第315章 古代天文工具与测量原理
接下来几章,讲一下不同时期测量过程,工具以及其中的测量原理,
古代:
古人测量的核心不是直接测量天体本身,而是测量角度和时间。
一切测量都基于两个最基本的参考系:地平坐标系(以观测者为中心)和赤道坐标系(以天球极为中心)。
测量工具:
肉眼
简易仪器:圭表、日晷、浑仪、象限仪等。
记录:纸笔。
核心仪器与测量方法
1圭表(gnoon)——测影定历
这是最古老、最简单的天文仪器。
构成:
表(gnoon):一根直立的杆子。
圭(ruler):一把平放在地面上正南北方向的尺子,用于测量影长。
测量方法:
1测定方向:首先用表影确定正北方向。
记录一天中表影顶端移动的轨迹,轨迹中最短的影长所在的线就是正南北方向。
2测定节气:每天正午时分,测量表影的长度。
一年中,影长最长的那天是冬至,最短的那天是夏至,影长适中的两天为春分和秋分。
3测定回归年长度:通过连续多年测量冬至点(影长最长之日)的时间间隔,可以精确算出一回归年(阳历年)的长度。
中国古代历法中的回归年长度数值极为精确,正是靠圭表长期测量得出的。
测量目标:时间(节气、回归年)、方向(南北子午线)。
2浑仪(arilrysphere)——测角定位
这是古代最复杂、最精密的测量仪器,用于测量天体的赤道坐标(赤经、赤纬)。
构成:一套嵌套在一起的多个金属圆环,分别代表:
子午环:代表南北方向的经线。
地平环:代表地平圈。
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