第191章 玉壶浮漏显雏形4(1/2)
次日一早,裴文筠便携了纸笔再度前往昭文馆,径直入了藏书阁。他翻出历年司天监的观测记录,从《大虞天文考》中的星象志,到前代司天监博士所着的《浑天仪校准录》,逐卷查阅关于漏刻与日影校准的记载。午后的阳光透过窗棂落在书页上,他指尖划过泛黄的纸页,忽然在一段小字处停住——前代天文学家曾提及“地有升降,景有长短”,意指不同季节日影变化与极轴倾斜相关。
裴文筠茅塞顿开:景表测时以日影为准,是随天体运行变化;而漏刻凭水流计时,若壶体受温度影响出现细微形变,或是冬夏水温不同导致水的密度有差异,便会让水流速度产生非匀速偏差,此论断皆站不逐脚,他当即取来纸笔,对比司天监历年冬夏观测数据,发现漏刻偏差与日影长短变化竟呈反向关联,更印证了他心中的猜测。
他盯着“地有升降,景有长短”,指尖在纸页上轻轻摩挲,忽然豁然开朗:“原来如此!北辰居天之中,众星皆绕其旋转,而地面日影长短随季节变化,正是因天地相对方位有偏移——冬日里日影长,是因日光斜射更甚;夏日影短,则是日光近于直射。这并非地真有升降,而是天地相对位置的变化,才让景表测时与漏刻计时出现偏差。”
他随即唤来侍从,取来司天监历年的日影记录,核对到深夜,终于在冬至、夏至的影长数据上查找到一些规律,他长叹一声,在纸上写着:“冬至影长最长,夏至最短,这变化规律正与漏刻偏差反向对应。此前只当是水流快慢的问题,竟忽略了天地方位变化对景表测时的影响。”
而后他又将《大虞天文考》与历年日影记录并置案上,指尖顺着书页上的星图与影长数据来回比对。他发现,司天监记录中,从冬至到春分,景表测得的昼夜时长变化幅度,竟比从春分到夏至时更快——同样间隔三个节气,前者昼夜转换快了近两刻。
这一发现让他心头一动,随即翻出《浑仪校准录》中关于黄道的记载,其中一句“日行黄道,四季速缓不同”让他眼前一亮。他连忙取来算筹,以冬至、夏至的影长数据为基准,逐一推算各节气的昼夜时长:冬至后,太阳在黄道上运行渐快,日光斜射程度减缓,日影缩短速度加快,昼夜转换也随之变快;夏至后,太阳运行趋缓,日影缩短变慢,昼夜变化也随之放缓。
原来太阳在黄道运行速度本就不均匀,冬季稍快、夏季稍慢,这才导致一年内昼夜长度每日都有微小不同。他随即以算筹推演,将相邻节气的影长差值均分,得出每日的影长变化量,再对照漏刻计时偏差,反向算出各节气当天的时间修正值——比如冬至日需在漏刻计时基础上加半刻,夏至日则需减三分之一刻,方能与景表测得的真实昼夜时长匹配。
待算筹在案上排出完整的修正值表格,月华已透过窗棂将书页染成霜白。裴文筠看着表格中清晰的变化趋势,长舒一口气:有了这组修正值,往后只需按节气调取对应数值,便能让漏刻计时与景表测时精准对应,浑天仪观测天体时的时间校准难题,终于有了破解之法。
夜深人静,裴文筠收起书卷,想着明日即可安排司天监的筹算官员查阅典籍,再按照他的方法进行大量数据的复核,如果无误,后续浮漏便可以此制作。
看到他收起书,他的仆从才敢进来问他:“相爷,您现在是回上林庄园?还是相府?”
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