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子午量天尺

2535 人参与  2018年07月08日 01:16  分类 : 免费资源  评论

计时单位:时、分、秒。“寸金难买寸光阴”的俗语也同样为人们所熟悉,只是由于时间久远,光阴与尺寸的关系渐渐被淡忘而鲜为人知了。在中国古代确实曾用尺寸来计算时间。大约在原始社会,先民们已用立竿测影的方法来判断时间的早晚。随着生产和生活的需要,人们逐渐制造了专门的测影工具——景(影)表(亦称圭表)。圭表是由一条南北水平放置的圭和置于圭的南端且与之互相垂直的表所组成,圭面上刻尺度,当太阳照射在表竿上,日影投在圭面,就可以根据圭面上的尺度把影的长短记录下来。《周髀算经》上说:“夏至之晷,一尺六寸。”古人也常用正午表影校准漏刻(铜壶滴漏),即所谓“昼参诸日中之景”。《史记·司马穰〔rang瓤〕苴〔ju居〕列传》中有这样一段故事:齐景公封田穰苴为将军,出兵抵抗燕、晋联军的入侵,穰苴提议请景公的宠臣庄贾为监军,并约定第二天的“日中会于军门,穰苴先驰至军,立表下漏待贾”,以便准时赴约。这里的“表”和“漏”即圭表和刻漏,立表以视日影,放水于漏中以知时刻。日影的长短还可以用来测定不同的季节。《汉书·律历志》记有:“历数三生也,乃立仪表以校日景,景长则日远。”只要反复测量,并记录每次影在圭上的尺寸,就可以得知一年中哪一天日影最长,哪一天最短,最长的一天即是冬至而最短的一天是夏至。冬至、夏至确定之后,就能得到回归年的长度,并可以预报季节、制定历法了。

“隋承周制”,隋文帝建立隋朝,虽然实行了一些社会改革措施,澄清了几个世纪以来的北方混乱局面,但基本制度还是承袭周制。隋统一度量衡尺长29.5厘米,以古斗三升为一升,古秤三斤为一斤。唐朝沿用了隋制,此后,宋、元、明、清各代也都用隋唐大制,单位量值略有增减。由于隋朝定制时,单位量值增长幅度过大,给确定律管之长、测定日影、称量药物等在与古制的换算上造成了一定的困难。“元康中,裴以为医方人命之急,而称(秤)两与古不同,危害特重,宜因此改治权衡”(《晋书·律历志》)。而观象授时是国之大政,古代统治者又遵奉着“天不变,道亦不变”的儒家信条,量天尺当然也不可轻易变动。秦汉时量天尺与民间日常用尺同长,东汉末年至西晋,民间用尺已较古尺有所增长,每尺长24厘米,中书监荀勖为考校古律而求古尺,得到新莽尺的长度(合今23.1厘米)。随后数学家祖冲之又考证了荀勖的律尺,并认为荀勖尺确实合乎古制,从此测日影、定历法都用古尺。可见在西晋量天尺与日常用尺实际上已开始有了差别。东汉以后,每逢改朝换代,校乐律、定历法必求古器。张衡所造浑天仪传到魏晋后,因中原覆败而沉没于北方,宋武帝刘裕平长安,虽得旧器却已残损。元嘉年间(公元424—453年),宋文帝诏太史令钱乐之重造浑天仪,求古尺不得,便以当时民间常用尺为标准(尺长24.5厘米),于是量天尺与日常用尺的长度在南朝又取得了一致,但在北方,度量衡三者的量值仍在继续增长。隋文帝统一度量衡时,下令用南朝小尺测日影,而用北朝的大尺作为官民日常用尺,形成了大、小两制双水分流之势。唐朝在制定典章制度时,把度量衡大小制用法律的形式确定下来,载入《唐六典》,从此唐朝僧一行(张遂)测量子午线,宋朝司天监测日影所用的圭表尺,元朝郭守敬造观星台所标的量天尺,都采用了隋唐小制。1975年,我国天文史学家伊世同先生,从元代制造的铜圭残件上发现了当时量天尺的刻度,并考定了尺值,每尺长24.5厘米,与钱乐之浑天仪尺度正好相符。量天尺在我国古代测日影、定历法中起到了重要的作用。在长达1300多年的历史中,单位量值保持不变,从而保证了天文测量的连续性和稳定性,这在中外度量衡史上是个奇迹。历代科技工作者在传递这支标准尺上所作的努力,也是值得我们探讨的一个专题。

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