第623章 钟鼓楼天文台 崇禎重振大明
纬度是天定的,赤道就在那里,它天然是零度纬线。
以南北极为九十度,自然能確定各地的纬度数据。
经度却和它不一样,以哪条经线为起始,是被人为確定的。
例如《坤舆万国全图》,它是以经过福岛——大概是后世加那利群岛耶罗岛的经线,作为本初子午线。
这也是当前这个时代,比较通用的经度设定。据说是托勒密所定的幸运岛,並无確切位置。
后来天文技术进步,西方各国开始建造天文台,確定本初子午线。
这个做法导致交流的混乱,各国於西元1884年召开国际经度会议,確定以经过英国伦敦东南格林尼治天文台的经线为本初子午线,確定世界时,划分二十四时区和国际日期变更线。
朱由检之前观看《坤舆万国全图》,並且用它的经纬圈绘製更精確的地图时,就对上面的经度感到非常不习惯。所以他根据会议绘製的地图,是用等距离的网格绘製的。
在知道钦天监能够比较准確地测量经纬度后,他当即决定採用新的本初子午线。
这条线需要有个基准,朱由检道:
“永定门、正阳门、承天门、皇极殿、钟鼓楼这条中轴线,和南北经线偏差多少度?”
“能不能在钟鼓楼附近,修建一座新钟楼,同时修建天文台,確定本初子午线所在的中时区经线?”
北京中轴线和经线有偏差,这是很多人都知道的。
它不是因为修建北京城时测量错误,而是为了符合风水布局。
在天星风水术中,天象分为三垣二十八宿。三垣就是紫微垣、太微垣、天市垣三垣,其中最好的是紫薇垣。
紫微垣具有帝王之势,根源就在於北极星。北极又叫北辰,是帝王之星。紫微垣就是以北极星为主,群星层层拱卫。
日月星辰流转,而北极不动,它代表著帝王之位。
但是北极星不在严格意义上的正北方,它和地轴之间,有1.5度到2.5度的偏差。
所以北京城的中轴线,採取了偏2度的设计。
这是郭守敬的老师刘秉忠主持建造元大都时,所奠定的格局。同样由他主持建造的元上都,就没有偏离子午线。
如今朱由检要把一条子午线確定为零度经线,当然不能选择和经线有偏差的北京中轴线,而是要选择正南正北的子午线。
最优先的地方,就是在钟鼓楼附近建立一座新钟楼,同时建造天文台。
徐光启等人在皇帝提出建造新钟楼的想法后,就开始了选址。
此时听到皇帝的意图,徐光启道:
“北京中轴线和子午线偏差两度,如果在钟鼓楼附近修建天文台,需要在东侧建。”
“就是不知要以哪个地方为基准,它的正南方对应哪座宫殿?”
朱由检第一反应就是选皇极殿,但是想到三大殿多次被烧毁,未来也可能会重建。所以就决定道:
“本初子午线在午时区,那就对应午门中间。”
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“在午门中间画一根正南正北的线,向北延伸到天文台。在天文台建造一条南北直线標识,作为本初子午线。”
“新钟楼四面钟的中心,同样要在本初子午线上,每日通报北京时间。”
(大明本初子午线,经过午门中间,大约是现代的东经116度23分50秒。在这条经线上钟鼓楼的东侧,建造新钟楼和天文台)
这样本初子午线的位置,就有了具体的参照物。
徐光启等人急忙记下,打算测量好后,在钟鼓楼东侧修建新钟楼和天文台。
它们和原本的钟鼓楼一起,合称为钟鼓楼天文台,成为大明的授时中心。
北京时间要在此確定,传达给世界各地。
这个时间的確定,自然不是朱由检閒著没事。他是为了方便航行,尤其是远洋航行时的定位。
在纬度可以用牵星板確定的情况下,只需要再確定经度。大明的航海图精確度,就会上升一个台阶。
无论船只漂到哪里,都能知道去哪个方位抵达最近的码头和补给点。
如果把礁石、险地標在航海图上,还能避免航行中发生的危险。
指著钦天监製造的钟表,朱由检道:
“这座钟表显示的是北京时间,如果带著这座钟表上船,再在船上用日晷等仪器,確定所在位置的当地时间,能否根据时间偏差,確定船只所在的经度?”
“再用牵星板確定纬度,把船只所在的经纬度定下来。”
这是最简单的確定经度的方法,也是航海钟的基本原理。
徐光启等人听到后,顿时眼前一亮。他们都感觉自己的思路被打开,能够更方便地確定各地的经纬度。
然而隨著徐光启过来的传教士邓玉函,这时却不识趣地说道:
“陛下提出的办法,荷兰人伽玛·弗里西斯也提出过。”
“但是钟錶的准確性却太差,每天快慢几分钟都是常事,偏差实在太大了。”
“所以现在航行时,是用德意志天文学家约翰尼斯·沃纳提出的月距法。”
这也是一种確定经度的方法,利用月亮的移动来测量经度。
这种方法现在比的钟表法要准確,但需要通过巨量的天文观测,绘製出详细无误的星表,记录某个特定地点月亮在不同时间的运行轨跡。
例如导航员拿著记录钟鼓楼天文台上空月亮轨跡的星表,和他们在海上观测月球与另一恆星之间的角度相对照,理论上就可以算出观测时钟鼓楼天文台所在地的时间。再对比自己所处地方的当地时间,就能计算出经度。
它的计算,显然是非常专业的,不懂天文知识根本就算不出来。
幸运的是邓玉函出身德意志地区,对月距法非常了解。他还是耶穌会传教士中,最有学识的人之一。曾被猞猁科学院吸收为第七位院士,仅晚於伽里略几天。
在他的讲解之下,朱由检大概明白了月距法的原理,同时也认识到西方航海的进步——
在开启大航海时代一百多年后,西方人在远洋航海上,早已完成对大明的超越。
內心嘆息著这一点,朱由检却更加坚定要完善钟錶法,他决定道:
“月距法虽好,计算却太繁琐了。钦天监可以和大明航运集团合作绘製星表和航海图,向天下人传授售卖。”
“钟錶法也要完善,先把原理和需求定下来。”
“然后对天下人公开悬赏,给製作时钟的人奖励。”
说著,他让钦天监官员记录道:
“谁能第一个把钟錶的误差缩小到一分钟,就授予公士奖励。”
“缩小到十秒钟以內,授予世袭爵士奖励。”
“缩小到一秒钟以內,授予世袭男爵奖励。”
“误差继续缩小的,爵位继续升等,最高可授予世袭伯爵爵位。”
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