天文学家,有一套观测星象的仪器称作浑天仪,分为浑仪和浑象。
浑仪,可以测定行星具体的位置,在古代还有一个名字叫“玑衡”。
浑象,设置在皇家密室之中,用水来推动,用水银来流转,其中各个以观测的星体在其中运转,模拟天体的运行。
东汉天文学家张衡,三国时期吴国天文学家陆绩都制作过浑天仪。
今天要讲的故事,就是沈括如何发现和确认北极星真正位置的小故事。
背景 在宋仁宗赵祯在位期间,礼部考试《玑衡正天文之器赋》,从考官到考生,都是对于天文历法一塌糊涂。举人们对浑仪和浑象的使用方法和典故混为一谈,就连考官自己判卷子的时候,自己也是一知半解,就这样糊里糊涂的选出了一批乱用典籍的“人才”。
虽说古代传播知识手段匮乏,浑仪浑象只有皇家密室的人真正见过,按理说大家不知道也是正常。但要是真正选拔人才的话,那应该是实事求是,哪怕选拔一个历法的官员,应该也宁缺毋滥的准则才行吧,不然让不懂的人乱写一通学术, 后世不懂自然会被误导,大家会在错误的道路上越走越远。
所以这里可以看到古人选拔人才确有不科学的一面。
经历 就是在这样一个学术背景下,沈括在熙宁年间,受命主持司天监,这才有机会将之前一些错误的观点和结论,进行新的研究,推翻,重建。这当中一定也牵扯到了,礼教、斗争、学术的辩证等诸多压力,但好在最后沈括他成功了。
沈括的研究发现是这样说的:
自汉代以前,大家都认为北辰星是位于天空的正中心的位置,所以称它为北极星,极富尊贵的意思。自从祖恒(祖恒南北朝大科学家祖冲之儿子)用玑衡考察了天极,他发现天极不动之处的位置离北极星还有偏差一度之多。所以以前记录的北极星应该是有出入的。沈括根据这个事情判断,北极星真正的位置要经过重新测量,来找出这个真相。
于是沈括由于职务的方便和尽责的精神,在司天监遍查典籍,考证了各种历法著作,并且配合玑衡观测北极星的动向轨迹,不断验证。一定要找到北极星的运动轨迹。
沈括发现,夜间时候,北极星一开始是在窥管中的,过不了多久,又从窥管中出去了,原来是这个窥管的观测范围太小了呀。原因找到了,沈括就命工匠以扩大窥管管径为目的,制造了一个功能强大的窥管,然后连续三个月观测北极星,北极星始终保持在窥管之中没有消失。
经过观测,原本记载是北极星在天极不动处还有一度尽头的位置,现在发现其实是在三度的尽头。沈括特别的谨慎,接下来用他的理论去验证,北极星的运动轨迹,每次出现的位置都记录下来,足足记录了两百多张图,北极星一直都在估测的位置,夜夜都不差。
就这样沈括才把这个研究报告写了《熙宁历奏议》,去让这件事公诸于世。
小结
一方面,1000年,没有互联网知识库的提供,没有发达的天文观测仪器,古人就用自己的坚定的猜想,惊人的毅力和缜密的思维逻辑,对自然的敬畏之心,为人类的进步做出了一个不可磨灭的贡献。真是令人佩服。
所以人想完成一件事情,用坚定的意志,寻找真理的不懈决心和不断开发新的工具技术,那一定可以有出色的结果的。
另一方面,宋代在选拔天文人才的时候,上下都是似懂非懂,这似乎让人感觉到有些不公正的意思,这里面一定是有一些不可告人的秘密在里面。现如今才是知识分子的美好的时代,希望大家珍惜今天,创造出更多的美好。
今天,沈括发现北极星真正位置和运行轨迹的故事就分享到这里啦。
本文作者:国风夜话(今日头条)
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