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首页殖民全球从大明海贼开始 第10章 六分仪

第10章 六分仪

    “开始测量航速!”
    又经歷了一个多时辰的折磨后,少年们总算能把船往一个方向开了,隨后在林昊的催促下,立即开始第二项技能的演练。
    开始!”隨著林一一声令下,他同时把手里的沙漏翻个身开始计时,同时另一名少年手中握著麻绳开始释放。
    麻绳的一头绑著一个竹板,另一头绕在一个纺锤里面,隨著帆船不断前进,纺锤上的麻绳不断被
    翻了个身,开始计时。另一名海员手握麻绳,绳子的一头绑著一块三角形木版,飘在海面上,另一头绕在纺锤里,隨著帆船的前行,不断从纺锤上鬆开,从那名少年的手心里通过。
    “停!”隨著沙漏中的沙子漏完,林一喊了一声。
    隨后放竹板的的少年报出一个数字,这就是这段时间里通过他手掌心的绳节数量。
    林一快速的心算一下,隨后朝著林昊道,“报告少爷,航速测量完毕,当前航速5节。”
    “嗯,你们这个倒是测得不错,下一组继续测量航速,持续检测。到了晚上再练习测量纬度,然后计算一下船只的位置。”
    林昊点点头,一旦不需要复杂的操作了,这些少年的表现倒是符合林昊的期待了,当然也许是测航速太简单的缘故。
    航海的方向和航速在这个时代必须隨时测量,並且按时记录,在大明,这东西整理后就是针路图,在西方则是叫航海日誌。
    知道方向和速度,再知道两点的纬度,只需要简单的结合三角函数知识就能知道当前点对於上一个点的位置,所有的点连接起来就是航行的路线图,理论上可以精確的知道所在的位置。
    嗯,是理论上,实际上这种误差挺大,而且隨著时间和天气情况的变化会越来越离谱。
    真正想知道位置还是得测量经纬度,可惜在航海钟发明之前,经度的测量太难了。
    虽然所有人都知道只要知道当地准確的时间,就能算出经度,但这个根本实现不了,当前的钟摆时钟在海上的顛簸环境下根本无法准確计时。直到18世纪航海钟的发明才真正解决这个问题。
    倒是纬度这个东西,无论东西方都玩的很成熟。
    大明使用牵星板进行测量,所谓牵星板,就是由12块乌木正方形板组成,最大边长24厘米(十二指板),最小2厘米(一指板),辅以带缺刻的象牙块进行微调。
    使用牵星板进行纬度测量时,观测人员需要將手臂伸直,隨后保持板子垂直海面,隨后调整板子使其上边缘与星体相切,下边缘与海面平行。通过板子所在的指数(1指≈1.9°)就可以得到星高(纬度)。
    在《郑和航海图》记载中,郑和下西洋时经过马六甲海峡测得的数据纬度数据为“北辰星七指三角平水”。
    对应的纬度就是14度2,与真实纬度相差仅20公里。
    这个时候西方则用的是星盘或者十字杆,两者原理基本一致,真正导致后面產生差距的是六分仪,由著名的牛顿和胡克基於几何光学原理提出,隨后18世纪成为航海標配。
    而林昊让学员进行纬度测量的自然是六分仪,只要知道了原理,再加上一个手法及格的铁匠,六分仪很简单就能造出来,反倒是为了將上面的刻度弄准,费了林昊不少功夫。
    到了晚上,在林昊的吩咐下,眾人没有迴转,反而继续航行。
    眾人简单的用了饭菜,隨后开始测量纬度。
    晚上的纬度测量比白天方便的多,白天只能测正午的太阳,但晚上,可以测量的星体太多了。
    不过,大家最喜欢的还是测量北极星,因为北极星是在地球自转轴上,且北极星距离地球无限远。这就导致了北极星与当前所在位置的连线与地轴平行,测得的高度角就是纬度大小,不需要再结合天体位置进行换算。
    首先进行测量的依旧是林一,只见其拿出一个金属仪器开始对著海面操作。
    这个仪器相当於一个圆的六分之一,这也是六分仪名称的来源。
    整个六分仪的关键是两面镜子,第一面镜子是固定在最上面一个可选择標杆上的指標镜,隨著手臂转动改变方向,標杆最下方指向刻度。
    第二面是固定在六分仪框架上不可移动的水平方向的镜子。
    重点在於第二面镜子,它一半是反射镜子,另一半是玻璃透镜,这样可以使观测者同时观测到海面地平线和天体。
    根据反射定律,入射角等於反射角。当引入第二面镜子並与第一面形成夹角时,光线偏折角度將是该夹角的两倍。这一原理构成了六分仪放大角度测量的数学基础,仪器的刻度也依此標定。
    標臂旋转20度时,两面镜子夹角为20度,但光线偏转角为40度,故刻度盘直接標註40度。
    林一先是花了十几秒確定北极星的位置,隨后开始將眼睛放在一起最前方的圆筒上开始测量。
    只见其不断地转动那根標杆,大约过了半分钟,林一终於完成测量,隨后固定好標杆,仔细的查看此时的刻度。
    “报告少爷,测得的北辰星角度为26.5度。”林一匯报的结果让林昊沉默了片刻。
    不是测的不对,既然对方测出来了,那结果大差不差,林昊沉默是因为,他们正式航行的时候是正午,那时候在东洛岛正午通过测量太阳得到的东洛岛纬度为26.4度。
    这代表著,少年们卯足劲开了了一天,才向北走了10公里,这速度也是没谁了。
    不过想到眾人今天的操船的拙劣表现,林昊又表示理解。
    “知道了,你们交换著测量一下,同时测量织女星和其他星辰进行位置纠正。”六分仪好造,但上面的镜子与玻璃不好弄,刚开始林昊都是用铜镜糊弄的,最近才从澳门採购到镜子,老贵了,所以装备玻璃镜的六分仪就只有区区两个而已。
    虽然说身为穿越者,手搓玻璃镜乃是基本操作,毕竟其原理只要是攻读过初中化学学位的人都能耳熟於心,但不是不会,而是不敢。
    再有一个稳固基地和足够的武力之前,林昊不敢把任何过於先进的东西拿出来,否则最后连自己怎么死的都不知道。
    “好想要个长久的基地啊,东洛岛终究是太小了。”


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