842【志在四海】
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四個(gè)翰林院一堆,四個(gè)欽天院一堆。
李銓這個(gè)陽(yáng)光大男孩,一屁股坐到地上,問(wèn)道:“元敬兄,你那航海鐘還沒(méi)造出來(lái)嗎?”
王肅,字元敬,金陵大學(xué)研究生,欽天院方以智門(mén)下弟子。主攻物理,輔修天文,精通機(jī)械,其貌不揚(yáng)。
其貌不揚(yáng)是關(guān)鍵,他們這個(gè)年齡的,就算沒(méi)結(jié)婚也已有婚約,符合皇帝要求的實(shí)在難找,因此長(zhǎng)得比較丑的王肅也被拉來(lái)充數(shù)。
王肅叫苦不迭:“玉衡兄,你要求的精度太高,我哪里能造得出來(lái)?已經(jīng)折騰三個(gè)多月了,也只把鐘表誤差值縮小了3%—8%,估計(jì)等我老死那天,都沒(méi)法把航海鐘給你造出來(lái)。”
“再試試,哈哈,你一定可以的。”李銓毫不氣餒,笑著給王肅打雞血。
田仰說(shuō)道:“玉衡兄,你想在海上測(cè)經(jīng)度,何必非要用鐘表法的思路?用月距法不行嗎?”
李銓搖頭:“月距法的缺點(diǎn)太明顯。第一,無(wú)法在陰雨天使用,無(wú)法在白天使用;第二,每個(gè)月總有那么幾天,用月距法測(cè)經(jīng)度會(huì)產(chǎn)生偏差;第三,月距法的計(jì)算量太大,船上的牽星師恐怕難以掌握。”
田仰在公主面前是悶葫蘆,此刻說(shuō)話卻十分利索:“遠(yuǎn)洋航行動(dòng)輒一年半載,你說(shuō)的第一、第二個(gè)缺點(diǎn),完全可以忽略不計(jì)。至于計(jì)算量太大,我們可以制作月距表,事先把許多數(shù)據(jù)都弄出來(lái)。牽星師對(duì)照表格進(jìn)行計(jì)算,可以大大減少計(jì)算量,到時(shí)只要中學(xué)畢業(yè)生就能勝任。”
孫云球在旁邊聽(tīng)了一陣,好奇道:“你們?cè)诹暮胶#俊?br/>
孫云球是欽天院的碩士,而其他三人,連學(xué)士都不算,只是掛靠在欽天院的研究生。
李銓依舊坐在地上,拱手說(shuō):“好教孫碩士知道,我們?nèi)耍谏塘咳绾谓鉀Q航海時(shí)的經(jīng)度測(cè)量。如今的海上緯度測(cè)算,技術(shù)已經(jīng)非常成熟,但經(jīng)度測(cè)算一直沒(méi)解決。若是船只長(zhǎng)久無(wú)法靠岸,就得測(cè)算經(jīng)度,否則只能碰運(yùn)氣往前航行。”
“說(shuō)說(shuō)你們的想法。”孫云球來(lái)了興趣。新筆趣閣
李銓詳細(xì)說(shuō)道:“現(xiàn)在有兩種理論,一種是鐘表法,一種是月距法。先來(lái)說(shuō)鐘表法,根據(jù)地球繞日運(yùn)轉(zhuǎn),不同經(jīng)度的時(shí)間不一樣。欽天院天文館,已經(jīng)把南京所在經(jīng)度定為0度。船只所在位置的時(shí)間,通過(guò)計(jì)算與南京的時(shí)間差,就能推算出船只具體的經(jīng)度。”
孫云球也會(huì)造鐘表,聽(tīng)了立即搖頭:“鐘表法暫時(shí)不可能實(shí)現(xiàn),誤差太大了,當(dāng)前的鐘表精度根本不夠。”
李銓說(shuō)道:“我的想法是,盡量提高鐘表精度,多造一些航海鐘。一二十個(gè)航海鐘放在船上,測(cè)量經(jīng)度時(shí),取這些航海鐘的平均數(shù)。”
“不行,不行,你這是在撞運(yùn)氣。”孫云球搖頭。
李銓又說(shuō):“那就只能用月距法。利用月亮在星空中的位置,將星空當(dāng)成鐘面,將月亮當(dāng)做指針。再通過(guò)運(yùn)算,將月亮的位置,轉(zhuǎn)化為船只所在地的時(shí)間。這個(gè)方法,需要對(duì)照星表,仰仗天文臺(tái)的長(zhǎng)期觀測(cè)數(shù)據(jù)。而星空觀測(cè)數(shù)據(jù),是我們的長(zhǎng)處,南京、北京數(shù)百年的數(shù)據(jù)都有。但缺點(diǎn)也很明顯,陰雨天無(wú)法測(cè)量,每月有幾天誤差很大。最主要還是計(jì)算量太大,普通的航海牽星師很難完成。”
王肅補(bǔ)充說(shuō):“船體的晃動(dòng),也對(duì)月距法的干擾很大。”
“不是很大,是非常大,所以我更傾向于鐘表法。”李銓說(shuō)道。
王肅說(shuō)道:“我們打算改進(jìn)量天尺和十字儀,制作出更精密的航海儀器。但不管怎么改進(jìn),想要測(cè)量經(jīng)度,都必須知道船只所在的地方時(shí)。”
使用六分儀測(cè)量經(jīng)度,前提條件就是已知當(dāng)?shù)貢r(shí)間。
歐洲那邊同樣在想法子,由于他們的天文觀測(cè)數(shù)據(jù)不夠,因此很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都采用鐘表法。既然航海鐘的誤差太大,那就多帶一些航海鐘。
但航海鐘屬于精密儀器,即便再過(guò)幾十年,每只航海鐘的造價(jià)也在500英鎊以上。二十部海航鐘,一萬(wàn)英鎊就沒(méi)了。
所以在歐洲的天文數(shù)據(jù)成熟之后,隨著六分儀的發(fā)明,配套《月距表》就淘汰了航海鐘——就算如此,測(cè)算經(jīng)度也要耗費(fèi)好幾個(gè)小時(shí)。直到1766年,馬斯卡林雇傭大量“人肉計(jì)算機(jī)”,把月距和經(jīng)度的關(guān)系列舉出來(lái),才將經(jīng)度測(cè)算時(shí)間縮短到30分鐘。
“你們打算遠(yuǎn)洋探險(xiǎn)?”孫云球問(wèn)道。
田仰指著李銓:“我不想去,是他想去。”
李銓嘿嘿笑道:“閑不住,我準(zhǔn)備環(huán)球航海。”
即便是環(huán)球航行,現(xiàn)在也有成熟的航線,不一定非得測(cè)算經(jīng)度。只有環(huán)球探險(xiǎn),為了應(yīng)變不測(cè),計(jì)算經(jīng)度才是必須的。
孫云球說(shuō):“別的事情,我實(shí)在幫不上忙。但改進(jìn)十字儀,我卻有一個(gè)想法,就是把千里鏡安裝在十字儀上。嗯,如果想要測(cè)算得更精密,十字儀肯定不行。如果還要使用月距法,儀器的量程必須在90度以上。那就把儀器做成60度,量程120度,不如就叫‘六分儀’。”
李銓非常感興趣,問(wèn)道:“把千里鏡安裝在儀器上有什么用?”
孫云球說(shuō):“我的設(shè)想是,用千里鏡代替肉眼觀測(cè),再做一個(gè)半透明的鏡子,使之成為固定的地平鏡,再做一個(gè)活動(dòng)的反射鏡。轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡,令天體與地平線或者海平線重合。如此,反射鏡的轉(zhuǎn)角就可讀出天體的高度角……”
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