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中國古代怎樣測定回歸年 ?

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發表於 2010-8-8 18:25:52 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 mca 於 2010-8-9 16:13 編輯

遠至二千多年前的春秋時代,古籍已有 "日中測影" 之說,日中即是正午的太陽,測影即是竪立杆子測量正午時的日影長度,全年以 "冬至" 這一天的日影最長,兩次冬至相隔的時間稱為一年。到了南北朝代,祖沖之 (429 – 500) 測年的長度巳準至一分鐘左右。

最精密的日影測量來自十三世紀的郭守敬,他在元代任太史令之職。元世祖為顯皇權,滅宋後頒令整治曆法,郭守敬便在全國進行大規模的天文和地理測量,現今在河南省登封縣內仍然保留一座周代開始,郭守敬擴建,明代修葺的觀星台 (圖一),台址包括比前朝更巨型的圭表,垂直部份叫「表」,頂上有一條橫樑,高約九米,在地面南北方向放置的叫「圭」,長 31 米,圭面有小水渠與水池連接,小水渠充水後可以檢驗圭面是否水平。圭面有刻度和可以來回移動的盒子,盒頂是一塊斜放有小孔的銅片,叫「景符」,由郭守敬首創,景符利用小孔成像的原理,當橫樑影像剛好平分在圭面的太陽影像時,橫樑即可清楚指示日影的長度。通過仿製橫樑、景符進行實測,證明橫樑影寬度可以控制在 2 毫米之內,相當於太陽天頂距誤差 1/3 角分 (考古雜誌1976/2 期),這是當時精確度之冠,郭守敬也因此在全國二百次圭表測量中求得一年 = 365.2425 天,與現代公曆的平均年值相同,與真正的回歸年只多出 25 秒,郭守敬更利用日影在全年中的變化,重新測定黃赤交角 (圖二),折合西算 23.534 度,較現代測量值約大 0.1 度。為紀念這位元代天文學的貢獻,第 2012 號小行星 和一座月球背面環形山均以郭守敬命名,香港也仿建一座六米高的登封觀星台 (圖三),不過它沒有圭而且位於北回歸線之南,5 ~ 8 月中午時的太陽都很近天頂處,所以見不到夏天時的日影了。

國內的郭守敬紀念館:
http://www.guoshoujingjng.com/index.html (邢台)           http://www.gsjbj.com/ (北京)


        


             
   

      


      
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