天。她们得知崔英还是一名女官时,感到很好奇。
“崔星使,你们钦天监到底是做什么的啊?”崔英挂职正是在钦天监,名义上的领导正是道士李淳风,只不过一直都是李淳风来给她汇报工作就是了。
“你们的自然课上,讲的那些太阳月亮,星星的事情,就是我们测出来的。”崔女士很有耐心,除了因为要照顾小孩子,观测天空更是一件无比枯燥的事情。
“比如,太阳和月亮,离我们的距离是不一样的。我们所在的地方,是一个圆形的大球。”
“可是如果是个大球,要是偏移点,我们不就掉下去了吗?”魏萱问道。
“你为什么会这么想呢?”
“东西不是都会往下掉吗?没错,只不过我们在南方和北方的测量发现,无论在哪里,东西都会往垂直地面的方向下落。”
崔英举起一个浑天仪,这是一个标记星空的仪器,虽然是球形,但是表面绘制的却是天球上恒星位置和行星轨道。
“你看,这里是地球的北极,在哪里,杯子摔下来,是朝地下落的,对不对?”这个角度和通常的感觉是一样的,魏萱理解的点了点头。
“而我们大概在这个位置”,崔英比划了一下北纬40度的位置。“然后我们这里的杯子,是朝那个方向下落的。因为这个方向与地面平行,所以你就感觉不到这个方向其实和北极地区的方向不是一样的。”
“可是,你们是怎么测出来的呢?如果说地球这么大,我们都感觉不到地面变化的话。”有人问道。
“我们钦天监四年以前就开始测量和验证这个东西了。你们看,我们当时想,如果大地是平的,不是一个球形。那么我们在大地上不同的位置,看天上同一个东西,会有什么区别呢?”
崔英拿桌面比划了一下。她把油灯举到一人多高,然后桌面上竖着两个同样大小的笔筒,他们拉出了不同长度的影子。
“影子不一样长!”他们很快就发现了这个区别。
“如果是左右位置不一样呢?”她把笔筒的位置改变了一下。
“方向不一样。”
“如果我们把这两地的距离在地上测出来,然后找到它们测得这个角度的不一样,就可以建立一个三角形。而三角形确立以后,这个距离,是不是就确定了?”
孩子们若有所思的点了点头。
其实这个道理不是李治引入的,汉代的刘征就总结过这个方法,起名为重差术。在唐初国子监就编好的算书十经里,有一本书就专门讲了这个测量方法,因为这本书第一题是测量海岛的距离,所以也叫做《海岛算经》。李治不过是弄出了一套精度更高的仪器,顺便给出了准确的三角函数值。极大的推动了唐代数学家的计算精度,因此使很多困难的测量变得更精确起来。
“那现在这个距离测出来了吗?”
“恩,这个距离是最近才测出来的。因为我们在各地设立了四个天文观测点。一个在西京,一个在定州,一个在济南,一个在南方的金陵。经过两三年的观测,我们才拿到了一些初步数据。然后最近地面的测绘队,给出了各个天文台地面上的准确的距离,才让我们这个测量计划,成为了可能。奇怪的是,这个距离是经常变化的,冬天比较大,夏天比较远。好在太阳和月亮一样,离我们的距离基本还是差不多的。但是有趣的是,我们测量了荧惑,太白金星和岁星的角度,发现它们对地面的变化就很奇怪了。它们离我们的距离,有时候比太阳还远很多,有时候又比太阳近很多。好像完全没有规律。”
“哪又是为什么呢?”
“这个解释起来,就有点复杂了。”崔英微微一笑,这个正是她最近研究的成果。她有充分的证据,不仅地球是圆的,而且,地球,月亮还有行星都在围绕着太阳运行。
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