唐代天文学家僧一行是世界上第一个测量子午线长度的人,他是怎样测量的?

如题所述

子午线也叫经线,是连接地球南北两极的线。测量子午线的长度可以确知地球的大小。早在唐代,僧人一行就为此付出了辛劳。一行,原名张遂。他天资聪颖,青年时代就到长安拜师求学,研究天文和数学,是当时著名的科学家。

测量日影,在我国古代一直都是天文学家的必修课。

早在周朝时,人们就通过测景台来测量日影。这个时期,人们还采用立竿见影法测量日影,规定竿长为八尺。这时的测量日影工作,主要是用来测量日影长短和寒暑变化之间的关系。把竿影最长的那天定为“冬至”,就是这个时期的科研成果。

西汉时,负责天文观测的官员认为“日影一寸,地差千里”,也就是说,在同一时刻的两个不同地方日影的长度相差一寸,那么这两个地方的距离就有一千里。这个说法一直被当作真理,虽然不准确,但却是第一次将日影与地面距离联系起来。

“日影一寸,地差千里”的说法到南北朝时期才受到质疑!

当时著名的天文学家何承天提出了日影差一寸地面距离为六百里的新说法。后来又有人进行过类似的区域测试,但一直都是小规模的测试。唐玄宗时期,国力强盛,有了在全国范围内进行测试的基础。721年,才能出众的僧人一行受命主持制订新的历法,其中有一项准备工作,就是通过观测日影进行大地测量。

这次测量区域跨度大,规模空前,一共在全国选择了12个观测点。最北观测点在铁勒(今蒙古人民共和国境内),最南的在林邑(今越南境内),最核心的观测点设在中原区域的滑州白马、汴州浚仪太岳台、许州扶沟、上蔡武津等地。

因为观测点遍布全国各地,获得的观察数据更加准确。依据这些观测数据,他们发现,从白马到上蔡有526.9里,日影相差已经有2.1寸,这一测量的结果彻底否定了“日影一寸,地差千里”的说法。一行根据测量的数据,还计算出了极地度值,“大率五百二十六里二百七十步而北极差一度半,三百五十一里八十步而差一度”。

极地度值,也就是现代地理学中经线上纬度相差一度的地表距离。地球经线一周的连线也就是现代所称的子午线。既然求得了经线一度的数值,那么子午线的长度值也就不难得出了。

总结:

一行的测量结果为南北间地面距离每增加129.22千米,极地度值就变化1度。这与今天经线变化1度,地球表面弧长111.2千米相比有较大误差。可不管怎么说,一行终归是世界上用科学方法进行子午线实测的第一人,这一发现是在科学发展史上划时代的创举。需要注意的是,当时人们并没有地球的概念,一行的大地测量也不是专为测量子午线而进行的,得出子午线的长度,只是一个科学“意外”。

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第1个回答  2021-06-25
张遂在全国各地测量日影的长度,从而推算出了子午线长度,是第1个测量出子午线长度的。
第2个回答  2021-06-25
他在南北线上面选取了13个观察点,通过这些观察点,观察到每一天日影的长度,通过统计计量进行计算。
第3个回答  2021-06-25
他是利用了科学的方法进行测量的,而且根据一些知识的结合,还有一些工具的使用,测量出了相关数据。
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