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九靈
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#20402 楼,相关地圆说#18788

中华天文人士畴人,通过从南到北的日晷晷面摆放,很清楚脚下的大地是个球面,不是个平面

日晷的晷针与晷面互相垂直。在北半球任一地的水平面上,将晷针对准北天极的同时,晷面对应的平面,都平行于天球赤道面。从南到北的众多日晷,晷针都是平行于天(地)球旋转轴的同时,晷面都是平行于天(地)球赤道面——日晷的摆放是如此地合理,这只有大地处在滚圆球面上才会发生。

而在假想的所谓平面的大地上,众多日晷摆放起来,就尴尬了。

在假想的平面大地上的日晷,除了处在天球赤道面与平面大地交界线上的日晷,能够在晷针对准北天极的同时,晷面对应的平面平行于天球赤道面。在平面大地上的其它位置,若晷针对准北天极,各晷面对应的平面也出现相交,不可能平行于天球中的赤道面了。规矩乱了,没有天文意义了。

推论:中华天文人士,通过从南到北的日晷晷面摆放,很清楚脚下的大地是个球面,不是个平面。

在《授时历》中,没有明确提到大地是个球面。但在《授时历》中,有句话却明确表述了大地处在一个球面上:

正方案:……又测用之法,先测定所在北极出地度,即自案地平以上度,如其数下对南极入地度,以墨斜经中心界之,又横截中心斜界为十字,即天腹赤道斜势也。

用倾斜墨线经正方案中心,测量出天空中北极星(南极星)出地角度,又在对应出地角度倾斜墨线上横截中心得出来的十字交叉,得到的就是天球赤道面的倾斜度。

正方案是郭守敬创造的测定方向的仪器,是郭守敬对圭表测影方法的发展革新,移动式测量装置为木制,固定位置测量是石桌铜面。

石桌铜面正方案每边长四尺,厚一寸,周边设有水槽以置水平。正中安一圆柱,其高与直径均两寸,其上固定一细棒,此棒由案面起算高一尺五寸 (春分秋分时用),夏至时则再加长五寸,冬至时减五寸。案面上从圆柱外起,以一寸为间隔,画十九个同心圆,最外一圈为重规,附刻有十二方位和乾、坤、震、坎、艮、巽、离、兑等以表示季节,以及周天度。此仪器用途有三:

(一)、水平放置可测太阳方位;

(二)、正南北方向可测北极出地高度;

(三)、帮助安装天文仪器如日晷、浑象,使天文仪器日晷的枢轴与天极轴平行,中分面对应天球赤道。

因为北极星距离地球远在 434 光年,测量中可以认为北极星是无限远的一点,我们在地球的各个位置看向北极星的方向,和地轴方向都是平行的。南极老人星距离地球 310 光年,在南半球测量中同样可认为南极星是无限远的一点。

对于滚圆球面上的大地,在任一处做 “又横截中心斜界为十字,即天腹赤道斜势也”,这句话都生效。任一处指向北极星的斜线做横截中心十字交叉,都可对应天球赤道面的倾斜度。

而在假想的所谓平面的大地摆放正方案,测量北极星出地角度时,“又横截中心斜界为十字,即天腹赤道斜势也。” 这句话就是无效的废话,不可能实现。在假想平面大地各处,指向北极星的斜线上做出的横截中心斜界,各自的倾斜角度不可能对应天球赤道面的倾斜度。

中华天文人,长期做天文测量。他们在《授时历》中,写出一句工作描述 “又横截中心斜界为十字,即天腹赤道斜势也。”,就已经说明了他们清楚大地处在一个球面上。

经过日晷晷面,及正方案墨斜中心斜界十字对应天球赤道面处处符合,推出大地是个球面。天球与地球同一形状同为球形,天球赤道面就是地球赤道面。

在假想的平面大地上,晷针,墨线对准北极星后,几乎不能平行于天球转动轴线。在浑圆大地上,晷针,墨线对准北极星后,时时处处平行于天球转动轴线,这就保证与其垂直的晷面,横截十字的倾斜度对应天球中分面的倾斜度。