代数据和都城观测是不够的。他提出了一个大胆的计划:在全国范围内选择若干个纬度不同的地点(南至交州,北至铁勒),同时进行夏至、冬至、春分、秋分这“四分”时刻的日影长度和北极星高度的测量。
“各地数据已陆续送回,”太史局的官员向一行汇报,“南宫说在滑州(今河南滑县)、浚仪(今河南开封)、扶沟(今河南扶沟)、上蔡(今河南上蔡)四地的测量最为详尽,圭表均依此‘覆矩’式样统一建造,确保标准。”
一行仔细核对着各地报来的数据。他需要这些数据来完成两个重大目标:一是验证和修正传统的“寸差千里”之说(认为南北相距千里,夏至日影长度相差一寸),二是更精确地推算地球子午线(经线)一度的弧长,从而为历法计算和大地度量提供更可靠的基础。
测量过程枯燥而艰辛,需要极大的耐心和严谨。日影的长度随着太阳高度角的变化而细微移动,任何观测误差、仪器偏差、甚至石圭受热膨胀都会影响结果。一行和他的团队必须反复测量、比较、校正。
“禅师,如此大费周章,只为求得日影尺寸之微差,值得吗?”一位年轻的助手忍不住问道。
一行放下手中的算筹,望向湛蓝的天空和巨大的石制圭表,目光深远:“你可知,这日影长短之差,看似毫厘,实则关乎天地之大数?昔日《周髀算经》立圭表之法,以测天地。然地域不同,影有差殊;时代变迁,历有疏密。若不实地实测,何以知‘寸差千里’之真伪?何以定寒暑往来之准期?何以授民以时,指导农耕?”
他指向那巨大的“覆矩”:“此器之设,非为观瞻,实为度量。以石之坚,存此刻度;以匠之心,求其精微。我们所量的,不止是日影,更是天道运行之‘度’。将此‘度’量准、记牢、算清,载入历书,便能指导天下百姓,何时播种,何时收获,何时御寒,何时备汛。这毫厘之差,于天为小,于民为大。历法不准,则农时失序;农时失序,则饥馑生焉。此乃关乎国计民生之根本。”
他顿了顿,又补充道:“且夫,测地之术,亦关乎疆域认知。若能以实测知南北千里影差几何,便可依此推步远方土地之广袤,山川之形势。知天地之数,方能更好地居于天地之间。”
最终,通过这次大规模实测,一行等人得出“大率五百二十六里二百七十步晷差二寸余”的结论,修正了传统的“寸差千里”说,并推算出子午线一度弧长约为123.7公里(与现代值111公里相比虽有误差,但在当时是划时代的成
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