图注：徐光启画像
明朝崇祯年间，京师满城县民间出了一个天文爱好者，名叫魏文魁。此人以一介平民，在极端困难的环境中，不顾生计也无意科举，长期在家乡研究天文，先后完成了《历元》和《历测》两部天文学著作。之后他从满城赶往北京，与时任礼部侍郎的国家级顶尖科学家徐光启叫板，力图否定徐光启当时奉朝廷之命制定的新历法。由于此举非同一般，因而轰动朝野，震惊中外科技界，导致国内出现了一场激烈的天文历学之争。
一、旧《大统历》误差日显，徐光启奉命修新历
明朝建立之后，在历法上开始采用的是《大统历》。这个《大统历》实际上是元朝天文学家郭守敬所发明的《授时历》的翻版，只是换了个名字而已。郭守敬的《授时历》发明之初，在当时国际上处于领先地位，其精度极高。比如他那时测定的每天的时间长度，与今天相比才仅差72秒，在当时的科技条件下，能做到如此精度，实在令人惊讶。
然而从发明《授时历》到明末，已经过了三百多年，各种误差日积月累越来越大。而明朝历局的官员们只知道依照已有的方法和数表推算节气、天象，甚至用象数法进行臆测，对于误差怎样解决大都束手无策，也没人考虑。此时，日食、月食、节令、朔望的预测和安排，已经混乱不堪，严重影响国家和社会管理。
在这种情况下，虽然当时外有满清叩关，内有李自成、张献忠问鼎，内外交困，国家形势危急。但崇祯皇帝考虑到历法是一个王朝实施其统治的制度象征，历法的混乱易导致国家的混乱，从社稷江山计，不得不腾出精力来过问这件事关重大的具体科技问题，便责成时任礼部侍郎的大科学家徐光启着手修历。
徐光启系进士出身，他学识渊博，学贯中西，一生致力于科学事业，著有巨著《农政全书》60卷。受到崇祯皇帝重视，被擢进入内阁，任礼部侍郎。在此期间，他为复兴大明，大力提倡以科学技术为“富强之术”，一方面操持政务，一方面继续研究天文、历算、农学、水利、军事等科学。还认真汲取当时新传入的西方自然科学，大量译介西方科技书籍。这在僵化保守的封建社会是极其难能可贵的。正因如此，他成了中国历史上学贯中西第一人，也是中国科技史上公认的泰斗级人物。
徐光启于崇祯元年（1628年）接受修历任务，此时他已是67岁的老人了。他不顾年迈，毅然上阵，立即组成了一个由中外科学家组成的庞大的科研班子，其中包括当时著名的意大利科学家龙华民、罗雅谷，德国科学家汤若望、邓玉函。他还制定了这次历法科研的最高目标：“上推远古，下验将来，必期一一无爽；日月交食，五星凌犯，必期事事密合。”并迅速展开了工作。
在修历的日子里，不管是凄风冷雨的秋夜，还是大雪纷飞的隆冬，徐光启都要登上观象台，亲临指挥或亲自动手观察天象。那期间，记录、整理笔记、查找资料，几乎成了他生活的全部。终于，经过他和这些中外科学家的共同努力，很快就推出了《日躔历指》等初步研究成果，接着又开始了卷帙浩繁的《崇祯历书》的编纂工作。
二、魏文魁上呈《历元》《历测》，志在否定徐光启
使人想不到的是，此时远在京师满城县的乡下，竟有一个叫魏文魁的老百姓，也在为《大统历》的误差而苦恼着。他不顾天文历法历来是民间研究的禁区，也不顾自己没有高深的数学知识和先进的观测设备，更顾不得自己生计的艰难，经年累月一直执拗地进行着自费天文历法的研究。
此时，魏文魁一定知道，西方的天文历法技术已经传入中国。但他的思想不像徐光启那样开放，而是有点保守和固执，对外来的思想和技术采取了拒绝的态度，认为依靠中国人自己的知识和文化完全可以解决此类问题。把先进的科技知识拒之门外，这就犯了科研的大忌。
那么他依据什么来进行研究呢？说来很有意思，魏文魁所采纳和依据的重要资料是宋朝人邵雍的那本《皇极经世》，而它依据的数学知识则是“周三径一，方五斜七”等圆周和勾股之类。作为一个普通百姓，承担如此艰巨的科研课题，依据的知识竟是这样的初级和粗疏，再加上资料和设备又不具备，又没有充裕的资金支持，可以想见，他的研究活动一定是异常艰难的。
比如，他所依据的《皇极经世》，是宋朝邵雍研究周易而自创的一门预测学，是不是科学一直被人大打问号。该书一个最基本的概念，便是把人类世界的历史寿命，根据易理象数的法则，规定出几个简单易记的字，这几个字是：“元、会、运、世、分。”他将此作为层级次序，来表示和解释天文、地理、人事发展变化，以此进行预测。
比如，从时间上来说，“元”可以认为是年，一“元”就是一年，一年之中有十二个月，每个月日月相会一次，因此便叫做“会”。所以一“元”之中，便包含了十二“会”。每个“会”之中，地球自转三十次，所以一“会”又包含三十“运”，即三十天。因一天之中又有十二个时辰，因此一“运”又包含十二“世”，即十二时辰。每个时辰又分三十“分”。
如果广而扩之，把最小的“分”代表年，便构成了“三十年为一世，三百六十年为一运，一万零八百年为一会，十二万九千六百年为一元”。邵雍认为，人类历史、朝代兴亡、世界分合、自然变化，都体现在这“元、会、运、世、分”之中了，不需要再用其他方法检测，皆可未卜先知。魏文魁对邵雍这方法顶礼膜拜，深信不疑，把这作为他的整个研究思路。显然这对需要十分精细的历法来说，太粗糙了。
按着邵雍的思路和理论框架，魏文魁毅然展开了工作。经过多年的努力，居然完成了两部洋洋洒洒的巨著：一部是天文理论著作《历元》，一部是历法知识著作《历测》。
也就是在这时候，从北京传来消息，由徐光启制定的明显西化远离我中华传统的新历法已经有了雏形，对此魏文魁怎能接受？他认为自己站出来的时机到了，便不顾一家老小的安危，当即让儿子魏象乾带上他刚刚脱稿的两部巨著，从满城火速赶到京城，将书送给通政司并转修历局。他还加了一份上疏，历数东方科技的优点和西方科技的缺点，以及徐光启引入西方科技做法的谬误。希望政府引起重视，并检验和采纳他的方法，企图以此阻止和取代徐光启的新历法。
三、徐光启虚怀若谷，魏文魁据理力争
徐光启闻知大吃一惊，但以多年形成的对不同学派的广纳博蓄习惯，以及对科学的严谨态度，他马上冷静下来。他本着“各家不同看法务求综合”的一贯思想，决定对魏文魁的著作进行一番公正的研判，以此也希望发现对手的价值所在。徐光启还表示，在没有通读完对方著作前，坚决不表态谁对谁错，也不发一句议论。别人问起，他总是说：“文魁之本，臣尚未通读，不敢言对错。”
可见徐光启很有风度，他对魏文魁的书看得非常认真仔细，将书中非常重要的七个问题一一摘录，逐个进行研究。通过仔细翻阅研究，他发现其中的谬误很多，推算方法也十分陈旧粗陋。不要说日月食和五星凌犯，就是立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分等二十四节气的划分都不准确。
但是，徐光启在研判魏文魁的著作中，也对魏文魁的刻苦研究精神进行了肯定，称他是“苦心力学之士”。徐光启对他的谬误一一进行记录，然后指出魏文魁的错误都在什么地方。与此同时，徐光启以宽广的胸怀传信给魏文魁，希望他进一步努力，争取在天文学上真正有所建树。还告诉他，若有疑义，可以当面讨论。实际上，徐光启对魏文魁的研究成果持了完全否定态度。
魏文魁当然不服输，决心进京与徐光启论难。他坚持认为中国传统方法推算的历法精度要高于西法，认为他的结果不准确是因为观测地点不同而造成的。他举例说，一样的日月食，京师所观测到的结果，与满城观测到的绝不会一样，与琼州观测到的更不一样，这怎么能说我的方法不准确呢？至于二十四节气的划分，中国南北差距很大，在北方认为准确的，在南方就不一定准确，武断地说哪种方法正确，哪种方法不正确，这是不能服人的。
由于涉及科学问题，徐光启没有让步，他认为魏文魁的做法是“混推”，科学研究仅靠“混推”是站不住脚的。可是，这时的徐光启仍然没有以居高临下的态度表现出对魏文魁这场争论的不屑，而是非常重视，每次辩论他都积极参加，还将辩论双方的观点都记录下来，最后形成了《历局与魏文魁辩论文稿》，保存备案。
一个是国家顶尖级科学家，还是个国家的重要官员；另一个是民间业余科学爱好者，还是个平民百姓。他们竟能够如此平起平坐地开展激辨，这在明末实在难能可贵，说明当时明政府有较浓的崇尚科学的气氛，以及徐光启的虚怀若谷。
四、崇祯提出用实践检验，各家观象台上比高低
其实，徐光启在与魏文魁论战之前，徐光启的新历还受到了其他天文历法派别的猛烈攻击。一是以钦天监官员为首的一直对徐光启吸收西方科学不满，希望“祖宗之制不可变”的旧《大统历》派，二是从伊斯兰传来的《回回历》派。这两派都认为自己坚持的历法无可挑剔，而认为徐光启的历法是不纯正、不准确、不科学的。现在又增加了一个魏文魁派，四派混战，轰动朝野，震惊中外。
消息传到皇帝崇祯那儿，鉴于此时国家形势不妙，需要处理的事情很多，已不允许在这件事上这样久拖不决，需要快点拿出成果。崇祯帝便提出可以“广集众长，虚心采听，西洋方法不妨兼收，各家不同看法务求综合”的思想，希望大家不要再争。然而，在各家都互不服气的情况下，他的这一提议是无法实现的，激烈争吵仍没有平息。
事涉国家制度，崇祯帝又提出了另外一个办法，既不看理论，不看设计，也不论“课题组学术带头人”的身份，只用实践检验。指示寻找一个特殊天文现象，四家平等预测，谁家测准了，谁就正确，国家就采纳谁的方案。
崇祯所希望的可以进行实践检验的机会很快来了：据预测，崇祯五年（1632年）九月十五日，将有月食，至于几时几刻还不知道。崇祯帝提出，让大统、回回、魏文魁、徐光启四派分别提前提出各自预测结果，精确到时和分，然后等到那一天进行实际检验，看各家预测的准确性。
四家受命，遂摩拳擦掌，高速运转，精心准备，志在必得。然而各家预测的结果大相径庭，有的竟然相差达一、二个时辰。到底谁的正确呢？只等那一天见分晓。然而非常不巧，好不容易等到十五日夜间，结果那天天空阴云四合，使整个检验计划在大家的焦虑心情中落空了。
到崇祯六年（1633年）冬十月，徐光启因为积劳成疾，已经无法再主持修历工作而辞去历务。但是庞大的《崇祯历书》还没有彻底完成，四家的争论仍在胶着状态，为了完成自己未竟的事业，他提议让既懂天文、又不封闭保守、能够接受西方科技的山东参政李天经接替他的职务。工作交接后只一个月徐光启就病逝了，魏文魁失去了一个强有力的老对手。
崇祯七年（1634年），魏文魁再次上书，直言徐光启派历官所推所有交时节气全然不对，应该否掉，并采纳他的方案。其他几家也不示弱，天天争吵不休。崇祯皇帝还是主张采取老办法——实地检验，用事实说话。而且他此时变得更加开明，干脆由政府出资成立了四个天文局，分别为：大统局、回回局、西局和东局。这西局就是徐光启这一派，而东局则是专为魏文魁所设。可见崇祯皇帝没有因为魏文魁是一介布衣百姓而对他鄙夷不屑，相反也为他设一个局，作为封建皇帝这是难能可贵的。
四局成立之后，因为都受到了皇帝的平等对待，现在大家不分高下，争论更加激烈了。那些天，“言人人殊，纷若聚讼”，钦天监里，观象台上，天天吵吵嚷嚷，互相辩论讦难，争闹不休。
崇祯闻之，迅速决定，再次用实践检验，让各家在观象台上定高低。恰好这年李天经按西洋方法预测，从闰八月开始将有“五星凌犯”天象出现。崇祯皇帝很快下旨，让各家预测金、木、水、火、土五星凌犯准确时间，到时进行验证，然后定夺存废。
各家接旨，迅速行动，都动用了各自当时最具科技含量的高精尖设备。观象台上，日晷、星晷、壶漏、开隙暗室、测高仪、窥筒、图板、望远镜、水盆、圭表，遍地都是。试验场地，更是人来人往，忙忙碌碌，紧张异常。很显然，四家都极度紧张焦虑，因为大家都知道，这是各自理论和方案能否被政府采用的最后一次搏击。
这次检验从八月中旬开始，至九月中旬结束，历时一个月。皇帝所派官员，对照各家的预测，逐星进行检验。在这些时日里，四家科研工作者废寝忘食，夜以继日，经过了无尽的煎熬和焦虑，最终检验的结果是：西局的推算全部正确，其他各家均不准。至此崇祯无情宣布：大统、回回、魏文魁的方法废绌。
接下来，崇祯皇帝倾国家之力，支持和肯定李天经的工作，加快了《崇祯历书》的编纂步伐。不久，在李天经的努力下，一部长达137卷的《崇祯历书》就制作完成了。这部新修成的《崇祯历书》跟当时欧洲的天文学几乎没有差距。而且，它不仅是一部历书，更确切地说，这是一部在崇祯皇帝为首的明朝政府支持下，修纂的一部引进西方数学天文知识的大型丛书。该书大量介绍了西方的数学和天文学知识，日月交食和历制测定更加准确科学，真正成了“要求大备，从流溯源，兼能为万务之根本”的科学巨著。只是后来没有来得及实行，明朝就灭亡了。