黄立听明白了,要画出星图,太复杂了,可不是几年十几年,甚至是几十年的时间能完成的任务。
而且,月球的运动轨迹,也就是月球在任意时刻的位置,想要准确描述,非常非常的困难。
历史上,这根本不是一个人完成的工作。
这其中有英国人弗拉姆斯蒂德的功绩,他完成了北半球的星表。
南半球的星表是法国天文学拉卡雷完成的,为此他专程前往南非的好望角,在那里用了很多年进行观察记录。
还有德国人迈耶的贡献,而他又参考了瑞士数学家伦哈德·欧拉对月球轨道所做的计算。
而欧拉则是一个天才的数学家,他用一组优美的方程式,描述了地球、太阳和月亮之间的相对运动,解决了令牛顿都感到头疼的数学问题。
所有这些科学家的工作,却是要在近百年后才能全部完成。
所以,在目前来说,对于刚刚创造的紫金山天文台,勉强算是天文学家的方以智和方中通,几乎是不可能完成的任务。
黄立并没有露出失望的神情,他也知道是自己心急了。
知识的积累,人才的培养,不是一朝一夕能够实现的。基础薄弱是肯定的,体系的建立也需要时间。
黄立能够强行拔高明军的武器装备,但要提升大明的整体科技水平,却还力有未逮。
“微臣看过传教士携带的资料,上面有伽利略利用木星卫星确定经度的想法,或许可以试试。”
方以智有些忐忑地看了皇帝一眼,似乎觉得做不出成绩,实在是愧对朝廷的投入,或者说是皇帝的重视。
在天文学方面,方以智结合中国传统的天文学和当时传教士传入的西方天文学,讨论了地心学说、九重天说、黄赤道、岁差、星宿、日月食、历法等天文学问题。
对于西方天文学知识,他非常重视,经常追踪西方天文学最新进展。
例如他在讨论天体运动轨道问题时,就曾根据西方用望远镜观天发现金星有周相变化的事实,提出了金星、水星绕太阳运行的正确猜测。
有这样博采众长的优点,可以说,在那个时代是难能可贵的。
黄立微笑颌首,说道:“各种方法都可一试,加入到经度之争,未必就要取得胜利。在此研究过程中,肯定也会大有收益。”
对于经度的测量方法的悬赏,早在万历年间,西方就已经开始。
不仅是西班牙和荷兰这两个航海大国,包括葡萄牙和意大利在内的许多欧洲国家,都出台了各自的奖励措施。
崇祯十一年,伽利略把木星观测的结果交给了西班牙人,未受到重视。
后来,他又把数据给了荷兰人。
可惜,荷兰人时隔三年,才决定派国内顶尖科学家惠更斯,前往意大利和伽利略讨论此方法的可行性。
可是,还没等两人会面,伽利略就去世了,这个方法便被搁置起来。
黄立并不知道这个办法是否要行,反正天文观测总是要进行的,搞不出来,也不耽误什么。
况且,经度测量考验的是国家的科技实力,就算他想抢本初子午线,也要受制于大明的人才和科技水平。
现在法国在抢,还算是先一步呢,可最后还是被英国佬研究出了结果。格林威治天文台的本初子午线,就是明证。
所以,就现在大明的天文、物理、数学水平,想要抢先于西方国家得到经度测量的方法,确实有些不太现实。
黄立想开了,也就能坦然对待。与方以智和方中通又谈论了片刻,便让他们退下了。
“可惜,大明还没有什么吸引外国科学家的地方。否则,朕也想将他们聘请而来,使大明成为科学研究、学术探讨的中心。”
黄立不得不感到遗憾,象牛顿、惠更斯、虎克等等,都是那个时代顶尖的科学家。
其中,更有他不知道姓名的数学家、天文学家、机械制造专家等等。
现在的法国巴黎和英国伦敦,无疑是科学家的聚集之地,代表着那个时代科学技术的巅峰。
更让黄立感到紧迫的,现在正处在欧洲科技高速发展的时期。
天文学、物理学、化学、数学……等等领域,都涌现出一大批杰出的人才。
而且,在之前的科学研究中,科学家们散布在欧洲各国,平时很少交往,隔离的后果很严重。
所以,当时的科学家们意识到这种隔离必须被打破,必须交流与合作,而光靠一个孤独天才的个人奋斗是不够的。
法国的皇家科学院,英国的皇家科学院,无疑集中了当时最顶尖的人物。
而大明在科技研究领域,却是刚刚开始。无论是知识厚度,还是人才积累,都远远落在了后面。
“看来,留学生的派遣工作要加快进行了。”
“十几岁的初中毕业生比较合适,哪怕在外国学习十年、二十年,再回到大明,也能够挑起科技发展的重任吧?”
黄立虽然也建起了皇家科学院,但照比欧洲国家,还是相差甚远。
从小学到初中,再到大学,最后是皇家科学院,西夷国家已经建立起了成熟的教育体系。
从普通老师到教授博士,从小学教材到高端学术资料,也都是完备的。
反观大明的皇家科学院,虽然也有各个研究项目,但多是实用性质。研究人员也是锉子里拔大个儿,知其然不知所以然的居多。
黄立希望派出的留学生能够学有所成,归国后成为高端科学领域的带头人。
而这些海归根据学识,将成为大明的第一批教授,或者是博士。
并且,他们所带来的欧洲最前沿的学术知识,也将使大明尽快追赶上世界科学发展的脚步。
当,当,当……座钟报响了时间,也打断了黄立的思绪。
看了一眼座钟,黄立微皱起眉头,若有所思了半晌,终究是无奈地摇头苦笑。
其实,要测量经度,不管是月距法,还是木星卫星观测法,地磁偏角法,钟表法,都是可行的。
但在当时,要实现这些方法,一是需要大量的观测和计算,比如星相图,月亮的轨迹等等。
其次,则是需要相当精密的机械或仪器。比如计时准确的钟表,每天误差不超过三秒。
当时的科学家们已经计算出,地球赤道上经度一度的距离大约是六十海里,相当于一百零八公里。
而测量经度最简单,也最容易的思路,就是钟表法。
已知每小时对应的经度是十五度,半度经度就相当于两分钟。
当时,从伦敦出发的帆船大约需要六个星期的时间才能到达加勒比海。
由此可以算出,如果采用“钟表法”的话,这块表每天的误差不能大于三秒钟。
如果是在后世,会轻而易举地满足条件。
只要有一块计时准确的手表,坐在船上航行,根据航行位置的时间差距,就能够测出所在的经度。
比如说以南京紫金山天文台为本初子午线,再利用日影法确定当地准确的时间,对好手表。
带上这块手表,坐船航行几天,用日影法确定所在位置的中午或午夜的时间,与手表上的时间对照,就能知道自己所在的经度。
当时误差最小,堪称世界最准的摆钟,每天误差不超过两秒。但却是一台钟摆长达四米的庞然大物,就在格林尼治天文台。
这样的庞然大物在陆地上移动,还要保证走时准确,已经是一件十分困难的事情。
何况是远洋航行,风浪颠簸、温度、湿度、重力等环境条件的变化,也会影响摆钟的走时准确。
陆地上测量经度的办法,相对来说,比较简单。
通常的办法是等到一个共同的天文事件,然后让各地的天文学家准确记下当地时间就可以了。
这个天文事件可以是月亮和某个星星相遇的时刻,也可以是月食。
事实上,很早就有人利用发生月食的机会,测量出了不少地方的准确经度。
但这种天文事件发生的概率不大,对于航海定位来说,没有什么用处。
“现在已经有了怀表的雏形,但走时的精准度用于日常计时尚可,用于测量经度则差之太远。”
黄立大概猜出为什么英国佬在经度之争中笑到了最后,因为英国佬特别喜欢机械,历史上出过很多机械大师。
比如世界上第一座机械钟,就是由英国一个不知名的英国机械师于1283年制造出来的。
而现在世界上最顶尖的钟表制造大师,多是英国人,包括英国钟表之父,给天文台制造大摆钟的那位。
黄立沉思良久,提笔写了一份草稿,有关钟表制造的悬赏公告,借鉴于英国佬的“经度法案”。
法案规定,凡是有办法在地球赤道上将经度确定到半度范围内的人,奖励两万英镑;
将经度确定到三分之二度范围内的人,奖励一万五千英镑;将经度确定到一度范围内的人,奖励一万英镑。
在当时,两万英磅可是一笔巨款,要换算成银子的话,兑换比大概为一比三或一比四之间。
“凡能制造出每天误差小于二十秒的机械钟表者,奖励五千银币;少于十秒者,奖励一万银币;少于三秒者,两万银币。”
黄立还是本着重赏之下有勇夫的原则,谁知道会不会有绝世天才冒出来呢?
写完之后,黄立又思索了一会儿,再次提笔,“成立钟表委员会,暂挂于机械研究院之下,有权向提出可行性方案的穷人预支奖金,做为试验经费。”
黄立并没有直白地表示出测量经度的目的,但钟表委员会却是历史上第一个官方的研究开发资助机构。
不管能不能研究成功,在这个过程中,哪怕是失败,也是经验的积累,甚至是技术的进步。
“这样的悬赏要面向全世界,兴许能吸引到厉害的科学家,哪怕是钟表匠也欢迎来大明。”
黄立对于西夷国家尊重科学和技术的态度,非常的赞赏。不管是哪行哪业,顶尖者都能成为学者般的存在,受到人们的尊敬。
比如英国皇家学会(相当于中国科学院)的会员,就有伦敦最著名的钟表匠。
而在大明,或者说以前的大明,一个只会奇技淫巧的手艺人或是工匠,如何能进入最高的研究机构,得到学者般的身份和待遇?
“除了派遣留学生,聘请西夷的学者教授,也要提上日时议程了。”黄立沉吟半晌,决定召见法国驻华使节,与他们进行商讨。
现在,与大明建立正式外交关系的,只有法国、朝鲜、暹罗、安南。
而建立大使级外交关系的,可能只有法国。现在,只等远隔万里之外的路易十四批准。
大使级外交关系,是外交使节的最高等级。
大使由一国元首向另一国元首派遣,享有比其他等级更高的礼遇,有权请求驻在国元首接见,与驻在国高级官员谈判。
公使则是外交使节的第二等级,由国家元首派遣,所受礼遇仅次于大使,但实质地位、职务以及所享受的外交特权与豁免同大使相同。
代办是外交使节的第三等级,负责处理日常事务,所受礼遇较低。
而法国与大明的利害冲突最小,也是黄立打开与西方交流的窗口。
所以才会争取建立类似于同盟,但又不同于军事同盟的外交关系。
如果英国和荷兰,或者是其他西方国家,外交关系也可以建立,但却不会那么的紧密。
毕竟,大明要把荷兰人逐出亚洲,抢夺他们占据的马六甲、爪哇和锡兰。
而英国佬,则可能是与大明争夺印度的竞争对手。可以有沟通渠道,但实在是不必联系得太过密切。
当然,有没有外交关系,也不影响国与国之前的冲突和战争。
但建立了外交关系,既是世界潮流,也是文明象征,也更方便交流,科学技术和学术方面的。
“虽说与荷兰东印度公司难免一战,甚至与英国佬也会竞争,甚至会大打出手,但好象也不妨碍聘请这两国的科学家和造船技师。”
黄立沉思着,觉得自己有些防范过多,警惕过甚。
人为财死,鸟为食亡。
法国皇家学会能够重金聘请欧洲顶尖的科学家,英国经度委员会的悬赏也是对各国开放,大明也能够更加包容一些。