为何圭表的高度是八尺,很多天文书籍并没有讲解。偶然的一次机会,与天文测绘专家曹书敏老师相遇京都,并聊此话题,曹老师告知本人,他的《观星台天文知识百问百答》一书有答案。
《观星台天文知识百问百答》一书指出:“古代以部落首领的身高为度,八尺是理想的高度。”八尺折合为多少米,历代的标准不同。秦汉时期就是一米八三,现在是一米九三左右。由此可见,古代部落首领不光领导水平出众,而且长得魁梧健壮。
又据《周髀算经》记载:古代利用八尺圭表测影,周公测影台是实物遗存。可见,八尺圭表的尺度,至少可以追溯到西周。
《周礼》又有这样记载:“日至之景,尺有五寸,谓之地中,天地之所以合也,阴阳之所以合也,然则百物阜安,乃建王国焉。”
古人认为到了夏至这天,树立八尺圭表,只要见到圭表影子长一尺半,就可以推测此地是大地的中心,才能天地之合,四时之交,风雨之会,这是古人的宇宙观和哲学观,也是周公测影的社会和文化学背景。
那么,为什么影长又是一尺五寸?是因为夏至日太阳直射在北回归线上,在周人所谓的“地中”(登封古天文台)立一根八尺长的杆子,而后借助勾股定理就能算出夏至日正午太阳投影尺度,计算方法用的是勾股定理,其原理与“千里影差一寸”测法相似。至于测量投影角度的方法,咱们再做专题分享。
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