力,让他对自己主任之事以外的知识发生感应。今天自己也只是来听一个做法,看什正和什副如何演示的。
“首先,我们需要确定一个最短的日影。”天依作为这场测量的组织者,对众人道,“现在已经近午了,我们得频繁地记录这根杆子影端的位置。基本上得在地上打点。至于日后出去,为了测量它东西的程度,还得在打每个点时,标记那个点的长安时。今天大家先隔一段时间打次点。谁来做记第一个点的人?”
齐渊自告奋勇。天依遂将他呼到杆下,从一旁的军吏手中递过一支笔,让齐渊点在杆影的顶端。
赵破奴还自备了一只军用的水漏。天依就按着这个刻漏同众人约定,每当水滴到五分之一刻的时候,就换人记一次日影,一直到日影已经开始变长为止。
时间一点一点地走过。每过三分钟,就有一名什士被天依叫到杆下,去给日影打点。一直到正午的时间走过,日影刚好开始变长了,天依便将打点停下。
“好。”天依看着地上用墨笔画出来的一个个点,“现在我们如果将这些点用线连起来,就能够得到一个日影移动的线。它是很清晰的。我们今天的测量只需要用最短的那个点。我们先在杆子的东西方向摆两个梯子,左边那个梯子上去一个人,那个人要拿垂绳,将它放到杆子顶上;下面需要一个人,把垂绳的重物拿到最短日影的点中心。右边那个梯子再上去一个人,拿量角器上去,把它的圆心固定在杆头和绳子的交点,左边梯子那个拿绳子的人帮忙确定圆心。之后读它的刻度,看杆子和日影之间差了几度——就是看它那个刻度走了几格。之后,把它的数值回报一下。”
工匠们已经将两架梯子搬到了杆侧。乐正绫首先点了齐渊、夷邕和小郑,让甲伍先做这件事。齐渊拿着量角器爬上梯子,夷邕和小郑一个站在西梯头,一个站在地面上,两个人拉起施工时用的垂线。
“一定要拉直,不要怕它断了。”乐正绫提醒他们,“注意安全。”
待这些事都忙完之后,齐渊仔仔细细地将量角器上的刻度差报了出来:
“二十七度半。”
“好。”天依点点头,“这就是我们今日的太阳高度角。也就是说,今日太阳在地球上直射的地方,距离我们长安,南北有二十七度半远。需要注意的是,我们在今日算的这个数字,它不能拿来算纬度。为什么?因为太阳直射点一年中是南北游移的。现在是夏至到秋分的过程中,它不像春秋分日在赤道上,也不在冬至日时所在的南纬二十三点四五度上。我们现在没办法测定它。我们要得到的是我们相对于一个恒定的赤道的南北程度,而不是相对于游移着的太阳直射点的南北程度。所以只有在我们知道今天太阳直射在北纬哪一度上,我们才能得出我们现在所处的纬度。或者说只有在春秋分日的时候,我们才能知道我们确切的纬度。”
天依预估了一下,今天的太阳高度角是二十七度半左右,那么长安本地的纬度是三十四度,也就是说今天太阳直射点大约在北纬六度半许。先前她和阿绫在想,只有在二分二至日的时候汉地才能进行调查,今天看来或许不是。如果从今天开始,每天这个军幕中都测量一遍太阳高度角,那么她们就能得到秋分日前后各十七天的太阳直射点纬度。如果接着做下去,只要做满一年,或者最取巧的,从秋分到冬至,她们就能将太阳直射点纬度制成一张表,表上列出日期距离二分二至日有多远时,在该日测量纬度时需要加上或者减去的修正数。这样就可以将汉国的测绘人员解放出来,让他们在一年中每天都可以进行测绘。这是一件功在当代利在千秋的事情。
她打算今天测量结束之后,同阿绫和赵破奴合计合计,让上林苑的这个军幕中每天都进行测量太阳高度角的活动,以得到一批精确的数值。太阳高度角移动的正弦曲线在这个时代是无法算得的——她们两个文科生能力也有限。但是她们能通过日日对日影进行打点的办法,越过这个正弦曲线,直接测出每一日的太阳直射点。有了这个办法,在秋分日前后,通书什就可以随宜出动了。
——第一节完——