第六百六十章天數
《後漢書·律曆誌》說:“曆數之生也,乃立儀表,以校日景,景長則日遠,天度之端也。
日發其端,周而為歲,然其景不複。
四周,千四百六十一日而景複初,是則日行之終。
以周除日,得三百六十五日四分度之一,為歲之日數。”
翻譯過來的意思就是,如果第一年的冬至發生在正午,第二年的冬至就要發生在正午過後的四分之一日。
第三年的冬至則要發生在正午過後的二分之一日,即在夜半。
第四年的冬至則發生在正午過後的四分之三日。
直到第五年,冬至發生時刻才又重新回到正午。
如果用圭表來測定,則會發現第一年表影最長,第二年稍短,第三年最短,第四年表影與第二年相等,第五年才又重新與第一年表影相同。
由於陰雨,日影變化微小等原因,測量誤差還是很大。
還是祖大大,提出了一種新的具有比較嚴格數學意義的測定冬至時刻的方法。
他運用對稱思想,分彆在冬至前若乾天和冬至後若乾天測量圭表影子長度,然後弄出一套算法,根據日影的抵減遞增規律,由之推算出冬至的準確發生時刻。
祖大大的方法,已經領先了世界七百多年,但是仍然是有誤差的。
這個誤差來自祖大大的兩條天文學假設:一,冬至前後影長變化是對稱的。二,影長的變化在一天之內是均勻的。
不過這也不能怪他,受漢代的測量技術所限,能做到這一步,已經是幾千年不世出的大牛人了。
但是天師府,擁有了遠比祖大大更加精密的度量衡,更加強大的天文觀測網絡,更加便捷的表述方式,更加合理的統計表格,十幾年下來,張天師已經掌握了回歸年的準確數值——三百六十五日五小時四十八分四十六秒。
日,小數點後九位。
三月,庚戌,王安石請置經義局,修《詩》、《書》、《周禮》三經義。
王安石親任提舉,呂惠卿、王雱同修撰。帝欲召程顥預其事,安石不可,乃止。
就在同一日,張天師抵京,獻上天師府在化學,天文、地理和醫學上的成就。
蘇油請改革司天監,以天師府觀測計算成果和方法,製定新曆;
同時使用更加精密的度量衡,改造天文儀器;
以更加科學的黃經赤緯體係,標注一年二十四節氣。
兩件事情,趙頊欣然同意。
同一日,三件東西擺在了司天監——天師府提供的日月五星經行平儀,嵩陽書院提供的鐘擺計時器,太史局提供的太平渾儀。
太平渾儀,是大宋太平興國四年司天監官員張思訓創造的水運渾象儀,後因機繩斷壞,苦於不知其製法,導致無法維修。
蘇油給司天監眾人提出了一個大目標和一個小目標。
大目標,就是將渾儀、渾象和報時裝置三組器件合為一體,使之具有觀測天體運行,演示天象變化,精確報時的能力。
這個東西可能會很大,因此被稱為——儀象台。
小目標,則是得到一個精確的計時工具,每逢整點自動敲響鐘聲,因此被稱為——時鐘。
一大一小兩個目標,其實都是一個巨大的工程,得從祖衝之,張衡、梁令瓚、張思訓等人的儀器法式著述翻譯開始。
還要涉及大量的設計,改造,機械發明,以理工圖紙的繪製方法將其設計定型,然後製作模型。
蘇油的要求是必須著述成書,讓所有喜歡研究的人,從理論原理到基礎設計,從推算到校驗,必須能夠讓後人看懂,不要再如祖大大的《綴術》那般,斷絕數百年,最後隻得到一個殘本。
至於陛下要求的那些鐘鼓漏刻,新曆法,天文觀測儀器等,反而成了簡單的東西。
而這一切的基礎,則是度量衡。
經過當今全世界最頂尖的科學家們在司天監的激烈討論,最後拿出了一套讓所有人都亮瞎了眼的新式計量方案。
以陳昭明提出的理論為基礎,眾人計算出了天球離地麵的高度,然後以天赤道到北極的距離取萬分之一,作為標準長度。
等這個數值推算出來之後,所有科學家立刻如同看妖孽一般看著蘇油,給個解釋先!
蘇油隻好摸著鼻子赧笑:“巧合,純屬巧合……”
現在的人不知道恒星離自己無限遠這個概念,認為它們是在一個球麵上運行,然後現在的人都是站在地麵上觀測星空,因此在計算的過程中,把自己當成一個點,把星空當成一個球麵。
結果就是把自己變成了地心,把地球表麵到球心的距離當成了天球到地麵的距離。
所以計算出來的這個數字,就成了地球的赤道到北極點的距離除以一萬。
宋代一尺合後世三十一點六八厘米,蘇油當年將三尺作為一米,搞出了百分尺和千分尺,結果得到的數值,與如今的天文學數值極其接近。
不知道這事兒傳到以後,會不會又是探花郎星宿下凡的實錘鐵證。
有了長度度量衡,便有了容積度量衡,進而可以通過單位體積純淨水的重量,得到重量度量衡。
蘇油將這個方案奏報朝堂,立刻引來軒然大波。
有支持的,有反對的。
但是反對的拿不出什麼可靠的理由,要說度量衡不可改,王安石,司馬光,劉攽等經學,曆史,金石名家,都能拿出證據,證明度量衡這玩意兒,從先秦到漢唐,再到宋代,變化一直都很大。
要說重量標準從十六進製改十進製不合理,蘇油就說現在的秤,不是彈簧原理就是杠杆原理,正比關係還是十進製比較方便計算。
十六進製,在於度量衡製作簡單,卻導致了計量麻煩,以大宋現在的技術,完全可以解決這個問題。
司馬光還提到了一個嚴重的問題,黃鐘正呂,到現在都還沒有一個準確的定音,成了大宋恢複禮製的巨大的攔路虎。
要是古人也能得到天數,以天數製度量,那如今哪裡還需要這麼麻煩?
所以大宋的司天監,能搞出這樣一個萬世不移的度量衡,這可以說是開天辟地的偉大成就。
秦始皇統一六國,首先乾的第一件事,就是統一文字和度量。
趙頊立即將趙宗佑從鄭州抓了回來,給他講解這個“米”到底是怎麼回事。
可不敢找小妹,在趙頊封建迷信的心目中,小妹的肚子裡,孕育的可是大宋最高智商的結晶,肯定是寶貝,怎麼小心都不為過。
於是趙宗佑花了三天時間,將趙頊的腦子絞成了一團漿糊,還是沒有讓他明白這個長度是怎麼算出來的。
不過大意是清楚的,總之就是——這個尺度,應運而生上宗天數,取昊冥之萬一,為人世之準衡。
這個能夠萬世不移的度量衡,的確很容易讓人聯想到天命所歸,聯想到王朝的千秋萬代。
甚至有大臣以此為賀,請上尊號紹天憲古文武仁孝皇帝。
趙頊笑嗬嗬地推辭這樣不好,要不得。
雖然大宋在我一代得到了天數,但這是上蒼為了鼓勵我繼續體天行道而已,該謙虛的還是要謙虛。
這個逼裝得,實在是太大發了。
於是熙寧六年三月末,趙頊下旨,著司天監製作新器,除傳統長度,體積,重量三類度量衡,新增了溫度,濃度,以為萬世準式,頒行天下。
新器前三套,以鉑金和玻璃打造,分彆供奉與太廟,司天監,翰林院。
鑒於自己學問堪憂,詔太子少保蘇油,每五日進講《原理》。
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