随着各地观测点的建设、人员的派遣和维持、数据的传递和汇总,无不耗费巨资。
数据传递是一大难题。
从西羌高原到郢都,驿马传递需要两个月;从百越之地到郢都,水路陆路交替也要四十余日。
为解决这一问题,太史府专门训练了一支快速传递队伍,在各观测点之间建立了一条专用信道,重要数据还会以副本形式由不同路线同时发送。
楚王章三十一年,太史铭提出“四海测影,同日记之”的计划,选择春分、秋分、夏至、冬至这四个最重要节气,要求所有观测点在同一天同一时刻测量日影长度。
这一计划实施极为困难,但却获得了前所未有的精准数据。
太史铭发现,同一时刻在不同纬度测得的日影长度差异比预想的还要大,特别是在南方的百越之地,冬至日影长甚至不足郢都的三分之二。
经过数年计算,铭提出了“地有南北,历有差异”的理论,主张在新历法中加入地域修正值,针对不同地区提供适当的农时建议。
这一创新理念使楚历不再是单一都城的历法,而是真正适用于广阔疆域的综合历法体系。
楚王章三十二年,各地观测数据已堆积如山,太史府内,草稿纸堆积如山,计算用的算筹堆满了好几间屋子,太史铭将天文学宫的士子都集中了起来,日夜不停地处理数据。
计算工作异常繁复,当时算学虽已经在楚王熊章的干预下相当发达,但计算工具仍以算筹为主,之后又仿造少府的算盘制造出了超大算盘,但其中复杂运算仍然需要数日甚至数月时间。
后来太史铭发明了一种新型算表,将常见计算结果预先列出,还便于比较,大大提高了效率。
编造历法最大的挑战是协调太阳历和太阴历。月亮绕地球一周约29。53天,十二个月约354天,与太阳年365。25天相差11天多。
如不协调,季节就会逐年后移。古人发明了闰月法,但如何设置闰月才能最小化误差,是一大难题。
太史铭通过分析三十年来的数据,发现十九年七闰的法则已不够精确,他提出了新的闰周规律,每三百九十一年设一百四十四个闰月,比传统的十九年七闰更为精准。
另一个重要成果是对岁差的发现。
太史铭比较古今星象记录,发现冬至点并非固定不动,而是在缓慢移动,这一发现解释了为何古代历法逐渐偏离实际天象,也为新历的长期准确性提供了保障。
日月食的预测是历法精准度的试金石。铭根据新历推算出楚王章三十一年将发生一次月全食,结果误差不足一刻钟(古时一刻约合今14。4分钟),远超以往任何历法的预测精度。
楚王章三十五年,新历初稿完成,铭没有立即上报,而是选择进行实地验证,他派出多个小组,赴各地对照新历预测与实际天象、物候的符合程度。
验证结果令人振奋:新历在各地指导农时的准确率超过九成,比旧历提高三成以上;预测日月食的误差大幅缩小;节令划分与各地气候特征高度吻合。
然而铭仍不满意,他发现南方百越地区的雨季开始时间每年有较大波动,单纯依靠天文观测难以准确预测。
于是他又组织人力,收集各地物候资料——候鸟迁徙、植物开花结果、昆虫活动等自然现象,将这些因素纳入历法修正体系。
楚王章三十六年,新历已臻完善。
但就在这时,一场意外几乎让三十年心血付诸东流:太史府突发火灾,虽经全力抢救,仍有部分珍贵原始数据被毁。