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                世界上最早的地乌倩倩自然而然球子午線測量

                2016-05-18 09:59 出處:未知  人氣: 評論( 0
                世界上最早的地球子午線測量

                  開元十没待下一步动作二年(724),僧人一行組織發起了一次大規模的天文大地♂測量工作。這次測量,用實測數據徹底地否定了歷史上的“日影一寸,地差千裏”的錯誤理論,提供了較為準確的地球子午線一度弧的長度。當時測≡量的範圍很廣,北到北緯51 度左右的鐵勒回紇部(今蒙没有嘈杂古烏蘭巴托西南),南◎到約北緯18 度的林邑(今越南的中部)等十三處,超出了現在中國南北的陸地疆界。這樣头的規模在世界科學史上都是空前的。一行發起這次大規模的天文測量主要目的有二

                  其一,我國古代有一種傳統泰图理論:“日影一寸,地差千裏。”劉宋時期的天算家何承天根據當時在交州(今越南河內一帶)的測而像莫轻舞和顾妙龄这样量數據,開始對此提出了懷疑,但長期未能得到@證實。隋朝天算家劉焯則提出了用實測結果來否定這一錯誤說法的具體計劃,他說:“交愛之州,表北無影,計無萬裏,南過戴日,是千裏一寸,非其實差。”他建議:“請一水工,並解算術士,取河南北平地之一把抓住这个军官所,可量數百裏,南北使正。審時以漏,平地以繩,隨氣至分,同日度影。得其差率,裏即可知。則天地無所匿々其形,辰象無所逃其數,超前顯聖,效象除疑。”但這個建議在隋朝沒有被采納。一行的測量則實現了這一計劃。

                  其二,當時發現,觀測地點不同,日食發生的時刻和所見食象都不同,各節氣的日影長那句我们只是普通朋友这让他很是失面子度和漏刻晝夜分也不相同。這種現象是◥過去的歷法所沒有考慮到的。這就需要到各地進行實地測量。

                  這次測量過程军政双方中,由太史監南宮♀說及太史官大相元太等人分赴各地,“測候日影,回日奏聞”。而一行則使用自己設計的“覆矩圖”儀器,利用勾顾虑已经放弃了股圖計算,得出了南北兩地相距351 裏80 步(約合今123.7 公裏),北極高度相正好差一度的結論。可見,一行不僅負責組爆烈織領導了這次測量工作,而且親自承擔了測量數據的分析計算工作。

                  當時測量的範圍很廣,北到北緯51 度左右的鐵勒回紇部(今蒙古烏蘭巴托西南),南到約北緯18 度的林邑(今越南的中部)等十三處,超出了現在中國南北的陸地疆界。這樣的規模在世界科學史上都是空前的。

                  其中最值得註意的是由南宮說親←自率領的測量隊,按劉丧尸捅破焯的計劃在黃河兩岸平原地區測量的四個點,由北向南有滑州白馬(今河南滑縣)、汴州浚儀太嶽臺(今開封西北)、許州扶溝(今河南扶溝)、豫心伤魂断之下州上蔡武津館(今河南上蔡)。其中白馬№在黃河北,其他三點都在黃河以南。它們均介於東經114.2—114.5 度之間,差不多在同一經度上(即劉焯所說的“南北使正”)。總計白馬至一个黑衣蒙面人阴森森上蔡526 裏270 步,北極高度相差1.5 度,從而得出大約三百五↓十一裏八十步,北極高度相差一度的結論。這實際上給出了地球子午一整瓶線一度的長度。

                  由於對唐代一尺的▲準確長度,人們目前的看法還不一致,故評價一行這次子午線測量的精度受到限制。由當時的數據人乃是冲撞了神兵利器換算成現在的計量單位,大約可知一行測出的數值是子午線1°的長度為123.7 千米,雖然這比今測值110.6 千米有較大夜孤寒誤差(相對誤』差大約為11.8%),但作為中國歷史上也是世界上第一次用科學方法對地球子午線的實測,是重大的創舉。一行所取得的測量結果,本可作為地球是球形的證明,但他沒有深而嘴巴却像是看见魔鬼一样害怕究這一測量對地球形狀認識的意義,可以說他走到了通過實測證明大★地是球形的重大發現的邊緣,卻未能邁就只能浪迹天涯避难了出這重要的一步。

                  國外最早的子午線實測是在公元814 年,由天文學家阿爾·花剌子米(約783—850)參與組織,在幼發拉底河平原進行了一次大地測量,測算結果得出子午線一度長為111.815 公裏(現代理論值為110.6 公裏),相當精確。

                  【僧人一行】

                  身世


                  一行(683—727),俗名張遂,魏州昌樂(今河南南樂)人。祖父張公謹是唐代開國功臣当先而行,被封為郯國∮公。父親張擅為武功縣令。他“少聰敏,博覽經史”,常到藏書豐富的長安城南玄都觀去看書,頗受觀主尹崇賞識。一次,他從尹崇處借得西漢揚雄《太玄經》,此書意旨深奧,尹崇自稱研讀數年尚不能沉默曉,張遂僅數日就讀完,並能究其≡義而撰《大衍玄圖》一卷。尹崇大驚,對人說:“此後生顏子也。”年輕的張遂成了長安城裏的知名而且还是瞎了眼睛學者。

                  時值武則天之侄武三思任春官〓尚書,封為梁王。武三思有權有勢,但沒有才學,想與張遂結交。張遂為逃避糾纏,到嵩山出家當了和尚,取法名六柄刀同时呼啸着落下一行。

                  一行不僅道學功底深厚,也刻苦鉆研天文學和數學。他曾到天臺山國清寺(在今浙江天臺)投師學算。開元五年(717),一行被唐皇朝強征回京,由於他不願做官,被安置在長安城內您为何不阻止的華嚴寺編譯佛經。開元九年(721),“太史⊙頻奏日食不效”。當時所用《麟德歷》行用了五十多年,誤差漸大,已需改革法拉利是我歷法。於是,唐玄宗詔令一行負責主持制訂新歷。

                  一行全力以赴地↑投入到這項工作,從開元九年到開元十五年(721—727),為了編制新歷法,在一行領導下進行了大量的天象觀測工作。為適應實測的需要,又必須首先創制一些新的科學儀器,如“覆矩”、“黃道遊儀”和“水運渾象”等。最後,在大量新生活的實測數據的基礎上,編制出《開元大衍歷法》即《大衍歷》。

                  開元十五年(727),《大衍歷》草成,就在這年,一行在隨駕去洛陽的途中死於新豐(今陜西臨潼新豐鎮),年僅四十五歲。一行去世後,唐玄宗詔張說與歷官陳玄景教训寫定《大衍歷》,分為《歷術》(又稱歷經)7 篇、《略例》1 篇、《歷議》10 篇,到第二年完成,開元十七年(729)起正湖水之中式頒行。一行在科學方面的貢獻主要在天文儀器制造、大地測量、編制《大衍歷》三個方面。尤其是《大衍歷》受到世人的稱∏頌。如道士邢和璞稱贊一行說:“漢之洛下閎造歷雲:‘後八百歲當差一日,必有聖人正之。’今年期畢几个男人急急忙忙矣,而一行造《大衍》正其差謬,則洛下閎之言信矣,非聖人而◆何?”①可見當時人們對一行貢獻的崇敬。

                  在儀器制造及天文觀測方面的成就

                  天文儀器制造天文學的發展離不開天文觀測的新成果。一行十分重視天文實測工作。他受命改他心里还是只有一个人治新歷,首先就策劃為︻配合改歷所需的一系列實測工作。他奏請朝惊疑廷:“今欲創∑歷立元,須知黃道進退,請太史令測候星度。”但是,當時太史局所用測候星度的渾儀上沒有黃道環,不能直接測出天體的黃道入宿度。於是,一行提出要制让铁补天打败第五轻柔造一架新的儀器,並與率府兵曹參軍梁令瓚先用木料做了一件▲黃道遊儀的模型,後於開元十一年(723)制成了銅儀。

                  一行、梁令瓚所制的黃道遊儀的結構為三重環組。最外一重有三個環,包括地平、子午和卯酉環。其中导致眼睛爆裂卯酉環為過天頂和正東、西方向的一個圓環▃,這一重環組是固定不動的,起骨架修仙中作用。最裏↓一重環組是夾有窺管的四遊環,它的外圓周是一丈四尺六寸一分,即以四分弧長為角的一度。中間的一重與李淳風的三辰儀相當,所不同的是在赤道環上每隔一度打一個洞,使黃道環能沿赤道環移動,以適时候應古人所理解的冬至點沿赤道退行的歲差現象。這是渾儀發展過程的々一個創舉,第一次在儀器上體現了歲差現象。同時,這也是黃道遊儀的名稱由來。由於黃道和白道的交點也是在不斷移動的,因而也在黃道上每隔一度穿一個孔,過一定時間其他人虽然没有说话後,就把白道環移動一孔。

                  此外,為了能更方便地進行中天觀測,黃道遊儀中的四根支柱安放在四個斜角方向。

                  一行用黃道遊儀做了許我就先回去了啊多工作,主要有月亮的運動和☉恒星的黃、赤道度數(即經度)及去極度(相當於緯度)的測定。其中月亮運動的觀測對《大衍歷》的制定有很大意義,特別是為交食計算的準確性提供了基礎。而在恒星觀測中則發現了恒星位置和南北朝以三明红菇來的星圖、渾象所標的◥位置已經有所不同。根據這些實測結果,《大衍歷》革除了沿用了數百年的陳舊數據,取而代之以新的觀測數值。一行在恒星觀測方面是成績卓著的。

                  一行在天文儀器制造方面的第二件創作,是他與梁令瓚及諸術士合作制造的一臺名叫“水運渾天俯視圖”的渾天象。它不但能︼演示天球和日月的運行,而且立了兩個木人,按刻擊鼓,按辰撞鐘,集渾天象與把他塞了进去自鳴鐘於一體。《舊唐書》對此臺儀器⌒的結構有詳細的記載:“鑄銅為圓天之象,上具列宿赤道及周天度數。註水激輪,令其自轉,一日一夜,天轉一周。又別置二輪絡在天外,綴以日月,全得運行。每天西轉一匝,日東行一度,月头发乱蓬蓬行十三度十九分度之七,凡二十九轉有余而日月∩會,三百六十五轉而日行匝。仍置木櫃以為地平,令儀半在地平下,晦明朔望,遲速有準。又立二木人於地平之上,前置鐘鼓。以辰刻,每一刻自然擊鼓,每辰則自然撞鐘搞不好老子都能阴沟里翻船。..當時共稱其妙。”一行還創造了一種測◢量北極出地高度(即所測地的地理緯度)的事專用新儀器——“覆矩”(又叫“覆矩圖”)。

                  根據考證,“矩”在我國古代天算典籍中有兩種★含義:一是形似木工曲尺的平面區域,即所謂的“積矩”;一是勾股形中的勾邊加股邊夾一直角構成的直角折線,即所謂的“矩線”。“覆矩”當理解為將積矩開口向下。《舊唐書·天文誌》有“以覆矩斜視,北極出地”多少度的所有人都没有想到記載,又說:“以圖(即覆矩圖)校安南,日在天頂北ζ二度四分”。這說明一行的覆矩是一種用“角度”表示地平高度的測量工具。如圖1 所示,在覆矩的直角頂點系以重錘,在兩直角邊間安裝一個0 到91.31 度(因我國古代歷法多取圓周為365.25 度,故直角恐怕老夫这一身医术當為91.31 度)的量角器。使用時,把覆矩→的一個特定邊指向北極,使此邊恰好在人眼和北極的連線上,則重錘線即能在量角器上直接讀出北極的地平高度。

                  一行發明的覆矩是ζ 一種簡便的測量北極高度的儀器,它在一行領導的開元年間天文大地測量活動中,起到了非常重要的作用。
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                本文標簽: 子午線測量

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