纬度是天定的,赤道就在那里,它天然是零度纬线。
以南北极为九十度,自然能确定各地的纬度数据。
经度却和它不一样,以哪条经线为起始,是被人为确定的。
例如《坤舆万国全图》,它是以经过福岛——大概是后世加那利群岛耶罗岛的经线,作为本初子午线。
这也是当前这个时代,比较通用的经度设定。据说是托勒密所定的幸运岛,并无确切位置。
后来天文技术进步,西方各国开始建造天文台,确定本初子午线。
这个做法导致交流的混乱,各国于西元1884年召开国际经度会议,确定以经过英国伦敦东南格林尼治天文台的经线为本初子午线,确定世界时,划分二十四时区和国际日期变更线。
朱由检之前观看《坤舆万国全图》,并且用它的经纬圈绘制更精确的地图时,就对上面的经度感到非常不习惯。所以他根据会议绘制的地图,是用等距离的网格绘制的。
在知道钦天监能够比较准确地测量经纬度后,他当即决定采用新的本初子午线。
这条线需要有个基准,朱由检道:
“永定门、正阳门、承天门、皇极殿、钟鼓楼这条中轴线,和南北经线偏差多少度?”
“能不能在钟鼓楼附近,修建一座新钟楼,同时修建天文台,确定本初子午线所在的中时区经线?”
北京中轴线和经线有偏差,这是很多人都知道的。
它不是因为修建北京城时测量错误,而是为了符合风水布局。
在天星风水术中,天象分为三垣二十八宿。三垣就是紫微垣、太微垣、天市垣三垣,其中最好的是紫薇垣。
紫微垣具有帝王之势,根源就在于北极星。北极又叫北辰,是帝王之星。紫微垣就是以北极星为主,群星层层拱卫。
日月星辰流转,而北极不动,它代表着帝王之位。
但是北极星不在严格意义上的正北方,它和地轴之间,有1.5度到2.5度的偏差。
所以北京城的中轴线,采取了偏2度的设计。
这是郭守敬的老师刘秉忠主持建造元大都时,所奠定的格局。同样由他主持建造的元上都,就没有偏离子午线。
如今朱由检要把一条子午线确定为零度经线,当然不能选择和经线有偏差的北京中轴线,而是要选择正南正北的子午线。
最优先的地方,就是在钟鼓楼附近建立一座新钟楼,同时建造天文台。
徐光启等人在皇帝提出建造新钟楼的想法后,就开始了选址。
此时听到皇帝的意图,徐光启道:
“北京中轴线和子午线偏差两度,如果在钟鼓楼附近修建天文台,需要在东侧建。”
“就是不知要以哪个地方为基准,它的正南方对应哪座宫殿?”
朱由检第一反应就是选皇极殿,但是想到三大殿多次被烧毁,未来也可能会重建。所以就决定道:
“本初子午线在午时区,那就对应午门中间。”
“在午门中间画一根正南正北的线,向北延伸到天文台。在天文台建造一条南北直线标识,作为本初子午线。”
“新钟楼四面钟的中心,同样要在本初子午线上,每日通报北京时间。”
(大明本初子午线,经过午门中间,大约是现代的东经116度23分50秒。在这条经线上钟鼓楼的东侧,建造新钟楼和天文台)
这样本初子午线的位置,就有了具体的参照物。
徐光启等人急忙记下,打算测量好后,在钟鼓楼东侧修建新钟楼和天文台。
它们和原本的钟鼓楼一起,合称为钟鼓楼天文台,成为大明的授时中心。
北京时间要在此确定,传达给世界各地。
这个时间的确定,自然不是朱由检闲着没事。他是为了方便航行,尤其是远洋航行时的定位。
在纬度可以用牵星板确定的情况下,只需要再确定经度。大明的航海图精确度,就会上升一个台阶。
无论船只漂到哪里,都能知道去哪个方位抵达最近的码头和补给点。
如果把礁石、险地标在航海图上,还能避免航行中发生的危险。
指着钦天监制造的钟表,朱由检道:
“这座钟表显示的是北京时间,如果带着这座钟表上船,再在船上用日晷等仪器,确定所在位置的当地时间,能否根据时间偏差,确定船只所在的经度?”
“再用牵星板确定纬度,把船只所在的经纬度定下来。”
这是最简单的确定经度的方法,也是航海钟的基本原理。
徐光启等人听到后,顿时眼前一亮。他们都感觉自己的思路被打开,能够更方便地确定各地的经纬度。