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穿梭在晉朝

第205章 精準(zhǔn)測算地球周長

穿梭在晉朝 松巖之上 2075 2019-08-10 15:43:11

  接下來的日子里,李松經(jīng)常到孟津渡口那里巡視,看看王石匠的進(jìn)展如何。他關(guān)心的是黃河大橋能否在汛期到來前完工,好在每次巡視,都看到工程在有條不紊地進(jìn)行,進(jìn)展很順利。

  至于西門外正在修建中的自家新房子,李松也會抽空去看看。不過,有祖逖在那里監(jiān)督,倒不需要他太操心。作為世家子弟,祖逖的眼光自然不低,從房屋的架構(gòu)就可以看得出,建成后房子將會很氣派。把建房子的事交給祖逖,可以放心。

  這天,鄭凡派人請李松到國子監(jiān)一敘。

  李松想起3個月前,鄭凡總結(jié)出一個測算地球周長的公式,還打算實地測量一下,難道已經(jīng)有結(jié)果了?

  李松來到國子監(jiān),見到了鄭凡,不由得一愣:鄭凡看上去變黑了,人也瘦多了。

  李松問:“幾個月不見,你怎么成這個樣子了?”

  鄭凡說:“這幾個月一直在外面跑,所以瘦了點?!?p>  李松問:“你在忙上次說的測算地球周長的事?”

  鄭凡說:“對。忙了幾個月,總算有結(jié)果了?!?p>  李松說:“太好了。說說看,你們是怎么測算的?”

  鄭凡說:“您上次講的那個故事,埃拉托色尼可是找了兩個相距800千米的地方。所以,我們也應(yīng)該先找兩個相距遙遠(yuǎn)、南北相對的地方,最好是兩地之間一路上都是平原,這樣便于測定兩地的距離?!?p>  李松點點頭:“是的,要保證一地在另一地的正南,而且距離要足夠遠(yuǎn)。”

  鄭凡說:“就我所知道的,從北平郡一直往南,基本上都是平原。所以我們5個人先來到北平郡,把這里作為起點,留下兩個人,約定一個月后開始測量此地的陽光傾斜角,持續(xù)30天?!?p>  “然后,我和另外兩個人就向南出發(fā)了。為了不偏離正南方向,我們按照指南針?biāo)甘镜?,一路向南走,邊走邊測量里程?!?p>  “幸好一路上都是平原,沒有什么高山丘陵,最多就是些小河。我們花了一個月時間,向南走了1600里,也就是您以前說的800千米,到達(dá)了合淝附近的一個地方。”

  “我們把這里定為終點,兩地恰好相距800千米,而且是在精確的南北方向上?!?p>  李松聽了頗為感動:為了滿足“南北相對”這一條件,鄭凡用上了指南針;為了測算的結(jié)果準(zhǔn)確,他們一路上親自測量兩地的實際距離,而不是采用一個大概的距離數(shù)據(jù)。這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,不正是搞科研所需要的嗎?

  李松感嘆說:“你們做得很不錯,在現(xiàn)有條件下,可以說已經(jīng)做得足夠精確。后來你們又是怎么測量的呢?”

  鄭凡說:“在確定了這兩個地點后,我們就開始了一個月的測量。當(dāng)初您曾提議:每天要多試幾次。所以每天一到午時,只要天氣晴朗,我們就立起5根長度不一的細(xì)木桿,根據(jù)細(xì)木桿在陽光下的影子,測量出傾斜角?!?p>  李松說:“但是每天有5個數(shù)據(jù)啊,你們是怎么處理的?”

  鄭凡說:“去掉一個最大的和一個最小的,剩下的3個數(shù)據(jù)通常就比較接近了,我把3個數(shù)據(jù)的平均值,作為當(dāng)天最終的傾斜角數(shù)據(jù)?!?p>  李松點點頭:“不錯,測量傾斜角時,如果只測量一次,很容易受到人為因素影響,數(shù)據(jù)很可能不太準(zhǔn)確。只有多做幾次,才能最大限度排除人為因素的干擾?!?p>  鄭凡說:“我們在那里呆了一個月,只要天氣允許,我們都會測量,并記錄下傾斜角數(shù)據(jù)。按照約定,留在北平郡的兩個老師也是這么測量的。”

  李松說:“你們堅持了一個月,得到的數(shù)據(jù)應(yīng)該說非常豐富了?!?p>  鄭凡說:“半個月前,我們返回了洛陽。不久,北平郡的兩個老師也回來了。然后,我們開始對照兩地的數(shù)據(jù)?!?p>  李松問:“情況怎么樣?”

  鄭凡說:“由于兩地天氣不同,只有15天是兩地都很晴朗,都有傾斜角數(shù)據(jù)。于是,我們把這15天里兩地的傾斜角數(shù)據(jù)分別相減,發(fā)現(xiàn)這個差值基本上都是7.2°,而兩地相距800千米,因此可以計算出:地球周長=800×360÷1.8=40000千米,跟您上次在故事里講的埃拉托色尼的結(jié)果相同。”

  李松說:“其實埃拉托色尼的故事,我也只是聽說來的,并沒有實際驗證過。你們則是真正去驗證了,意義自然大為不同。不過,最讓我感動的,還是你們想盡一切辦法、精益求精的態(tài)度,這是十分難得的,希望你們以后能保持這份認(rèn)真?!?p>  鄭凡說:“其實自從學(xué)習(xí)了平面幾何和代數(shù),就知道一切都要經(jīng)過嚴(yán)格的證明或演算,任何一個地方都不能馬虎,只有這樣,結(jié)果才能靠得住。這次測算地球周長,老師們都是秉持著這個原則去測量的?!?p>  李松心想:看來,在經(jīng)過了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)訓(xùn)練后,古人也能迅速具備現(xiàn)代科研的素質(zhì)。以后,學(xué)生們的數(shù)學(xué)必須一直抓緊,只有這樣,才有望改變大晉的面貌。

  李松想起一個問題:“你們這次5個人出去測量,前后花了近三個月,學(xué)生們的學(xué)習(xí)不會受到影響嗎?”

  鄭凡笑笑說:“這個您放心,再怎么也不能荒廢了學(xué)生們的學(xué)習(xí)啊。留下來的老師,原本就精通四書五經(jīng),后來又掌握了算術(shù)、平面幾何、代數(shù),學(xué)生們的課程,一個老師就能頂下來,就是稍微辛苦些,但肯定不會耽誤他們的學(xué)習(xí)的?!?p>  李松感嘆道:“你們都已經(jīng)是全能型的老師了,這樣我就放心了?!?p>  鄭凡說:“通過這次測量,‘大地是球形的’更加無可置疑了。上次曾跟您探討過,如果大地是平的,那么各個地方肯定都是一樣的傾斜角。但是這次的測量結(jié)果表明,南北方向上的不同地方,傾斜角不同。這一事實,只有從‘地球’這個角度才能解釋通?!?p>  李松說:“不錯,這跟海邊先見到桅桿頂?shù)氖聦?,能起到同樣的證明作用?!?p>  鄭凡問道:“既然我們腳下的大地是球形的,那么跟我們腳對腳的,到底是個什么地方?那里也有人嗎?”

  這個問題很合理,但卻讓李松一時不好回答。

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