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文章转载自美篇,作者:寓公剑,根据《周礼》及作者著《中国古代军事测绘史》编写。版权归作者寓公剑所有,转载请联系作者授权。
俯瞰按照天圆地方理念建造的天坛
大地的中心在哪里?
寓公剑
16世纪,麦哲伦完成环球航行之后,如果有人问“大地的中心在哪里”,一定会成为笑柄。但是,在这之前的漫长历史中,人们看到的大地是平的,想象中是方的,于是开始了一次次的探索大地中心的测量。这里讲一个先秦时期测量大地中心(简称地中)的故事。
夏至日,中午时分,骄阳当空,中原大地处在蒸烤的煎熬之中。阳城(今河南省登封县)的周公测景台前,一行人顶烈日,冒酷暑,在周公(先秦政治家,姬姓,名旦,周武王姬发的弟弟,活跃在商末夏初,以创制礼乐著称)的指挥下,正在立杆测影。一名测量人员熟练地竖立起8尺表杆,测量日影的长度,然后报告:“1尺5寸!”
“1尺5寸!日影最短的一天。”测量人员一面在竹简上记下测量数据,一面高兴地说着。“夏至日影最短,冬至日影最长,春分、秋分的日影是不是应该一样长啊?”周公一边阅读竹简上一排排整齐的测量数据,一边问。
“从多年的测量数据看,有细微的差别。你们知道原因何在吗?”众人面面相观,怀疑自己日复一日的观测是否出现了错误。
“当然不是你们观测的问题,是太阳运行的快慢不一样啊!”周公对多年的测影数据有深入的研究。“用处多啦!根据太阳一年四季的运行情况,我们可以确定季节,编制历法,颁行天下,指导百姓耕作;可以观测和了解天象,方便行军打仗。你们看,天是圆形的,地象棋盘一样是方形的,那么,大地的中心在哪里呢?”现场人员崇拜地望着知识渊博的周公。
大地的中心当时称地中。这反映了周代以华夏为中心的地理视野。《周礼》记载,在阳城“测土深,正日景,以求地中……日至之景,尺有五寸,谓之地中。”远古到周代,都把都城所在的中原地区看做世界的中心,并把都城以外按照距离远近分为五服地域:甸服、侯服、绥服、要服与荒服。五服实际超出了九州范围,反映了华夏中心地理观。
地中测量更是先秦流行的天圆地方宇宙观的外在表现。春秋时期的曾子认为:“诚如天圆而地方,则是四角之不掩也。”后来,天圆地方被概括为盖天说,西汉时期成书的《周髀算经》是盖天说的代表作。《周髀算经》形象地描述盖天论:“天圆如张盖,地方如棋局……方属地,圆属天,天圆地方,……笠以写天。”天圆而地方即把大地看作一个平面而不是球面,把天看作一个圆形的草帽。在汉代,不少学者以盖天说来解释天文现象,《淮南子•兵略训》认为:“夫圆者,天也;方者,地也。天圆而无端,故不可得而观;地方而无垠,故莫能窥其门。”方形的大地自然有中点,周公组织地中测量正是天圆地方宇宙观使然。天圆地方是中国古代代表性宇宙观,影响深远,清代天坛的建设理念就贯穿着天圆地方,高处望去,就像一个天圆地方的模型。
盖天说示意图(引自李约瑟《中国科学技术史》第四卷) “大人,使用圭表测量,真是又快又方便。”在周公测景台测量的人员高兴地说。
“把圭和表的结合起来,以土圭之法测量日影,是我周人的创造。”周公很自豪。
表本来是一根木杆,当时长8尺。圭是测量表投射的日影长短的尺度,当时用泥土烧制而成,称土圭。测影时,先垂直竖立表杆,然后用圭去量日影长度。圭表出现后,只要安置妥当,日影就直接投射到圭上,可以立刻读出影长。圭表成为古代天文观测的常用工具,目前所见圭表实物最早的,是1965年在江苏仪征东汉墓出土的铜圭表。此圭表制作精巧,表可以折叠放入圭上的槽内。测量地中更加重要的是实用目的。《周礼》载:“地中,天地之所合也,四时之所交也,风雨之所会也,阳阴之所合也,然则百物阜安,乃建王国(城)焉”。就是说,测量地中为了建设王城选点。阳城在周代东都洛邑东南不远,也许与测量地中有直接的关系。测量地中的日影长度还作为推算距离的标准。古人在测量中发现,夏至阳城的日影长1尺5寸,往南的影长会逐步缩短,往北的日影会逐步延长。南北方向上影长差1寸,两地大体相距1千里。于是“寸影千里”就成了推算两地距离的规则。从日影长度差推算距离真有点天文大地测量的意味。直到南朝天文学家何承天在公元442年组织了一次远距离的测影活动,即派人到交州(今越南河内附近)测影,与在阳城测量数据比较,才发现了“寸影千里”并不十分科学。随着科学技术的进步,地中测量逐步成为了历史,但是立表测影一直是延续千年的天文观测方式。纵观中国测绘史,周公组织的在周公测景台的地中测量活动,仍然不失为一个值得后人景仰的测量佳话。微信号:huitiandi321
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