第151章 如何測量經緯度（1 / 1）
金樾聽得頭昏腦漲，心裡面明白沈方所講的乃是航海所必須學會的知識，但一時之間如何能全部理解。直到聽到六分儀三個字，立即豎起耳朵仔細傾聽。
沈方在黑板的地球上面的赤道、南、北迴歸線位置各畫了一條線。“為了便於說明，先約定一下參照物的名稱，這條線，是離地球自轉軸最遠的一條線，叫做赤道；這條線叫做北迴歸線，是太陽直射北半球最遠的點，經過了大周的廣南東路和廣南西路，我們昌國縣就在北迴歸線以北；這條線叫做南迴歸線，是太陽直射南半球最遠的點；我們把平行於赤道的線稱之為緯度，垂直於赤道的線稱之為經度；一個圓360度，由此可見從赤道至北半球的頂點和南半球的頂點都是90度，分別稱之為北緯90度和南緯90度。還記得北迴歸線所在的緯度嗎？正是23度26分，等於90度減去自轉軸與地球黃道的夾角。因為地球不停旋轉，無法確定經度的初始參照點，所以經度只能反映兩個地點之間的相對位置，為了便於標註地理位置，我們可以把昌國縣夫子廟所處的位置經度設為0度。然後向東為東經0度至180度，向西為西經0度至180度。為了便於計算兩點之間的距離，把一分，也就是經度或緯度一度的六十分之一的長度稱之為一海里，大約相當於三里又一百二十丈。把每半個時辰一海里的速度稱之為一節。”
“昌國縣離杭州大約110海里，按目前快船10節的船速，大約六個時辰可以抵達。”
“若想知道某地的緯度，只需測量出某地的高度角，也就是太陽光與地平線之間的夾角便可以求出。剛才我給大家講了，夏至這一天，太陽直射北迴歸線，這時太陽直射地球緯度是北緯23度26分，冬至這一天，太陽直射南迴歸線，這時太陽直射地球緯度是南緯23度26分。而太陽直射地球緯度從北緯23度26分逐漸變為南緯23度26分，再逐漸變回北緯23度26分便是一年，共365天。知道今天的日期，很容易知道透過與夏至之間的時間差，而知道太陽直射地球緯度。如果測量緯度的時間在春分至秋分之間，那麼所處的緯度就等於，90度減太陽此時的高度角再減太陽直射地球緯度；如果測量緯度的時間在秋分與春分之間，那麼所處的緯度就等於，90度減太陽此時的高度角再加太陽直射地球緯度。”
沈方看到底下觀眾一臉茫然的樣子，慈航師太乾脆閉上眼睛念起阿彌陀佛。沈方衝著講臺下的聽眾笑道，“各位，聽明白了沒有？”
顧弘章站起來說道，“二公子，聽你講起來似乎很容易，但理解起來卻很難，倒是地球圍著太陽轉，月亮圍著地球轉，地球自轉軸有偏角，地球是圓球，這些實在是駭人聽聞，但卻能解釋一切自然現象，不由我等不相信。”
“如果真想搞清楚，需要經常思考學習，才有可能。不過對於設計製造六分儀而言，這些知識已經足夠了。”
“接下來便是經度。經度其實好測量，只要有時鐘可以計時，便能夠推算出來。例如在昌國縣夫子廟正午之時，將時鐘啟用後，向東航行，航行到海上某一地，正午之時，時鐘顯示的是巳正，那麼兩地之間差一個時辰的經度，可知當地的經度乃是東經30度。同理，如果西行到大周某州縣，正午之時，時鐘顯示的是未正，那麼兩地之間也是一個時辰的經度，可知當地的經度乃是西經30度。所以只要能取到當地正午之時的時間，與起始地正午之時的時間一比較，便可知道其詳細的經度。”
“所以使用六分儀只能測量出緯度，而使用鐘錶可以測量出經度，鐘錶和六分儀同時使用便可以確定測量者的精確位置。只要能測量出準確的經緯度，那麼在茫茫的大海上，便不會迷路，而且還能繪製出精確的海圖，乃至世界地圖。有了這張海圖，我們昌國沈氏便會將我們的商船開往全世界。”
“各位大工，你們來昌國技術學院的第一件事，便是製作鐘錶和六分儀。只有能製作出精良的鐘表和六分儀的人，才可以成為大匠。當然，你們只需要跟著我製作就可以，我會將六分儀和鐘錶的詳細圖紙在課堂上與大家分享，然後大家便可以去不斷地打磨材料。”
“三哥，我也想跟著做！”沈德虎頭虎氣地說道。
“行，你和蕙兒想做就跟著我一起做吧。”
“昌國技術學院第一次公開課就是這些，希望大家明白一件事，生活中每一件事，都有其中的理，雖然儒家、道家、佛家都認同這個事實，但他們只是抽象地去讚美其中的奧妙。我們研究技術的人，就應該從這些事理中，找到其中存在的規律，而這也是建立昌國技術學院的初衷，我不希望在座的大工，跟著我照貓畫虎，抱著能做出鐘錶和六分儀來，就萬事大吉的念頭，而應該去仔細思索，為什麼需要這樣做，能不能繼續改進。”
“為了檢驗大家所學的成果，我提個問題，看看有沒有人能夠答上來。春分這天，在某地測量太陽的高度角是60度，那麼此地的緯度是多少？”
長達四五個呼吸的沉默。今天上午的培訓可以說是成功的，讓上百人知道地球是圓球，原來日出日落是因為地球自轉，一年四季變化是因為地球公轉。但同樣也是失敗的，幾乎沒有人能聽得懂那些枯燥的道理。在沈方準備公佈答案之前，他發現王可兒的眼神中有一絲猶豫，“可兒，你可知道答案？”
“我猜是北緯三十度，因為春分這天，太陽直射地面緯度為零度，九十度減去高度角六十度，再加上零度，正好是三十度。”
“沒錯，答案是北緯三十度，也正是昌國縣的緯度。而且在春分或秋分這天，都可以用這種方法快速計算出來某一地的緯度。”
很多人記住了這個特殊的時間。
沈方的第一堂課在昌國縣造成了極大的轟動效應，無論是酒肆茶樓，還是勾欄瓦舍，都在傳誦著沈方講的駭人聽聞的知識。
“大地是圓的！沈家二公子把大地叫做地球！”
“那大周的另一邊的人怎麼辦？”
“另一邊沒有人，他們都會來我們這一邊！”
“地球繞著太陽轉，才有了四季。”
“這就是沈家二公子胡言亂語了，明明每天太陽繞著大地轉，包括星星和月亮都繞著大地轉，我們這裡的大地才是中心。”
“月亮也是個球體，繞著地球轉。”
“月亮如果是球體，還不落下來？明明月亮和太陽一樣，只是一副更亮的畫而已。”