亲爱的游客朋友,您现在看到的这个仪器叫做正方案。这是郭守敬设计的主要用于测定方向的一种仪器。它可以平放,也可以竖着放置,当测角器使用。正方案原本是木质结构,四尺见方,厚一寸,后来为了便于保存,便改用铜制作了。您会发现,在正方案的案面中心划有一组十字线,以交点为圆心,以一寸为间隔,又划有十九个同心圆,与最外圆相距三分,又划一圆,并在两圆之间,标有刻度。圆外,有表示时刻和方位的天干、地支及八卦图案,距边五分是一周水槽,和仰仪一样,这是用来注水,来校准案面水平的。那么正方案是怎么使用的呢?您看,在正方案的案心有一个二寸高,直径也是二寸的圆柱体。中心有个小洞,插入了一根一尺长的铜竿。由于太阳每天东升西落,当太阳东升时,竿影自然会在西边;太阳在西边时,竿影便会落在东边。这样,每天竿影的端点,由西边与最外侧的圆相交始,到中午,铜杆的影子逐渐变短,交到最内圈的圆,傍晚又在交到了东边最外圈的圆上,这样,每个圆上都会有两个交点,连接同一圆上的两点。取连线的中点与圆心的直线,就是正南正北方了。在郭守敬以前,用类似的方法测影定方向,要找一块平整的土地画一个圆圈,是非常麻烦而且不准确的。而郭守敬在正方案上刻有很多同心圆圈,可在同一天取得多次测量结果,方便的同时,又剔除了偶然误差,提高了测量的效率和精确度,而且还可以到处搬运使用。现在,利用同样的原理测定方向的仪器简称为“等高仪”。等高仪除了测定方位和纬度外,还可以加上时间,能比较系统地测定经度。说到这里,您可能会问,中国不是在很早就发明了指南针了吗?为什么还要用正方案这么麻烦的办法确定方向呢?这是因为郭守敬创制的正方案利用的是同心圆测定方向的,因此排除了地球磁极的影响,指示的是正南正北方向而不是磁南磁北,可以说这是当时世界上最精确的定向仪器了。听完正方案的讲解,您也许会发现,古人也是非常“较真”的,当然,较真了,我们的社会才能进步啊!
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