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“量天尺”的杰作·《授时历》

时间:2022-02-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:当地人民给这座圭表起了一个很豪迈的名称,叫“量天尺”。和原有的圭表相比,“量天尺”测量的广度和精度都增加了。由我国元代科学家郭守敬负责编制的《授时历》,是我国古代最精密的历法之一,也是我国历史上使用时间最长的一部历法。但是,《格里高利历》在1582年才开始使用,比《授时历》晚了300年。《授时历》在数学上也有很大成就。郭守敬采用“招差法”推算太阳、月亮以及五星逐日的运行情况,比欧洲早了400年。

现在河南省登封县还保存着一座砖石结构的观星台,其中主要部分就是元代科学家郭守敬修建的圭表。这座圭表不仅比元代之前的圭表精确,而且因地制宜,就利用这座高台的一边作为表,台下用36块巨石铺成一条长30多米的圭面。当地人民给这座圭表起了一个很豪迈的名称,叫“量天尺”。

和原有的圭表相比,“量天尺”测量的广度和精度都增加了。郭守敬把圭表的表竿加高了5倍,因而观测时的表影也加长了5倍。表影加长了,按比例推算各个节气时刻的误差就可以大大减小。

其次,郭守敬创造了一个叫做“景符”的仪器,使照在圭表上的日光通过一个小孔,再射到圭面上,阴影的边缘就很清楚,可以量取准确的影长。另外,他还创造了一个叫做“窥几”的仪器,使圭表在星星和月亮的光照下也可以进行观测。

郭守敬对圭表进行了这一系列的改进,他的观测工作自然能比前人做得更好,最终他编制出了《授时历》。

由我国元代科学家郭守敬负责编制的《授时历》,是我国古代最精密的历法之一,也是我国历史上使用时间最长的一部历法。

《授时历》以365.2425日,也就是365日5时49分12秒作为一个回归年,与地球环绕太阳公转的实际时间相比仅差26秒,要经过3320年后才相差一天,这一数据与现在全世界使用的公历(即《格里高利历》)完全相同。但是,《格里高利历》在1582年才开始使用,比《授时历》晚了300年。

《授时历》在数学上也有很大成就。郭守敬采用“招差法”推算太阳、月亮以及五星逐日的运行情况,比欧洲早了400年。1670年,英国天文学家格里高利对招差法作了说明,到1676年左右,在牛顿的著作中,才出现了招差法的普遍公式。

古代的天文测量仪器——圭表

郭守敬像

历法不仅是农业活动中不可或缺的帮手,在很多军事行动中,不统一的历法也会惹出大麻烦。

1805年,由奥地利和俄国士兵组成的反拿破仑同盟军从不同的路线出发。当奥地利人进入巴伐利亚后,拿破仑计划抢在他们与俄军会师之前展开进攻。因为同盟军兵分几路,奥地利军的卡尔·麦克将军以为俄军的库图佐夫将军近在咫尺,便准备前去会师,而事实上俄国部队还在500千米以外。这主要是因为,俄国人所使用的儒略历与奥地利人使用格里高利历有数天之差。于是拿破仑向孤立无援的奥地利同盟军发起突袭,大获全胜之后进入维也纳。

看来,军事行动中只对手表是不够的,还得统一历法才行!

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