元代初葉，氣候反常。水、旱、風、雹等災害，連續不斷。元世祖忽必烈便騎著禦馬，帶領 隨臣，南走北訪，想找一位「管天」的能人。有一次，忽必烈來到順德府邢台縣境內，見一個鄉場上擺著許多測量天象的器具。他下得馬來，親自觀看一番，當即派人查問這些器物是誰造出來 的。隨臣查問後稟報說：「造器者是該鄉監生郭榮之孫郭守敬。此人學識淵博，尤其擅長天文。」 忽必烈聞聽大喜，立即下了一道聖旨，選郭守敬進京硏究天文，改革曆法，並賞他快馬十匹、隨 從多人，以利外出觀測。
郭守敬帶著隨員，乘著快馬，到全國各地周遊，想挑選一個合適的地方建立一座觀星台。據 說，修建觀星台的地方，應該選在大地的中心。可是，大地的「中心」在何處呢？郭守敬想盡辦 法也測不出來。他又急又愁，頭發脫落了，兩眼凹陷了。就在這個時候，有位醫生送給郭守敬的 隨從一張藥方，說郭大人隻要照方服藥，就不急不愁了。
郭守敬接過藥方一看，隻見上麵寫著：
天心一個，地膽一枚。
引子：中藥一錢。
郭守敬心裏大喜，天心地膽不正是他要找的地方嗎？忙對隨從說：「去！趕快把那個大夫請 來！」
隨從走到大門口 一瞧，轉回來說：「大夫早已走了。」
郭守敬十分惋惜地說：「此藥妙矣！」
隨從人員問道：「有天心地膽這樣的藥嗎？」
郭守敬說：「藥雖然還沒有找到，可是藥引已經找到了。『中藥一錢』。『中藥』即『嵩山』， 『一錢』即『以前』，莫非天心地膽就在嵩山前麵？」於是郭守敬便帶著人馬，來到「中嶽以前」， 尋找天心地膽。
有一天，幾個隨從在嵩山扳倒井邊，見一處懸崖猶如刀切一般齊整，一個石匠拿著拐尺墨鬥， 在崖壁上劃了許多正方形格格。一個隨從走上前問：「師傅，你畫這做什麽用？」石匠說：「做尺子量天用。」 隨從譏諷道：「聽師傅的口氣，你是個心大、膽也大的人啊！」 石匠一本正經地說：「再大還能比天心地膽大嗎？」 隨從聽到「天心地膽」四個字，忙問：「天有心地有膽嗎？」 石匠回答：「怎麽沒有？沒聽人說，天有心，地有膽，天心地膽在告縣。」
隨從人員急忙又問：「告縣在哪裏？」 石匠用手一指說：「中嶽以前。」 隨從聽到石匠這番話，又仔細看了看他的相貌，好像是從前見過的那位送藥方的醫生，便問：
「師傅，您......」石匠聽他問話，忙指著山下說：「看，山下來了 一幫人馬。」 隨從人員一看是郭守敬他們上山來了，趕忙下去迎接，把老石匠的話，全部講給了郭守敬。郭守敬一聽，急忙往山上趕來，來到扳倒井邊一看，哪裏還有石匠？隻見青石崖上劃著三十六塊 方格格。隨從人員再次提醒郭守敬說：「郭大人，那石匠不是說天心地膽在吿縣嗎？吿縣可能就 是吿城縣，咱去那裏看看吧！」
郭守敬「嗯」了 一聲，便帶領人馬，直奔告城縣而來。此時正值仲夏，第二天便是夏至。這 天早晨，知縣陪同郭守敬一行上街察看，來到縣內鑄鐵市口，忽然看見一群小孩子拍手高唱道：稱天秤，在地中；
夏至到，日無影。
有了秤，人膽大；
老天爺，害了怕
知縣向郭守敬解釋道：「稱天秤就是石圭，古時夏至這天中午，太陽直射石圭而四周無影， 由此可知石圭所立之處為地中。」
接著，他們又來到周公測景台，觀看當年周公測天用的器具。
知縣又說：「古時候人們就把這裏稱為『地中』。百姓們常說：地中就是天心地膽。」 郭守敬這才恍然大悟，便上書朝廷，在告城縣建立了一座觀星台。後來，郭守敬又得知扳倒 井崖壁上的方格格可以量地，便鑿了下來，運到觀星台去。從此，他就在這座觀星台上測天量地 了。