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第172部分

,擅長水利技術。郭守敬就是在他祖父的教養下成長起來的。

郭守敬自小就喜歡自己動手製作各種器具,這是王侚極力推薦他的原因,有人說他是“生來就有奇特的秉性,從小不貪玩耍”,其實,他只不過是把精力放在製作器具上罷了。

“敬甫兄,這些儀器太舊了,修復已基本不可能了。”郭守敬有點為難,他授命之後首先檢查大都城裡天文臺的儀器裝備,這些儀器都是金朝的遺物,其中渾儀還是北宋時代的東西,當年金兵攻破北宋的京城汴京,從那裡搬運到燕京來的。

然而當初一共搬來了3架渾儀,又因為汴京的緯度和燕京相差約4度多,不能直接使用。金朝的天文官曾經改裝了其中的一架,但這架改裝的儀器在也已經毀壞了。

“現在圭表已經扶置到準確的位置,可以暫時使用,不過終究是不夠準確,錯誤很多,如果要重新修訂曆法,只有更緊密的儀器才能完成。”郭守敬認真說道,他的治學態度比王侚嚴肅很多,這也是他當都水監,王侚為太史令的原因。

修訂曆法,最重要的是需要兩樣東西,一樣是測定二十四節氣,特別是冬至和夏至的確切時刻,用的儀器正是圭表。一類是測定天體在天球上的位置,用的主要工具是渾儀。

圭表中的“表”是一根垂直立在地面的標竿或石柱,“圭”是從表的跟腳上以水平位置伸向北方的一條石板。每當太陽轉到正南方向的時候,表影就落在圭面上。量出表影的長度,就可以推算出冬至、夏至等各節氣的時刻。表影最長的時候,冬至到了;表影最短的時候,夏至來臨了。有了節氣的時刻,就可以指導農業生產,這個習慣一直沿用至今。

這種儀器看起來極簡單,用起來卻會遇到幾個重大的困難。

首先是表影邊緣並不清晰。陰影越靠近邊緣越淡,到底什麼地方才是影子的盡頭,這條界線很難劃分清楚。影子的邊界不清,影長就量不準確。

還有一個難題就是測量影長的技術不夠精密。測量長度的尺一般只能量到分,往下可以估計到厘,即十分之一分。按照千年來的傳統方法,測定冬至時表影的長,如果量錯一分,就足以使按比例推算出來的冬至時刻有一個或半個時辰的出入,這已經是很大的誤差了。

還有,舊圭表只能觀測日影。星、月的光弱,舊圭表就不能觀測星影和月影。

“若思,你認為應該如何?”王侚有點不安,說道:“大汗催得急,你也知道,大元朝經濟不好,農耕不安,農業生產必須適應天時,農田排灌需要水利建設,對天文曆法和水利工程的研究迫在眼眉啊。”

“大軍南下不利,大宋看起來並不像阿術他們說的那樣不堪一擊,咱們早完成一步,大元朝的勝利就多一分啊。”

郭守敬是邢臺縣人,邢臺地方本來屬宋朝,建炎二年被金朝奪去,到宣宗興定四年又被蒙古貴族佔領,郭守敬是在元朝統治時期出生的,正兒八經的蒙古人。

而王恂是中山唐縣就更不用說了。

“辦法也不是沒有。” 郭守敬沉思了片刻,看了一眼有點興奮的王侚,道:“首先將圭表的表竿加高到五倍。”

“好辦法,好辦法。”王侚這個大師兄,也不是一文不值,連聲叫好:“圭表的表竿加高到五倍,因而觀測時的表影也加長到五倍。表影加長了,按比例推算各個節氣時刻的誤差就可以大大減少。”

“這樣還是不夠的。”兩人同門兄弟,談論之間自然有相同的地方:“前不久,在下造了一個叫做‘景符’的機關,使照在圭表上的日光透過一個小孔,再射到圭面,那陰影的邊緣就很清楚,可以量取準確的影長。”

“在下就知道若思你不會讓我失望,當年你親手製作的蓮花漏,就連師傅也自嘆不如。”王侚眼看成功在望,高興說道。

“敬甫過譽了,除此之外,在下還造了一個叫做‘窺幾’的機關,有了這個機關,即使圭表在星和月的光照下也可以進行觀測。”

“在下就知道若思會有辦法。”王侚高興說道:“不過,若想制訂曆法,相信若思要做的還不止這些吧?”

郭守敬苦笑,道:“知我者敬甫也,除了這些機關外,還需要改進量取長度的技術,使原來只能直接量到‘分’位的提高到能夠直接量到‘厘’位,原來只能估計到‘厘’位的提高到能夠估計到‘毫’位。”

“妙,妙。”王侚撫掌讚歎道:“精確得越小,得出的結果就越準確。若思為了曆法之事,怕是費勁了心思。”

“對了,若思恐怕