1.48 微观天下(1/2)
如何准确绘制一卷山川地形图,时下工匠,各自法门。
墨家乃集大成者。后墨门式微,工匠离散,直到魏晋南北朝时,散落在诸多先秦两汉文献史料中的墨门笔记,才被后人整理记录,得以重见天日。
魏晋时,有裴秀,在总结前人绘图经验时,发现不少有益之法。于是对各家之法进行归纳整理,提出「制图六体」。创造性的归纳出,绘制地图的六条原则。分别是:分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。
并按此法,亲自完成了《禹贡地域图》的测绘。此乃华夏最早之《地图集》。
「分率」为比例尺,「准望」即方向,「道里」即距离,「高下」指高差,「方邪」乃坡度,「迂直」则为高低与距离之换算。
裴氏制图六体,准确阐明了地图比例尺、方位和距离的关系,对后世地图测绘,影响致远。
同时期,还有刘徽所着《海岛算经》。利用「重差法」测量海上地形地貌。亦为地图学提供了数学基础,乃华夏最早一部《测量数学》著作。
后有唐僧「一行(张遂)」,利用自制「黄道游仪」、「水运浑天仪」等大型天文观测仪器及演示仪器,在黄河流域沿南、北同一条线,择若干测量点,分别测量每个点的北极星高度,及任两点间的地面距离,并由此计算出子午线的长度。
其结论是:北极高度,相差一度,南北距离便相差三百五十一里又八十步,此,便是子午线一度的长度(131.3千米)。对比后世精确计算出的子午线一度(111.2千米),虽有二十千米的误差(误差率仅有0.18),仍不失准确。因而称其为,世界上最早「准确测量出」子午线长度之人。
一言蔽之。北极星的高度,即是当地的地理纬度。只需知晓两地北极星高度之差,即知两地纬度差,由此可得出子午线长度。
反之,若知子午线长度,又测量出两地北极星高度之差,便可精确得出两地纬度之差。
此结果的重要意义,不言而喻。
对后世,地图测绘,同样影响深远。
首先,北极星相对北极点是不动的,仰望北极星的仰角,便是当地的地理纬度,故与测量季节无关(请注意)。
其次,子午线是相等的半圆,跨度一百八十度(180°),因而地球的形状,亦不影响其测量(再请注意)。
只需在晴朗的夜晚,于船上仰望北极星。准确测量出仰角,便可准确计算出二地间的纬度之差。
「司南」是否为真正意义上的指南针,后世并无定论。然自从刘备「麒麟降世」,指南针便确已出现。所有蓟国海船,皆设有「针房」,用于安置「司南」。刘备已命苏伯等人,研制「航海罗盘」。诸如指南针、白琉璃、等物料齐备,只需将其中所含物理融会贯通,航海罗盘出世,应当不难。
时下罗盘,称「栻盘」。多为漆木质地。与后世「风水罗盘」大同小异,由圆形天盘和方形地盘组成。上刻二十八宿星。天盘、地盘,中心以轴相连,地盘四角与天盘有双线相接,内嵌一大二小,三颗竹珠,用于旋转,结构复杂而精巧。
只需稍加改造,便可制作成航海罗盘。
而在「航海罗盘」未出现前。先人们,已采用星象来辨识方位。
据《汉书·艺文志》载,前汉时,可充作海上导航的星象书,已有《海中星占验》十二卷,《海中五星经杂事》二十二卷等,计一百三十六卷之多。皆是前人在海上总结出的天文经验及规律。记录航海中对星座、行星等位置判定,以定航线。
然而,经由太阳或星座,仅能确定航向,无法精确定位。更无法确定航速。
至于「牵星过海」,「抛绳计节」,还都是后话。时下尚无需远洋航行。倭国列岛与三韩半岛,隔海相望。只需越过对马海峡,即便遇上飓风、洋流,以倭国列岛之狭长,终归能寻到邪马台国。
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