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第41部分（第3页）

正仪（Chengi）—矫正工具

正像要看到的那样；　这些仪器是用来认识天空中的星（天球仪）、测量太阳阴影的长度（很高的日圭）、测定发生蚀时太阳和月亮的精确位置（证理仪）、放大太阳阴影的图像（景符）、观察月蚀（日月蚀仪）、观察北极星（候极仪）。

其中一些仪器需要解释。中国人早已知道太阳的阴影越长（也就需要越大的日圭），所测量的时间就越精确。然而，阴影越长，它就会变得越细、越模糊。在明代的早期，中国人就设计了一个“暗箱”，在观察室屋顶顶端开一个小洞，这个洞能产生一个锐利的阴影。他们通过安放一块放大镜来加强这种效果。这使得百分之一英寸的长度都能被测量出来。

当太阳落山的时候，上述的测时装置就失效了。在黑暗中测量时间就得依靠使用各种不同类型的水钟—漏壶来完成。这些仪器在白天时依靠日圭已经在它们的身上刻上了刻度。漏壶有几种类型，其中最好的一种是一个秤杆类型的秤漏（cheng　lou）。它带有补偿器装置，既能考虑大气中空气的压力也能考虑钟内本身水的重量。这些钟有一些在潘达南（Pandanan）的中国沉船的残骸中被发现。我们看到会为这种装置的巧妙构思而惊叹不已。这种装置在1478年印刷的中国大百科全书《事林广记》（Shi　Ling　Guang　Ji）中有图例和说明，此书现藏于剑桥大学图书馆。根据以上所说的我们可以概括的讲，到1421～1423年航海结束的时候，中国人已经有能力用他们建立在全球各地的观察平台来测量时间。

蚀（GM）

地球上看到的月亮和太阳的蚀发生在太阳、月亮、地球彼此处于同一条线的时候，也就是围绕着地球转的月球轨道和绕着太阳转的地球轨道在同一平面上的时候，这称为日蚀和月蚀。当这些星体不在一条线上的时候，那便是新月或是满月，而不是蚀。

日蚀

日蚀时，排列如后页图所示：

月亮遮住太阳的光线在地球上形成了一小块阴影区，使得这块区域在一段很短的时间里变得如同晚上一样。当月亮绕着地球运转和地球自身旋转的时候，这个暗影，一个黑暗的点，也随着在地球上移动。因此，观察者在不同的位置上能看见不同时间的日蚀。

月蚀

在一次月蚀的过程当中，地球是在月亮和太阳之间。因为地球比月亮大许多，那么由地球射过来的投影自然也很大。正如在天文观察的范围内所提到的那样，最大的不同是在一次月蚀中，这一现像能被半个地球范围内的观察者同时看到。然而，在一次日蚀现像中，在任何时候，只有地球的小块区域能看到。

观察一次月蚀的关键是（i）确定当月蚀穿过地球时，能被人们同时看到的经度；（ii）当月蚀被看到的时候，地球还在旋转，这样看上去就有种天上的一切好像都在往地球相反的方向运转的效果。

在一次月蚀期间所经历的事情（JO和MP）

在一次蚀期间有四件主要过程：U1—初亏，当月亮刚进入阴影的黑暗中时；U2—二亏，当月亮刚好完全进入阴影（完全的覆盖）的时候；U3—三亏，当月亮最初开始从阴影边缘浮现的时候；U4—四亏，当月亮完全出现的时候。这一过程在自西向东横穿180°的范围内都能被观察到。

在月蚀中用花费的时间测量经度（JO和MP）

用日圭和水钟，中国人能测定经历的时间，一分一分，贯穿白天和夜晚。他们也能够预测到一次完整的月蚀发生的时间—大约每六个月某个地点穿过地球。给航海家和天文学家的指示如下：“在未知的领土中登陆之后，从下一个完整的蚀开始的时候，要一直等到第三个过程发生和黑暗开始消失。也就是当第一束光线出现的时候，月亮开始从它的月蚀过程中出来的时候。在新领土上的观察者和在北京的天文学家同时观察夜空，确定一颗通过当地的子午线的主要的星。”这条子午线是一条在天球仪上想象的线，它从观察者的天极以北的位置一直延伸越过观察者的头顶（观察者的顶点），终点在观察者南端的天极。沿着这条想象的线，观察者选择一颗穿越这条线的已知的星。这一点是所有观察者的关键点。

当那些新发现领土上的天文学家回到北京的时候，他和在北京天文台的天文学家比较记录。从国外回来的人的记录中显示：在月蚀第三个过程的时候，阿尔发星（alpha）从当地的子午线通过。而北京天文学家的记录显示：当月蚀第三个过程的时候，贝它星（beta）也从当地的子午线穿过，两者都是众所周知的星。他们现在已经弄出了时间保存装置。它们是从日圭上刻下来的。他们等阿尔发星穿越天顶时，开始用他们的时间测量装置测量直到贝它星穿过他们的天顶。阿尔发星和贝它星穿过天顶所消耗的时间就是地球在两个观察者之间旋转的距离——一个在北京，另一个在新发现的土地上。地球每24小时旋转360°。因此，如果我们假设阿尔发星和贝它星相继通过的时间间隔是6个小时（它花费地球旋转的四分之一时间），那么北京和新发现土地之间的经度差异也是全球总经度的14，也就是360°或90°的14。

附录四（3）

GM的注释：这种精致的设置被月蚀U1、U2、U3　和U4四个过程所描述并能运用一些平均数去减少一些错误。

理论的证据（JO和MP）

我们决定通过观察2000年7月16日、17日的月蚀来证明我们的理论。我们从塔西提岛（Tahiti）横穿太平洋到新加坡都安排了观测小组。非常巧的是，我们选择的地点正是古代中国人建立观测平台的地点。

2000年7月16日、17日关于月蚀的观察。正如所看到的那样，单个观察的误差一般是正负°或者更小。因为一度相当于4分钟的时间，所以这个误差相当于6分钟。两个观察者联合起来的误差被2除之后就更小了，大约只有正负°。

这就是从无论什么星经过当地子午线的春分点被测量出来的天球经度的观察表格。一条直线从北方越过观察者的头顶伸向南方。天球上的经度是沿着星图上赤道测量出来。因此，在339°（塔西提）测量出旋转的圆筒型星图的方位。在U2到U3这个过程所消耗的时间能够通过这个圆筒型星图从339°往后旋转到360°到368°—这大约需要两个小时。平均误差：塔西提°，新西兰°，墨尔本°，新加坡0°。我们观察者都是业余的观察者；但随着更多的训练和更多的经验，我们得出的误差会逐渐降低。

实际的运用（GM）

结果中有着令人吃惊的内容，因为经度是从在东面的塔西提66海里的误差到在西面的新加坡没有经度的误差被计算出来的。在新加坡和新西兰之间有6海里的经度误差，新西兰和澳大利亚之间则没有。横穿了地球几乎13计算出来的经度，其误差是66英里。

古代中国人已经测出的经度和奥利弗（Oliver）教授小组所测的一样精确。这个方法非常卓越，不像纬度的计算，不需要六分仪，也不需要时钟，惟一所要的仪器是精确测量消耗时间的装置，即日圭。

由于精确地测定了马六甲（新加坡）的经度；　中国人的船队现在可以在印度洋周围—苏门答腊（Semudera）（Sumatra）、安达曼群岛（Andamans）、栋德勒角（Dondra　Head）、锡兰斯里兰卡、印度马拉巴尔（Malabar）海岸的卡利卡特（Calicut）、非洲东部的桑给巴尔岛（Zanzibar）、塞舌尔群岛（Seychelles）和马尔代夫群岛（Maldive　archipelagos），这些土地上?