“这是测影的利器。”崔道演抚摸着冰凉的木杆,“通过表影在圭上的长度,能定节气,能测时刻。冬至时,太阳斜射,表影最长,能超出这青石圭的尽头;夏至时,太阳直射北回归线,表影最短,只在圭石根部一小截。”
他蹲下身,指着圭石上的刻度:“昏中星的位置与表影长度结合,才能精准定出‘时’来。比如同是参中,表影长三尺是冬,长一尺是夏,这便是‘时’的差别。”
接下来的日子,叶法善彻底成了“观星的囚徒”。天不亮就得爬起来,裹着厚衣站在观星台东侧,眯着眼记录旦时启明星的方位,看它的高度、偏角,用算筹在竹简上画出简图;黄昏时分,他准时守在圭表旁,看着夕阳将表影一点点拉长,在圭石上移动,直到表影指向正南,便立刻记下此刻的昏中星;入夜后,他还要借着月光观测长庚星的轨迹,看它如何在西方天际缓缓沉落。
青禾见他日日忙碌,便在清晨递上温热的米汤,黄昏时搬来小马扎让他歇脚,夜里则提着灯笼陪他在观星台守候。“道长,你看这启明星,今日像个害羞的姑娘,躲在云后面呢。”他指着东方的云层,那里偶尔透出一点银光。
叶法善被他逗笑,紧绷的神经松了些:“它可不是害羞,是在告诉我们,今日会阴天。”
果然,午后便飘起了细雨。
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日复一日的观测中,叶法善渐渐摸到了规律:正午时分,当表影最短时,阳光烈得能晒化青石上的露水,这正是太阳直射北回归线,对应夏至;而冬至那日,表影长得几乎要爬到观星台的台阶上,寒风像刀子般刮过,连呼出的气都凝成了白雾。
他将现代天文学的“黄赤交角”知识与圭表测影结合,拿出算筹在竹简上反复演算。地球自转轴与公转轨道面的夹角约为66.5度,这便让太阳直射点在南北回归线间移动,而岁差正是由此产生的自转轴进动所致。他算出岁差约为每七十一年零八个月差一度,比崔道演所说的“百年差一度”更精确。
他用竹简画出表格,左边记着年份,中间是观测到的昏中星位置,右边是按新算法算出的结果,两相对照,误差小得惊人。“道长您看,”他将表格递给崔道演,“按这个算法,百年后的心宿位置,该比现在偏西三度左右。”