子午线,就是地球上通过南北两极的大圆,也叫“经度圈”。从地球的赤道算起,沿着子午线向南北各走90°,就到了南北极。从南极到北极的半个大圆是180°,因此只要测出每一度的长短为多少千米,那么乘上360之后,就得到整个地球的周长了。
世界上第一次子午线实测工作,是在我国唐朝时进行的。唐代有不少学识渊博的高僧。他们之中不仅有西天取经的玄奘,有东渡日本的鉴真,还有著名的天文学家一行(683~727年)。一行原名张遂,是河南南乐县人。他的曾祖父原是唐太宗李世民的功臣,但在武则天执政时代,张氏家族因政治原因而衰落了。张遂从小刻苦自学,青年时代已成为长安城中的知名学者。他为了躲避武三思的拉拢而剃发,出家于嵩山寺,法名一行。
僧一行翻译过佛经多种,后来成为佛教中的一派——密宗的一位领袖,即世称的密宗五祖之一。日本有几座著名古庙,至今还收藏唐人李真绘的一行像摹本多种。1973年,中国出土文物展览代表团赴日,带回它们的照片。李真的原作现由日本京都府教王护国寺珍藏,被日本政府定为“国宝”(图5)。
公元717年,一行35岁时,唐玄宗派专人去接他回到长安。一行的一生,对天文学作出了许多重要贡献。他的成就遍及历法、天文仪器、大地测量等许多方面。其中,我们最感兴趣的是:
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图5 一行像(日本兵库净土寺藏唐人李真画摹本)
从公元724年起,一行发起并领导全国性的天文大地测量。唐代政府当时执掌天文的职官称为太史丞,在河南进行的那组最重要的观测就由太史丞南宫说负责。那次测量的规模很大,在河南省的四个地方测量了夏至时刻的日影长度、当地北天极的地平高度,以及这四个地方之间的距离。最后由一行归算定出:北极高度每差一度,南北两地间便相距351里80步。因为唐代的每里为300步,1步折合今天的1.514米,所以一行的结果用今天的话来说,就是子午线每1°弧长为129.41千米。
这个结果虽然不十分精确,约比现代准确数值大20%,但它却是世界史上第一次子午线实测。在没有现代化精密仪器的1200多年以前,完成如此复杂的测量和计算,实在是难能可贵的。国外首次实测子午线是由回教王马蒙主持在美索不达米亚平原进行的,那时一行已去世一个世纪了。
那么,近代对子午线每度的弧长又是怎样测量的呢?
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