土,是万物之基,文明之根。古人用朴素的仪器丈量天地,也用精妙的农耕智慧养育众生。
系列科学文化纪录片《格物志:中国古代科技巡礼》今日播出第五集《土载万方》。从地理测绘到农耕文明,本集完整呈现一幅东方智慧的
《格物志·土载万方》海报
圭表测影:于光影间立中定时
古人通过“影差一寸,地差千里”的智慧,在日影的微妙变化中寻找“天地之中”。登封市地方志办公室原主任吕宏军解释道:“竖起8尺高表,看哪一个地方的影长是1尺5寸,它就是天地之中。”这种以光影定方位的智慧,体现了古人将抽象空间概念具象化的卓越能力。

古人定天地之中的理论模型
圭表不仅是定位的工具,更是时间的标尺。吕宏军在采访中分享了古人的重要发现:“地球绕太阳运转一周,有一个日影最长的一天(冬至),还有一个日影最短的一天(夏至),还有两个日影相等的两天(春分、秋分)。”从这四个关键节点出发,古人将一年精细地划分为二十四个节气,将星移斗转的规律,化作田间播种的节律,形成了一套指导中国古代农业生产的“金科玉律”。
元代科学家郭守敬将圭表的智慧推向新的高度。他将表高增加5倍至40尺,使测量精度大幅提升。在全国建立的27个观测点开展的“四海测验”活动中,他以登封观星台为中心,汇总各地数据,编撰出《授时历》。令人惊叹的是,郭守敬测出的回归年为365.2425天,每年仅差26秒,比欧洲的格里高利历早了302年。
壮阔画卷,让我们得以窥见先民如何让脚下的泥土生长出灿烂的文明。
在没有卫星的时代,古人如何将广袤山河精确绘制于方寸之间?公元3世纪,西晋裴秀提出划时代的“制图六体”,明确了地图绘制的六条基本原则,巧妙解决了比例尺、方位和距离问题,成为中国测绘史上最重要的绘图理论。
理论的完善需要数据的支撑。在浙江测绘与地理信息科技博物馆中,陈列着古人用于导航与计程的规、矩、准、绳以及记里鼓车、指南车等各类工具。浙江省测绘科学技术研究院王玲向我们展示:“这个是记里鼓车,车行一里,木人击鼓;车行十里,击镯一下。一条道路有多长,只要数敲击次数就知道了。”而指南车作为古代指引方向的机械装置,“无论车转向何方,木人的手永远指向南方”。这些工具与制图理论相结合,帮助古人将万里山河“缩印”于图纸之上,展现了古代测绘技术的高超智慧。