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发表于 2014-4-19 14:35:01
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测定方法如下:定子午为研究古代建筑知识所必备,今多用磁定者非是。
第一步:将北京标准时间 按各年各节太阳出入时刻,换算出准确的太阳过中天时
第二步:根据各地 区时差,换算成当地太阳过中天的时间
第三步:立杆见影。
第一第二步时间换算过程不录:
第三步:用立竿测影定“东西南北中”这五个方位,可不是象人们所熟知的仅仅是立一根竹竿,依据它在正午时分的日影最长、最短,来定南北方向、定冬至夏至这麽简单,而是以相当科学的时空观念为指导,必须具备五根标竿,用相当严谨的实验测定方法来完成的,以达到精准的测量结果。
《周礼·冬官·考工记》记载了:白天参考验证太阳上中天时的影子,夜间参考验证北极星的位置,用以测定东西方位。《周礼·冬官·考工记》、《周髀算经》记载了:以表为圆心画出一个圆圈,并将日出和日落时表影与四周相交的两点记录下来,便可以通过连接两点的直线得到正东正西的方向;线的中点跟表本身的连线,就是正南和正北。《隋书.天文志》则详细记载了求“地中”----天极、赤道四方的方法,这就是五表测影法。
五表测影法是先整理出一块用水平测勘出来的平整地面,立一根垂直于平地的标杆(一般长八尺),称为“南表”。再依据漏刻确定出太阳正中天的午时。然后还要立一根标杆在这根“南表”影长的末端,新立的这根标杆称为“中表”。在中表影长的末端,依据北极的方向再立一根“北表”,使这三根表成一条直线。这三根表必须全都用悬吊准绳的方法来进行定位,然后进行观测。
三表成一条直线的立表之地,即在子午(经线)的准确位置,三表不在一条直线上的----地中,也就是正南正北的位置就会偏斜。只要观看中表,就能知道所偏斜的方向:中表偏西,则立表之处在地中的西侧,就应当再向东挪动标杆来求地中;如果中表偏东,则立表之处在地中的东侧,应当再向西挪动标杆求地中。求出三表为一条直线时,才是地中的准确位置。地中的位置确定之后,就以“中表”----“地中”为中心划出一个大圆并用十二支予以标识。
然后,以春分、秋分这两个节气的时日,在早晨太阳开始从东方露出来一半时,立一标杆在中表的正东方,名曰“东表”,使“东表”与太阳、“中表”这三者成一条直线。这一日的傍晚,在太阳没入西方一半的时刻,再立一表于“中表”的西方,名曰“西表”。亦从“中表”向西测望“西表”、太阳,使这三者成一条直线。于是观测这三表比直的位置,即是地球从南到北的正中心。如果中表与东表、西表的差距偏南,则所测之地在卯酉(经线)的南侧;中表与东表、西表的差距偏北,则所测之地在卯酉(经线)之北。既不偏南也不偏北,求出三表比直正东正西的位置,则其中表所立之地处于正中心,居卯(正东)酉(正西)之准确位置。
大家都知道,整个地球的十二条经线是以“极”为中心,对地球赤道360度的十二等分。因为有漏刻所测定的准确时刻,还必须与冬至、夏至、春分、秋分作比照,所以五表测影法的结果是,所测得的“地中”即是对地球的正中心----“极”的演示。所测得的“东、南、西、北”,则是以“地中”作为地球的“极”,也就是以地球的“极”为中心,将地球赤道大圆等分为四个方向,进而扩展为十二条经线的演示。“地中”在这一功用上,与“天极”是一致的,这样定方位及确定地球五个方位的方法是相当科学的。这就是五表测影法的第一个用途,也是最原始的用途。
2.五表测影法的第二个用途----定时间
立竿测影的第二个用途是观测表影角度的变化,从日出到日落,可以定出一天之内的时间;从日影最短到日影最长,可以定出一回归年的时间。从表影的角度可以定出月份、季节、二十四节气。
太阳上中天的时刻,就是午时,此时日影直指正北,太阳在正南。一年中午时日影最短的一天,即夏至;日影最长的一天,即冬至。从冬至到明年的冬至,就是一回归年。从夏至到冬至间的平分点,就是秋分;从冬至到夏至的平分点,就是春分。
《后汉书·志第三·律历下》云:“历数之生也,乃立仪、表,以校日景。景长则日远,天度之端也。日发其端,周而为岁,然其景不复;四周千四百六十一日,而景复初:是则日行之终。以周除日,得三百六十五四分度之一,为岁之日数。”即历数的产生,确立仪表,用以校正日影。影长则太阳远,是天度之开始。日数开始于影最长的时刻,运行一周而为一岁,而其影不变。运行四周,一千四百六十一日而影长恢复到天度开始的状态。这是是日运行之终点。以(四)周除(1461)日,得三百六十五又四分之一日,为一岁之日数。
从表影的角度还可以定出月份、季节、二十四节气。也就是说,依据立竿测影测得的“地中”,来划分东、南、西、北,与“岁、月、日、时、季节”的划分是直接对应的。
《周髀算经》卷下之三,就记载了这一对应的具体内容:“冬至昼极短,日出辰而入申;夏至昼极长,日出寅而入戌”,都是指表影方位的。冬至日出东南而没于西南,即日出辰位而入于申位;夏至日出东北而没于西北,即出寅位而没于戌位;只有春分、秋分日出正东而没于正西,即出卯位而没于酉位。
引文中日影的角度由十二支予以标识,冬至太阳从东南出来而从西南落下,即日出于辰(7-9时为辰时)的位置而入于申(13-17时为申时)的位置;夏至太阳从东北出来而在西北落下,即出于寅(3—5时为寅时)的位置而没于戌(19-21时为戌时)的位置;只有春分、秋分日太阳从正东出来而从正西落下,即出于卯(7-9时为卯时)的位置而没于酉的(17-19时为酉时)位置。
如果以某一特定地域,比如以北京地区(为基本点)的太阳上中天为午时,那么北京人脚下的阿根廷则为太阳下中天的子时。反之亦然。如通常我们也把“子夜”称为“午夜”。以此为子午经线(不是指现代天文学的本初子午线,但是与本初子午线为本地时刻的起点之原理是一致的),那么北京所经历的以上这十二时,则是以北京为基本点来确定子午线的起止,进而测定地球全方位赤道一周的十二条经线,轮流直面太阳的时间。
十二支是对赤道360度的十二等分,不是对地平方位(以与观测者向上向下垂直的天顶、天底为中心的大圆)的划分。而且从古到今,十二支也确实是被用来标识地球十二条经线,并被用来纪年、月、日、时的。古人用十二支所纪的岁、月、日、时,与依据二十八宿所划分的四季直接对应,可知立竿测影测得的岁、月、日、时、季节,都是依据“天极”、“赤道”而划分的(参见《为十二支正名》)。这些时段的划分与古代中国天文学赤道坐标系----浑天系所界定的整个天地东、西、南、北、中这五个方位,也是以“极”为中心,将地球象切苹果似的四等分是直接对应的。这就是中华传统文化中“五方”与“五季”有机联系的时空依据。 |
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