，作《地圆论》，以“然按之《周礼》土圭之法与唐之复矩图，皆因地体浑圆，准验其南北东西”的说法，反驳了传统的盖天说；又以“地虽圆体，百里、数十里不足见其圆，而目之直注，四望皆天，似地与天皆方际而平，不知其平乃目所见之绳直而不少曲之平，非地果平而方也”的办法，还有“况以简平仪测天星，其二百五十里差一度者，又昭然可推也哉”的实际测量数据，验证了“地球是球体”的概念；同时，以“悉大气举之，所以地虽浑圆，而不忧人之所居倾跌环立”的说法，有力解答了“为什么地球是球体，但是生活在上面的人却不会掉下去”的疑惑。
在对地圆论有了一定的认知之后，王贞仪又开始研究“地”之外的“星”和“月”，恰如所有天文学家都会做的那样，在研究完脚下的这片土地之后，就会对地球之外的星体产生兴趣。
但司天台作为国家机构的性质，就决定了它的一切行动的最终目的都是服务国家；而封建专制统治的性质，又决定了所有的“为国家服务”，到最后都会变成“为皇权服务”。
在这样的限制下，王贞仪身为司天台的一介小小灵台，虽然负责维护观测天文的各种仪器，却无法自己借用这些东西，也是十分合情合理的。
但俗话说的好，世上无难事，只怕有心人。
王贞仪：我借不到归属司天台管理的正经仪器，我还拼不出个简陋版的来吗？不要小瞧一个还是小孩子的时候，就能跟着家人一起横跨大半个国家的人。这是什么，这是我在游历途中锻炼出来的动手能力！
而她自己搭建起来的简陋版测量工具，究竟有多大的本领，很快就得到了验证。
某个休沐日，太史令忽然决定，要带王贞仪出席一场牡丹宴。
这场即将在大明宫举办的牡丹宴可不同凡响，主办者是当朝皇帝最敬爱的姑姑玉真公主，能够收到请柬的人，无不是京中有头有脸的高门贵女；便是门第到了也不行，因为玉真公主还会对参与者进行一番品德与学问的筛选，把不合格的、滥竽充数的家伙给挑出去，更不用说，能够在皇宫内举办宴席，能够趁机结交多少天潢贵胄。⑤
可以说，只要能够参加这场宴会，那么参与者在京城圈子里的评价，便能水涨船高，说是镀了一层金也不为过，而且这层镀金还是火烧不掉、水冲不掉的那种。
就连太史令本人，也是花了好一番力气，才从一位因家中突然有事，无法前去赴宴的贵女手中，拿到这封请柬的。她一拿到请柬，便赶忙前来寻找王贞仪，想要带她去亮亮相，见见世面，结交一下贵人，将来在官场上也好有个助力。
结果她一路紧赶慢赶地到了王贞仪府上，却没见到按理来说，应该“无事一身轻”地在家中休假的王贞仪。为她送上茶水的两名侍女见太史令的确有要事，也只能为难道：
“大人，实在不是我们主人有意慢待。”
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“她自前些日子起，便在说什么‘凹镜’、‘黄道’和‘赤道’，今日更是起了个大早，把自己关在书房里，叮铃哐啷地不知道凿些什么东西，都弄大半天了，还特意嘱咐我们，只要家里没走水没进贼，就不要去打扰她。”
“但我们主人说过，大人与她道合志同，虽名上司，情同母女。大人若确有急事，我们少不得为大人通报一番……但主人若实在无暇接待大人，也请大人莫要见怪，她今日是真的忙。”
这一番话下来，把太史令满心的焦灼都变成了好奇：“德卿到底在忙什么，竟要她亲自动手？她日常没什么奢侈花费，家中也有积蓄，这些年来又从灵台升成了太史丞，都这样了，难道还攒不下雇佣工匠的钱财么？”
侍女们的嘴严得很，哪怕来的是太史令，她们也不曾多说什么，只一个劲儿地赔笑。不多时，负责去禀报王贞仪的女子匆匆去而复返，对太史令恭敬道：
“大人，我们主人有请。”
太史令满腹狐疑地跟着侍女来到了书房，甫一开门，便被映入眼帘的景象震撼到了：
被一堆横七竖八的墨斗、凿子、磨镜药和规矩准绳等工具簇拥在正中的，是一面硕大的、簇新的镜子。
只不过这面镜子的形状，和寻常用来整理仪容的镜子不同，有着圆滚滚的弧面和中心凹陷的、宛如大锅一样的形状，还以墨斗弹线，划分出数个区域，每个区域的旁边都写满了各种各样的符号和数字。
太史令再怎么不如王贞仪聪明，至少该有的学问还是有的。
她望着这面奇怪的凹镜，试探道：“你这是在……测量‘周天’？”
对所谓“周天”的测量，从很早起就存在了。三国时期，常侍王蕃便曾根据张衡的浑天说和自己长期观察天象的实践经验，重新制作了更精确、实用性更强的浑天仪，并撰《浑仪图记》，在书中分周天为365.25度。⑥
当年王蕃测量周天数据的时候，用的便是勾股术弦法；如此看来，与王蕃一样推崇浑天说，还对勾股理论有所研究，同样身为天文学家的王贞仪，想要重测周天，也是相当合情合理的。
但二人之间的差距不可谓不大。王蕃再怎么官场不得志，至少他在观测天象的时候，能使用的仪器是当时最先进的改良版浑天仪，还有人能给他打下手。可王贞仪用的是什么？只是一面凹镜而已。而且她只不过是一介太史丞