吳 燕

(清華大學(xué) 人文學(xué)院科學(xué)技術(shù)與社會研究所，北京 100084)

1926年與1933年進行的兩次國際經(jīng)度聯(lián)測是一個大型國際科學(xué)合作項目，當時中國境內(nèi)有兩家科學(xué)機構(gòu)兩次參加了聯(lián)測，即由耶穌會士創(chuàng)建并主持的徐家匯觀象臺(以下簡稱“徐臺”)和中國于1924年收復(fù)主權(quán)并主持的青島觀象臺(以下簡稱“青臺”)。對這一事件，沈祖耀曾有《1926年上海徐家匯經(jīng)度測定試驗》一文發(fā)表于1983年的《中國科技史料》［1］，對徐臺在1926年國際經(jīng)度聯(lián)測中所作的工作，尤其是聯(lián)測中所涉及的技術(shù)性細節(jié)進行了研究。除沈文外，有關(guān)國際經(jīng)度聯(lián)測并無更為系統(tǒng)的歷史考察。

筆者有機會查閱到兩次聯(lián)測期間留下的大量第一手文獻，尤其是徐家匯觀象臺的書信、科學(xué)報告等檔案文獻。在對這些文獻的研究基礎(chǔ)上，本文以中國境內(nèi)的測量為中心，通過對兩次聯(lián)測活動及由此展開的其他社會歷史線索的考察，嘗試對下述問題做出解答，即:以更高精度測定經(jīng)度這樣一個看來純科學(xué)的追求，是如何依托歐洲地域擴張而得以完成的。

1 國際經(jīng)度聯(lián)測:未完成預(yù)期目標的科學(xué)實驗

1.1 緣起:將無線電報應(yīng)用到大陸漂移說之驗證

1926年與1933年進行的兩次國際經(jīng)度聯(lián)測，其起因在科學(xué)上有兩條線索:其一是魏格納(Alfred Lothar Wegener，1880—1930)大陸漂移說的驗證;其二是無線電報在時間測量上的應(yīng)用。

前者源自德國人魏格納1915年出版的著作《海陸的起源》(The Origin of Continents and Oceans)，該書開篇這樣寫道:“任何人觀察南大西洋的兩對岸，一定會被巴西與非洲間海岸線輪廓的相似性所吸引住……如果用羅盤儀在地球儀上測量一下，就可以看到雙方的大小都是準確地一致的”?！斑@個現(xiàn)象是關(guān)于地殼性質(zhì)及其內(nèi)部運動的一個新見解的出發(fā)點，這種新見解就叫做大陸漂移說，或簡稱漂移說;因為，這個學(xué)說的最重要部分是設(shè)想在地質(zhì)時代的過程中大陸塊有過巨大的水平移動，這個運動即在今日還可能在繼續(xù)進行著?！?［2］，3 頁)

這一學(xué)說與當時人們所認為的固定說截然不同，因此魏格納在提出大陸漂移說的同時，也給出了地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、古生物學(xué)和生物學(xué)、古氣候?qū)W、大地測量學(xué)的論證。在該書“大地測量學(xué)的論證”一章中，魏格納寫道:“在具有同樣深遠思想的各種學(xué)說中，大陸漂移學(xué)說的特具優(yōu)點是它可以被準確的天文測量所證實。如果說大陸漂移是在漫長時間內(nèi)一直在進行的，那么應(yīng)該認為它在今日還在繼續(xù)移動。剩下來的問題是，這種移動的速度是否快到能在不長的時間內(nèi)為天文測量所察覺”(［2］，86頁)。魏格納根據(jù)地質(zhì)年代的絕對年齡和大陸移動的途徑，計算出大陸的年移距值。由其列在書中的表格可以看到“格陵蘭與歐洲間的距離變化最大。這里的移動是東西向的移動，因此兩地在移離過程中天文位置將表現(xiàn)為經(jīng)度差的增加”(［2］，88頁)。

魏格納的這段文字給出了一種以大地天文學(xué)測量(主要是經(jīng)度測量)方法驗證大陸漂移說的可能性，而這種測量活動事實上在魏格納系統(tǒng)地提出其學(xué)說之前已在進行。對于這些觀察所取得的成果存在較多爭議，但人們顯然對無線電報方法應(yīng)用于經(jīng)度測量寄予了很大希望。①例如約翰·伊凡斯在為魏格納著作所作的序中就提到，在19世紀時人們曾用月球觀測方法進行過經(jīng)度測量;而在1922年，金生(Lt.Col.Jensen)中校曾利用從瑙恩(Nauen)發(fā)出的無線電信號，并用經(jīng)緯儀觀測星體通過中天的時間，進行了精密的經(jīng)度測定。見文獻［3］。

無線電報(télégraphie sans fil，簡稱T.S.F.)的發(fā)展及其在天文學(xué)中的應(yīng)用為更精確的經(jīng)度測量及驗證提供了技術(shù)上的可行性，這是考察國際經(jīng)度聯(lián)測在科學(xué)上的起因的第二條線索。

以往的方法，例如以精密時計(chronomètres)的比對或是以電話或有線電報完成信號傳送，都由于時間上的延遲而產(chǎn)生大量誤差。與上述方法不同，無線電報使人們能夠在同一張紙帶上同時記錄下地方時與其他觀象臺發(fā)出的無線電時號，因此能夠保證在百分之一秒內(nèi)即與遠處觀象臺的鐘相比較。(［4］，I)

在將無線電報應(yīng)用于天文學(xué)特別是時間測量方面，法國國防部通訊部隊長官(Commandant Supérieur des Troupes et Services de Transmissions) 費利將軍(Général Gustave Ferrié，1868—1932)是一個關(guān)鍵性人物，他也正是1926年國際經(jīng)度聯(lián)測的總負責(zé)人。當他于1932年2月16日去世之后，一篇發(fā)表于《天空與大地》(Ciel et Terre)雜志的訃告寫道:“這位已故科學(xué)家將其一生同時獻給了軍隊與科學(xué)?！?［5］，167頁)盡管訃告有時會將溢美之辭加諸逝者，但僅就這句話而言，它其實恰恰概括了費利在軍方與在科學(xué)界的雙重身份。作為軍方人士，費利將軍曾出色地完成了無線電通訊的組織工作，于戰(zhàn)時為法國及其盟國提供無線電通訊服務(wù)，因此贏得廣泛贊譽，并由此成為軍用無線電報的負責(zé)人。而在軍事之外，他的貢獻則可從其一系列頭銜中略見一斑:1926—1927年期間，他是法國天文學(xué)會(Société Astronomique de France)主席;曾任法國國家委員會電與地磁部主任、科學(xué)會國際委員會副主任、無線電報科學(xué)協(xié)會主席、國際天文學(xué)與大地測量-地球物理學(xué)聯(lián)合會經(jīng)度委員會主席。由于其一生杰出貢獻，他在臨終之時被授予法國榮譽軍團勛章大十字勛章(Grand-croix de la Légion d'Honneur)①法國榮譽軍團勛章(Légion d'honneur)系由法國政府頒授的最高榮譽騎士團勛章，由拿破侖于1802年設(shè)立，勛章分為五個等級，最高等級為Grand-Croix，即“大十字勛章”。。(［5］，167—168頁)而他一生最重要的貢獻當屬無線電報在天文學(xué)上的應(yīng)用，特別是1926年國際經(jīng)度聯(lián)測的建議與組織工作。

1912年，在聽取費利將軍報告之后，經(jīng)度局(Bureau des Longitudes，Paris)于是年10月在巴黎天文臺發(fā)起組織了國際無線電時間大會(Conférence internationale de l'heure radiotélégraphique)，共有16個國家出席會議。此次會議最重要的成果是創(chuàng)建了國際時間委員會(Commission Internationale de l'Heure)及其執(zhí)行機構(gòu)——國際時間局(Bureau International de l'Heure，簡稱BIH)［6］。會議期間，費利將軍提出了利用無線電報(T.S.F.)方式測定經(jīng)度的計劃(［5］，167頁)。

1.2 劍橋會議及聯(lián)測方案的確定

以天文觀測檢驗經(jīng)度變化的可能性與無線電報進展所帶來的可行性，兩條線索至此匯集到一處，不過，在全球范圍內(nèi)進行國際經(jīng)度聯(lián)測遲至十數(shù)年后才終于成為現(xiàn)實。1925年7月17日，國際天文學(xué)聯(lián)合會在劍橋舉行的會議上做出決議案，對國際經(jīng)度聯(lián)測的時間、儀器、觀測方法等諸事宜做出計劃。根據(jù)該決議案，此次國際經(jīng)度聯(lián)測的工作期限為1926年10月1日至11月30日，為期兩個月。而費利將軍則被此次會議推選為經(jīng)度委員會主席。

在聯(lián)測的思路上，發(fā)起者早在劍橋會議前即有所考慮。首先要在地球上擇定緯度大致相同而經(jīng)度相距120°的三個基本點，從而在極點周圍形成一個封閉的多邊形，測定這三個基本點之間的經(jīng)度差，可用于測量結(jié)果精確度校驗的依據(jù)，同時對于遍布于世界各地的多個測點來說，這三個基本點也成為它們在測量時所依據(jù)的基點。在三個基本點之外還要選擇更多測點并將之分組，從而在測點與測點之間或與前述多邊形之間形成多個二級多邊形，這些二級多邊形也要以盡可能的精度與前述基本測點相關(guān)聯(lián)。根據(jù)這一聯(lián)測思路，三個大致位于北緯30°且相距約120°的天文臺最終被選定成為測量基點，即阿爾及爾(Alger)、上海徐家匯以及美國加利福尼亞的圣迭戈(San Diego en Californie)，前兩個天文臺均屬法國所有，而圣迭戈天文臺的所有權(quán)則屬美國海軍。［7］全世界的50座天文臺與這三個測點相連，其中最重要的兩家天文臺就是格林尼治和巴黎天文臺。［8］

簡單地說，地球上兩地的經(jīng)度差實際就是兩地的時間差，因此經(jīng)度聯(lián)測的主要工作大致有二:其一，測量恒星中天(passages au méridien)時刻并記錄，劍橋會議的決議案要求使用的測時儀器為帶超人差測微器的子午儀和棱鏡等高儀;其二，比較不同經(jīng)度兩地同一恒星中天時間，從而計算經(jīng)度差，該工作要求使用帶自記裝置的無線電收報機。①有關(guān)測量的具體技術(shù)細節(jié)可參見文獻［1］;又可見文獻［4］，120—121頁。

1931年，國際大地測量與地球物理學(xué)第4屆全體會議(la 4eAssemblée générale de l'Union géodésique et géophysique internationale)在瑞典斯德哥爾摩舉行，會上決定于兩年后的1933年再度進行國際經(jīng)度聯(lián)測。［9］以下以表格的形式對1926年和1933年的情況做一簡述與比較(表1)。

表1 1926年與1933年國際經(jīng)度聯(lián)測的工作安排

1.3 測量結(jié)果及簡要分析

1948年，巴黎天文臺在《大地測量學(xué)雜志》(Journal of Geodesy)上發(fā)表了國際經(jīng)度聯(lián)測的最終結(jié)果分析。根據(jù)該文，“1926年與1933年經(jīng)度的比較顯示，同一個臺站在兩次聯(lián)測之間的經(jīng)度差遠大于根據(jù)同一次聯(lián)測中得到的全部結(jié)果計算出的經(jīng)度的誤差”［10］。但是對于研究大陸漂移而言，這場歷時7年的實驗并未完成設(shè)定目標。

為了研究大陸漂移，全部臺站的結(jié)果被分為三組:

(1)舊大陸(歐洲、亞洲以及非洲)(A.C.)。

(2)北美洲(A.N.)。

(3)大洋洲、澳大利亞以及日本(O.J.)。

利用三十個重要臺站的數(shù)據(jù)，得到下述結(jié)果(表2):這里，VL是大陸在1926年與1933年之間的相對于格林尼治的經(jīng)度之變化，εV是結(jié)果誤差，N是用到的結(jié)果的數(shù)目，εext是經(jīng)度的外在誤差。

表2 國際經(jīng)度聯(lián)測中所得到的大陸漂移值1)

由上表數(shù)據(jù)得到大陸相互之間的漂移值:

這里“-”表示大陸遠離，“+”表示靠近。

由上述所引漂移值可見，“無論如何，誤差都大于漂移值，因此無法設(shè)想在兩次測量之間的七年間隔中發(fā)生漂移的可能性”［10］。對于這一結(jié)果，該報告未給出更多解釋。不過綜合幾份報告，至少可以得到如下兩個推測:其一，漂移速度與兩次測量的時間間隔。如果大陸漂移的確存在的話，將是一個緩慢變化的過程，而以7年之隔測定經(jīng)度差變化在間隔的時間上似顯太短。其二，從實驗設(shè)計來看，它是基于一種理想狀態(tài)下而作出的，但地殼本身的情形十分復(fù)雜;而即使某兩處地點之間經(jīng)度差發(fā)生變化，也并不意味著其所在大陸板塊之間的漂移變化。

這里需要提及的是，盡管對于驗證大陸漂移說而言并不成功，但由于國際經(jīng)度聯(lián)測是通過無線電傳送時間信號的，波傳播速度的研究也成為經(jīng)度測量的一個相關(guān)課題，因此在測定經(jīng)度的過程中，各地天文臺測量并記錄了長波與短波傳播的視速度，為研究這一課題積累了數(shù)據(jù)。

從上述研究可以看到，國際經(jīng)度聯(lián)測是一個大型測量活動，需要各地天文臺共同在世界不同地點進行。這一共同行動的參與者既包括法國(或耶穌會)在海外建立的天文臺，也有本土天文臺。這一項目的實際運作也并不只是一個科學(xué)事件，而是與當時的國際政治、社會、歷史背景有很多關(guān)連。以下選取中國境內(nèi)兩次參加國際經(jīng)度聯(lián)測的兩家天文臺——徐家匯觀象臺和青島觀象臺——為樣本對此做更為深入的分析。從兩家天文臺的背景等因素考慮，它們大致可以被認為是這兩種類型參與者的代表。

2 徐家匯觀象臺:巴黎天文臺在中國的測量

2.1 徐家匯與巴黎之間的聯(lián)系

除了在劍橋會議所扮演的重要角色之外，法國在國際經(jīng)度聯(lián)測中居于主導(dǎo)地位的另一個佐證就是，早在劍橋會議舉行數(shù)年之前，徐家匯觀象臺與巴黎天文臺之間書信頻繁往來，就聯(lián)測所涉及的經(jīng)費、技術(shù)細節(jié)等問題進行討論。

后來成為徐臺第六任總臺長的雁月飛神父(Lejay，S.J.)在1922年寫給徐臺的一封信中即提到P.Gauthiers參加的“關(guān)于一項經(jīng)度修正計劃的會談”。在這封信中他同時提到“一項8000法郎的補助已經(jīng)法國科學(xué)院(Académie des sciences)表決通過，用于改善徐家匯觀象臺的授時工作”;“一臺勒魯瓦(Leroy)天文鐘已寄出，費利將軍通過巴黎天文臺向徐家匯觀象臺轉(zhuǎn)讓了一套無線電報設(shè)備”。而雁氏本人曾參加了法國經(jīng)度局的例會，并因此相信，經(jīng)度測量已經(jīng)達到最高的精度。［11］此時的雁月飛已經(jīng)完成其數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位，進入巴黎天文臺開始其研究工作，而他的一項主要研究工作就是進行子午儀觀測。(［11］，53—54頁)在這一期間與徐家匯觀象臺的過往書信中，雁月飛多次寫到巴黎天文臺在設(shè)備、觀測等方面的準備情況。1922年11月，已在巴黎天文臺授時部工作的雁月飛在信中說，他“整個9月都在新的子午儀上工作”。按照雁月飛的描述，巴黎天文臺的天文學(xué)家“當然了解費利將軍的計劃;他們常常談?wù)撨@項計劃”。［12］

除了即將派赴徐臺的雁月飛，經(jīng)度聯(lián)測的負責(zé)人費利將軍在劍橋會議之后也就聯(lián)測所涉及的一些具體細節(jié)與徐臺有書信過往。1925年11月，費利將軍在寫給當時的徐臺臺長勞積勛(Froc，S.J.)的信中說:“和你一樣，我希望雁月飛能夠在6月的時候運走全部必要的設(shè)備，以完成你們的設(shè)備安裝，這樣貴臺就可以完成將于1926年經(jīng)度大聯(lián)測中要承擔的全部任務(wù)了。我們可能還會再交給他用于無線電信號記錄的必要的裝置。”在無線電信號管理方面，“從1月1日起，目前所有自埃菲爾鐵塔、里昂、波爾多發(fā)出的時間信號將被撤銷，取而代之的是每天8時和20時(格林尼治平均時，T.M.G.)自埃菲爾鐵塔和波爾多同時發(fā)射時間信號(日常報時與科學(xué)用報時)?！保?3］

法國科學(xué)院方面也對徐臺的觀測給予了資助。1925年2月3日，法國科學(xué)院永久秘書皮卡主持召開法國科學(xué)院“巴斯德基金分配委員會”(Comité de distribution des fonds de la Journée Pasteur)會議，決定分配給徐家匯觀象臺9萬法郎。［14］在稍晚之后的3月11日，雁月飛在寫給徐臺的信中則談及對科學(xué)院分配來的這筆基金的使用。［15］

2.2 從籌備到測量

在徐家匯觀象臺，為此次聯(lián)測所進行的籌備工作主要包括:地點的選擇、觀測任務(wù)分配與相關(guān)人員的培訓(xùn)、觀測室的新建與改建、儀器的準備等。

在這些具體的準備工作之前，葛式神父(Ludovicus Gauchet，S.J.，1873—1951)更在1924年接替蔡尚質(zhì)神父成為佘山天文臺臺長之初即提出一項新的工作計劃。該計劃最主要的要點是:徐家匯繼續(xù)從事授時工作，但徐家匯的時鐘校準根據(jù)在佘山所確定的時間完成;并且自此徐家匯的天文觀測部門附屬于佘山天文臺;在佘山添置一個無線電報(TSF)發(fā)射臺，需要時，佘山一天兩次發(fā)送時間到徐家匯。［16］

按照葛神父的想法，只要有時鐘與需要的設(shè)備，并且“佘山的神父中一位(假設(shè)在佘山允許有兩位神父)須專門負責(zé)子午儀觀測，另一位在需要時作為候補”，則在佘山組織子午儀觀測是有可能的。這一計劃首先可以將所有天文工作均集中合并到佘山——事實上，時間的測定顯然是屬于天文學(xué)的;其二可以減輕徐家匯連續(xù)繁忙的事務(wù)，以保障其在氣象方面的工作;而更重要的是，這樣做可以保障在時間與經(jīng)度問題上更為集中持續(xù)的工作，有資源整合之意。［16］

葛式提出的工作計劃其實也是佘山為即將于1926年進行的國際經(jīng)度聯(lián)測所做的種種準備之一。雖然后來聯(lián)測的地點擇定于徐家匯，但這種將時間與經(jīng)度工作集中于一地的作法也為聯(lián)測做好了組織管理上的準備。

自1901年起，耶穌會創(chuàng)建的徐家匯觀象臺在佘山安裝圓頂并已進行了20余年的天文觀測，因此，當徐家匯被選中作為1926年國際經(jīng)度聯(lián)測的三大基本點之一時，徐臺首先需要確定的是，該項工作將在佘山還是在徐家匯進行。按照該臺傳教士的考慮，經(jīng)度聯(lián)測所屬的學(xué)科是天文學(xué)而非氣象學(xué)，但是從兩臺所處的位置及通訊條件來看，徐家匯地處上海的大門，它有公共電話線與外灘信號臺以及無線電報局相溝通，而設(shè)在此處的授時部在測時、報時等方面已有40余年的經(jīng)驗;相比之下，佘山天文臺不僅距離上海30公里，而且由于沒有任何直接通訊以及便利的交通而處于完全隔離的狀態(tài)［17］①佘山公路在此時尚未修建。工部局董事會在1899年11月29日的會議上“收到了工程師關(guān)于將此路的修筑計劃推進到實施階段時可以采取的步驟的報告，并下令在董事中傳閱以便在下次會議討論”，而工程師則根據(jù)工部局的指示進行了從現(xiàn)在虹橋路終端到佘山的測量，但直到1924年底，關(guān)于這一公路的討論仍在進行。1924年12月10日的會議記錄中有:“按照上次會議的指示，業(yè)已傳閱董事會對此工程意見的案卷?？偠瓐猿炙瓉淼囊庖?，此項工程所需的錢以花在界內(nèi)或貼近租界的馬路工程上為好。董事會最近已批準一項以新筑的道路來連接西區(qū)的各條馬路;考慮到工程所需的經(jīng)費，他不贊同在目前修筑一條通往佘山的道路。他還表示，修筑通往佘山道路的計劃將肯定會遭到大量華人的正式反對。一位董事說，現(xiàn)在看來修筑這一新路的必要性并不像第一次討論時那樣明顯，因為現(xiàn)在已修起了不少新路，而且目前正計劃在租界各個地點筑成出口，他特別提到最近批準的那個規(guī)定沿蘇州河筑一條向西延長新路的計劃。經(jīng)短暫討論后，諸董事一致同意這些意見，會議決定對此事不作任何處置?！保?7］。出于這樣的考慮，工作最終確定在徐家匯進行。(［4］，II)隨后，徐臺根據(jù)測量所需的環(huán)境相繼新建了子午儀室并改造了鐘室。②徐臺原有的子午儀室對于獲得觀測所期望的精度是不夠的，因此徐臺建造了新的觀測室，并一分為二，分別放置子午儀和等高儀。新觀測室在防潮、防溫度變化等方面均作了相應(yīng)的處理。(［4］，1—3頁)在鐘室方面，必須保證恒溫恒壓，以保證擺鐘的誤差一天不能累計超過百分之一秒。照徐臺傳教士的記述，這一改造大致是這樣:在1921年建成的原有鐘室內(nèi)向地下挖出約1.5米，形成一個半地下室;同時在這個半地下室外圍增加一道內(nèi)墻。雙層圍墻均很厚，兩墻之間以及房間上部的空隙全部以木屑填充壓緊。經(jīng)過這樣處理的鐘室沒有周日溫度變化，季節(jié)性變化不顯著，大約為8天有0.2℃的變化。(［8］，270頁;［4］，2—3頁)

根據(jù)天文觀測結(jié)果與時號的比較，徐臺在1926年聯(lián)測期間最終求得的徐家匯的經(jīng)度為8h5m42s.891±0s.005。徐家匯與圣迭戈之間的經(jīng)度差為8h5m28s.724±0s.003。(［4］，146 頁)

2.3 徐臺兩次測量的相關(guān)比較分析

以下通過表格形式對徐家匯觀象臺1926年和1933年測量中的相關(guān)方面做一比較(表3):

表3 徐家匯觀象臺1926和1933年參加國際經(jīng)度聯(lián)測時的設(shè)備及人員比較表

從表3可以看到，1933年的測量，除比1926年增加一臺子午儀以及添置鐘室恒溫器之外，徐臺在人員、資金上均遠不如1926年的水平。對比兩次參加聯(lián)測時的情況，除了具體的設(shè)備以及觀測條件上的變化，一些非技術(shù)因素更加值得注意，這可以歸納出如下三點:

(1)人事變動。與1926年的情形相比，人手緊張是徐臺在1933年測量時最突出的問題。

20世紀20年代是徐家匯觀象臺完成其初創(chuàng)工作而進入平穩(wěn)發(fā)展期的階段，這一階段的一個突出特征是，該臺的觀測人員得到進一步充實，其最中堅的力量此時均云集于此。1925年，原徐臺臺長勞積勛因病返回法國，而在離開佘山天文臺后曾在耶穌會震旦大學(xué)工作過一段時間的蔡尚質(zhì)神父于此時接替勞氏擔任徐家匯觀象臺的臺長，因此成為1926年徐臺參加國際經(jīng)度聯(lián)測的總負責(zé)人。［18］后來成為徐臺第六任臺長的雁月飛和后來成為佘山天文臺臺長的衛(wèi)爾甘(P.de La Villemarqué，S.J.)因1926年經(jīng)度聯(lián)測而先后來華。徐臺下屬的菉葭浜地磁臺派出兩位熟練的計算人員參與聯(lián)測中有關(guān)的計算工作，徐匯公學(xué)(collège de Zi-Ka-Wei)則派出兩位教授和一位年輕的教友助手。此外，法國尼斯(Nice)天文臺臺長費耶(Fayet)于1926年9月中旬攜S.O.M.式等高儀抵達徐家匯參加徐臺的聯(lián)測工作。除徐臺耶穌會士之外，還有三名在佘山工作多年的中國人——藍林芳(Lè Ling-fang)、連步洲(Lié Bou-tseu)和蔡尚志(T'sa Tsang-ze)，被選派跟隨衛(wèi)爾甘一道進行等高儀觀測和計算，其時，他們在佘山天文臺的職位是計算員與觀測員［19］①根據(jù)1942年佘山天文臺職員家屬一覽表(1942年7月15日)顯示，此三人中其時仍在佘臺工作的僅連步洲(連蒲舟)一人，職位為“氣象”，其余二人不知何往。［19］。

但是在1933年的測量期間，徐臺的工作人員發(fā)生了較大的變動:首先是蔡尚質(zhì)神父于1930年10月27日以78歲高齡去世，未能參加第二次聯(lián)測，而在1926年的觀測中，他曾承擔了四分之一的天文觀測工作。其次，在1926年聯(lián)測期間——時值臺風(fēng)季節(jié)——承擔了全部氣象服務(wù)工作的龍相齊神父，在1933年聯(lián)測期間代表徐臺赴里斯本出席在此間舉行的地球物理學(xué)會議(Congrès géophysique de Lisbonne)。［20］

由于人數(shù)減少，1933年的測量在人員任務(wù)分配上明顯不敷使用，不僅出現(xiàn)一人獨力完成某項觀測的情況，而且在需要時還要兼任兩項工作。一個最明顯的例子就是卜爾克。由于龍相齊的缺席，卜爾克接替了龍相齊的位置帶領(lǐng)兩位助手承擔氣象服務(wù)，同時他還要負責(zé)時間服務(wù)并承擔了經(jīng)度測量中的全部無線電時號接收工作。不過，在人手十分緊張的情況，徐臺還是分派出盡可能多的人員來保證測量中最重要的子午儀觀測。②在子午儀觀測方面，費耶、顧德麟(F.E.Lord，S.J.)、Kiong Wei-zen和雁月飛等4位觀測者各分配到兩組工作夜晚。合計:費耶9晚，雁月飛8晚，顧德麟有12晚。見文獻［20］，40頁。

(2)費耶在兩次測量中的角色成為法國在國際經(jīng)度聯(lián)測中主導(dǎo)地位的又一例證。1926年和1933年的測量，法國人費耶兩度來華參與工作。1931年，他在寫給佘山天文臺臺長葛式的信中提及經(jīng)度局正在為1933年經(jīng)度聯(lián)測的組織工作而進行準備以及他再度來華的計劃。按照這封信中的描述，費耶此時身兼數(shù)職:正式任職于巴黎天文臺(Observatoire de Paris)的天文學(xué)家、主管《天文歷書》(Connaissance des Temps)的經(jīng)度局中的成員，同時他還保留著尼斯天文臺臺長之職，這使他幾乎沒有充裕的時間并且要時常往返于巴黎—尼斯之間［21］。除了上述提到的身分之外，費耶在兩次測量中其實是作為法方代表出現(xiàn)在徐家匯的。他不僅分擔了徐臺1933年測量時全部天文觀測工作的三分之一，而且在儀器設(shè)備方面也給徐臺以實際的幫助:費耶隨身帶來了測量所要用到的S.O.M.等高儀，并且在動身赴徐臺之前將尼斯天文臺的一臺子午儀寄往徐臺。(［20］，1頁)由于有費耶的幫助，在1933年的測量中徐臺有兩臺子午儀可供使用。

(3)在經(jīng)費方面，徐家匯觀象臺的兩次聯(lián)測活動均得到法國科學(xué)院的經(jīng)費資助。不過在1933年的測量中，徐臺從法國科學(xué)院獲得的資助明顯減少，并且從雁月飛與法國方面的往來書信可以看到，即使是這筆明顯減少的資助也獲取得十分困難。例如在1932年12月9日和1933年9月30日，雁月飛致信皮埃爾將軍，提出關(guān)于經(jīng)度測量中設(shè)備安裝及必要附件添置費用的補助申請。從信中可以看到，徐臺在經(jīng)費方面十分緊張:“費耶先生的儀器，運抵的時候都有故障，必須到工廠加以整修……”;“進行這項工作的費用要超過25000法郎，為此經(jīng)濟十分困難……”他還提到，“在1926年也曾由于同樣的理由，拒絕徐家匯天文臺參與經(jīng)度測量的工作，后來巴斯德研究院的經(jīng)費來了，才接受這項工作的。我不愿再次處于相同的困境”?！爸劣诩夹g(shù)工作，進行得很好……計算已經(jīng)結(jié)束，只等填寫了，我想在12月下旬費耶先生由日本回來時可以帶走，至少可以把有關(guān)經(jīng)度方面的帶走?！保?2］最終，法國科學(xué)院補助給徐家匯觀象臺25000法郎，用于1933年的測量(［20］，2頁)。這個數(shù)目遠遠少于1926年的90000法郎。

綜上所述，1933年的測量在工作條件上明顯弱于1926年的測量。不過，徐臺仍盡力完成了要求的工作，并取得了很好的成績(表4)。

表4 徐家匯觀象臺所算得的與部分觀象臺的經(jīng)度差之變化1)

全部測定完成后，徐臺進行了閉合誤差的校驗，即在表4中第1行(徐家匯-圣迭戈)和第2行(徐家匯-巴黎)的數(shù)字上加上圣迭戈-巴黎的經(jīng)度差——該計算值為7h58m09s.355，即得到閉合誤差:

Paris-Zikawei+Zikawei-San Diego+San Diego-Paris=-0s.007在第2行(徐家匯-巴黎)和第7行(徐家匯-華盛頓)的數(shù)字上再加上華盛頓-巴黎的經(jīng)度差——該計算值為7h17m36s.678，得到:

Paris-Zikawei+Zikawei-Washington+Washington-Paris=-0s.01

3 中方本土天文臺的參與:以青島觀象臺為例

1926年的國際經(jīng)度聯(lián)測，中國境內(nèi)有兩家機構(gòu)參與——徐家匯觀象臺與膠澳商埠觀象臺(又稱“青島觀象臺”①雖然此時該臺的正式名稱為“膠澳商埠觀象臺”，但在蔣丙然撰寫的《膠澳商埠觀象臺參加萬國經(jīng)度測量成績報告書》弁言中有“民國十六年十月蔣丙然識于青島觀象臺”字樣，故此處仍按慣常作法將其簡稱為“青臺”。)。其中，徐家匯觀象臺并非代表中國科學(xué)界，盡管供職于該臺此次聯(lián)測工作的人員中有三位來自中國的觀測員與計算員，但他們只是作為觀測計劃的執(zhí)行者參加徐臺聯(lián)測工作的，而從該機構(gòu)本身的性質(zhì)來看，它仍然是法國設(shè)在遠東的一個研究機構(gòu)。因此可以認為，青臺是參加1926年國際經(jīng)度聯(lián)測的唯一一家中方機構(gòu)。而到1933年的第二次聯(lián)測時，中方參與機構(gòu)已增加到三個，除青島市觀象臺之外，還有南京陸地測量總局、廣州中山大學(xué)天文臺兩家機構(gòu)參與測量。下文以兩度參加聯(lián)測的青臺為樣本，對中方在聯(lián)測活動中的參與程度、參與方式以及測量成績等問題加以分析，這將為理解像國際經(jīng)度聯(lián)測這樣的大型科學(xué)項目何以能在全球范圍內(nèi)完成提供另一種觀察與思考的角度。

青臺受邀參加國際經(jīng)度聯(lián)測是通過外交程序得以實現(xiàn)的?！跋仁俏覈v法公使準費將軍函邀本臺加入，旋即咨請外交部核辦”，“外交部據(jù)以轉(zhuǎn)咨教育部。當經(jīng)教育部，令派中央觀象臺臺長高魯及丙然辦理”。［23］中央觀象臺在設(shè)備方面不如青臺，尤其是沒有測量所需的設(shè)備，因此任務(wù)最后決定由青臺承擔。對于青臺在此次聯(lián)測中的任務(wù)與工作程序，費利將軍在1926年5月25日的一封信中皆有交代，隨函同時寄出“無線電發(fā)號之鐘點及程式單”、“本工作合作之天文臺及電局暫定名單”、“本工作實行上法國方面各天文臺所取之設(shè)備概要”等三份相關(guān)文件。青臺是作為第二組觀測點參加經(jīng)度聯(lián)測的，因此，“倘承認其所得之觀測與基本點之觀測已有滿意之比較以定其經(jīng)度之差，則可停止該所之工作”。［24］

青臺最終確定的觀測人員及任務(wù)如下:天文科科長高平子任測量主任，技術(shù)員宋國模任主測員，練習(xí)生徐匯平任助測員，而蔣丙然本人負責(zé)辦理參加聯(lián)測事宜。一個值得注意的細節(jié)是，三位測量人員中，高平子與宋國模二人在進入青臺之前均曾在佘山天文臺學(xué)習(xí)過天文，而徐匯平則于幾年后的1931年4月—5月赴佘山天文臺學(xué)習(xí)。

據(jù)陳展云在其《中國近代天文學(xué)事跡》中所記，“青臺雖然有德管時代遺留的中星儀，但國際間規(guī)定，必須使用附有超人自記顯微尺的中星儀才算合格。因此青臺呈請膠澳商埠局撥款購置一架這樣的儀器。舊社會官僚不重視科學(xué)，這一次可能因事關(guān)提高國際地位，居然獲得批準……超人自記顯微尺在當時已算新興的減少人差利器，觀測結(jié)果尚稱良好?！保?5］此說似表明青臺參與國際經(jīng)度聯(lián)測時所使用的子午儀系有超人差測微器，但研究該臺發(fā)表的觀測報告即可發(fā)現(xiàn)，此說有誤。按照青臺所發(fā)布的觀測報告，超人自記設(shè)備是在第二次聯(lián)測時才使用的。

1926年，青臺剛剛收歸中國主權(quán)兩年，由于經(jīng)費等種種原因，該臺所使用的儀器全部來自德管時代，雖有測時所用的子午儀，但因沒有超人差測微器而并不符合經(jīng)度委員會的要求。而“以中國學(xué)術(shù)機關(guān)，被邀參加，獲躋萬國同等之地位，誠屬邦家之光”，為此，蔣丙然于“夏間曾赴上海香港各天文臺調(diào)查，觀外人所設(shè)立者，均器新而備，倘辦理成績，相形見絀，適足為中國之玷，憂懼彷徨，請命于大吏，蒙膠澳商埠局趙總辦①指“膠澳商埠局”總辦趙琪。1925年7月，山東省督辦張宗昌改“膠澳商埠督辦公署”為“膠澳商埠局”，并委任趙琪擔任總辦。，撥發(fā)國幣五千元，以為購辦此項測量應(yīng)用儀器之費”?！叭粸槠诩却伲▋x器，除等高儀無線電機外，余皆制運需時，緩不濟用，將舊有儀器中，略事修繕，先應(yīng)其急”。(［23］，VII—VIII)因此，在1926年的國際經(jīng)度聯(lián)測中，青臺所使用的儀器情況是，“定制等高儀未及運到;舊有子午儀并無‘超人差顯微尺’之設(shè)備;而無線電收報機又不能自記外來信號”。儀器上的欠缺首先會影響到實際觀測時已設(shè)計好的程序，“故不得不就本臺情形，將程式方法略為變通”。(［26］，14頁)

青臺在儀器方面略遜一籌，因此該臺亦采取了一些措施來盡力克服這些儀器本身的差距。青臺所使用的子午儀系德國Carl Bamberg廠制造，為折軸式子午儀。(［26］，14頁)由于其測微器不是超人的，在觀測時只能用目測手按法。②即“凡觀測恒星每經(jīng)一縱線，則觀測者手按電鍵，遂打一點于記時紙條之上”?！叭环踩四繙y心營手按之際，固不能無遲回審度之俄頃，且此俄頃之間，人各不同則同一星也，同一器也，而二人所測之時又不盡同，此所謂‘人差’(équation personnelle)也。凡經(jīng)練習(xí)之觀測者，其人差無大變動，然人各一差欲定其真值，非用超人儀器校之頗不易易。今觀測者二人，以各人所觀測者分別推算，以見其相差之遠近。至結(jié)論中方取二人得數(shù)之平均，以冀消去人差之一部分，然必不能盡消耳?！?［26］，19—20頁)

在無線電接收設(shè)備方面，青臺有長波和短波收報機各一臺，均系上海中國電氣機器廠制造。由于兩機很晚才送抵青臺，因此直到是年11月方能使用。兩臺收報機均只能聽音，不能自記，“其短波者，止曾聽得火奴魯魯信號一次，且殘缺未能入算，故可用諸信號皆為長波機所收”(［26］，23頁)。無線電信號的接收與記錄使用“耳聽手按法”。③即由“收報者耳聽外來調(diào)節(jié)信號，同時手按電鍵打點于自動記事儀紙條之上。其記時儀之又一針，則同時記錄標準時辰儀之雙秒點”，“聽畢即寫記分數(shù)。乃量取調(diào)節(jié)號及標準秒之較，而盡用之以算取第一號及第末號之本地恒星時?！怂弥洉r儀，即觀測中星時所用之記時儀也”。“此耳聽手按法，于耳聽及手按之間，必有人差攙入，兩針之間又有針頭差焉”。為此青臺經(jīng)多次調(diào)試求得人差數(shù)+0s.10以備計算。(［26］，23—24頁)

青臺觀測報告發(fā)表于1927年12月。在為期兩個月的觀測中，青臺中星觀測計30次，共測中星251顆，接收無線電計25次。①《青島市觀象臺參加第二屆萬國經(jīng)度測量成績報告書》(1935)“編輯大綱”中有:“本屆測量成績，計中星觀測凡68次，共測中星438顆，(比較前屆多38次多187顆)，接收無線電計99次，(比較前屆多74次)”。［27］故有此說。根據(jù)天文觀測與無線電時號比較，青臺求得的青島經(jīng)度值(即觀象臺子午儀石座與格林威治的經(jīng)度差)為8h01m16s.812±0s.007，化為度數(shù)得到120°19'12″.18E。“查德人舊測案卷無考，惟于舊本對數(shù)表上注有天文測候室(當即指子午儀室)經(jīng)度為8h01m16s.940，比今測略大”(［26］，77頁)。

到1933年第二次國際經(jīng)度聯(lián)測時，青臺所使用的設(shè)備已達到聯(lián)測的統(tǒng)一要求，包括帶超人自記中星儀、熏煙自動記時器等在當時條件下已具有很高精度的儀器均在聯(lián)測中得到使用。根據(jù)天文觀測與無線電時號比較，青臺求得的新子午儀室經(jīng)度為8h1m16s.356E±0s.0008。此次青臺共使用兩臺子午儀進行觀測，因新儀比舊儀更為精確，故而該臺采用新儀所在處之子午圈為該臺之基本子午圈，標準時計之時差亦按此子午圈計算。但是由于要與前屆測量成績相比較，因此將上述成績歸算為舊子午儀室經(jīng)度得到8h1m16s.708E±0.0008。對于不同時間所測得的經(jīng)度值之間的差異，該臺報告結(jié)論與聯(lián)測委員會的結(jié)論是相符的，“本臺之經(jīng)度近測常較昔測略小，但因測量之次數(shù)甚少，而測量之結(jié)果，由測量與收報算出潛伏其中之誤差因子甚多，不能遽斷為青島漸漂流向西，而引為威吉列爾(Wegener)氏②即魏格納。之大陸漂流說之證據(jù)也”。(［27］，102 頁)

4小結(jié)

經(jīng)度值是大地坐標系的參數(shù)之一?；诰_測量的經(jīng)度研究在大地測量學(xué)上的意義在于，它可以使地球上相距甚遠的地點相互關(guān)聯(lián);而數(shù)年后再次的經(jīng)度聯(lián)測將有可能揭示經(jīng)度的變化，將這種變化與緯度的變化結(jié)合考慮，一方面可以用來驗證大陸漂移學(xué)說，另一方面在有關(guān)地球形狀的研究中也可以提供一種解答。(［8］，271頁)通過以上對徐臺和青臺測量工作的研究可以發(fā)現(xiàn)，時隔7年的兩度國際經(jīng)度聯(lián)測在驗證大陸漂移學(xué)說方面盡管未能如愿，但兩次大規(guī)模的全球測量并未因此而失去意義，恰恰相反，它不僅意義重大，而且這種意義已遠遠超出科學(xué)本身。而本文開始時設(shè)定的問題“以更高精度測定經(jīng)度這樣一個看來純科學(xué)的追求，是如何依托歐洲地域擴張而得以完成的”，也正可以通過這種對意義的考察得到解答。歸納如下:

4.1 作為大地天文學(xué)分支的天文經(jīng)度測量

國際經(jīng)度聯(lián)測使用的是天文經(jīng)度測量方法，這是大地天文學(xué)(geodetic astronomy)的傳統(tǒng)課題之一。從前述關(guān)于國際經(jīng)度聯(lián)測的討論似可將這一方法的主要特點大致歸納為如下三點:

首先，依賴于相關(guān)技術(shù)、儀器的發(fā)展。經(jīng)度測量并非始于20世紀20年代，但是正像前面提到過的，在無線電報發(fā)明之前的經(jīng)度測量往往由于信號上的延遲而有較大誤差;無線電報在經(jīng)度測量領(lǐng)域的應(yīng)用使這一狀況得到改善，利用無線電時號“比較兩臺相距甚遠的時鐘，如同二者同處一室”(［8］，269頁)。

其次，要通過在全球開展測量以獲取研究資料，并在這一過程中實現(xiàn)觀測儀器與觀測標準的整齊劃一。1926年經(jīng)度聯(lián)測對于所使用的儀器(如超人差測微器、帶有自記設(shè)備的無線電收報機)以及無線電時號發(fā)播等均有細致的統(tǒng)一要求，這一標準在1933年的測量得以延用。對于一個全球性的合作項目而言，這種儀器的統(tǒng)一與觀測標準的一致無疑是為了保證觀測數(shù)據(jù)的完整系統(tǒng)性，但也正是通過這一合作活動，上述測量思路以及相應(yīng)的儀器設(shè)備被迅速引介到各國天文臺。一個最直接的例證:青臺正是因要參與國際經(jīng)度聯(lián)測而得以配備諸如超人差測微器子午儀等設(shè)備的。

其三，觀測數(shù)據(jù)與分析結(jié)果的實用性。1933年，國立北平研究院物理學(xué)研究所朱廣才與魯若愚二人在一篇題為《中國經(jīng)緯度之測量》的論文中這樣寫道:“制繪地圖，茍徒知枝節(jié)測量，側(cè)重地形，而無經(jīng)緯度為之基，則兩釁相拼萬難符合。新近異軍突起之航空測量，尤須賴天文點為之控制;矧一切建設(shè)上工業(yè)上之計劃，又以地圖為根據(jù)。故經(jīng)緯度之測量，實間接為建設(shè)上工業(yè)測量之基礎(chǔ)。蓋經(jīng)緯度數(shù)，縱橫交織，為確定地點之最良方法……獨經(jīng)緯度根據(jù)星辰方位，但求觀測精審，則決定之后，不致有歧出復(fù)見之弊。雖星辰方位，地軸偏度亦非亙古不變，然其變差可以計算得之。故經(jīng)緯度數(shù)，可謂兼系天地，仰觀俯察，均以此為基準。重要如彼爰作吾國經(jīng)緯度之測量?！保?8］而該所次年刊布的工作報告計劃中則有“……重新測量全國重要城市之經(jīng)緯度，以為將來航空陸地測量等工作之依據(jù)”［29］。

朱魯二人文中所提及的經(jīng)緯度測量所使用的正是天文測量方法。在當時，天文測量顯然是精確測量經(jīng)緯度的最好方法之一，即使有航空測量異軍突起，但“尤須賴天文點為之控制”。通過天文測量獲得的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)資料在地圖繪制、工業(yè)測量等領(lǐng)域均大有用處;更進一步地，“國家一切問題，都與地理有關(guān)系。我國尚無好地圖……所以班洪問題發(fā)生，外交部竟無地圖可據(jù)，不但中國自己無圖，即外國所已有者亦不備。此外為開發(fā)西北問題，亦須賴精確地圖，方能進行無礙”。［30］

以具有實用性的實測為研究依據(jù)的學(xué)科，這是徐臺自創(chuàng)建以來所開展業(yè)務(wù)的共同特征，事實上也是耶穌會在華創(chuàng)建觀象臺之初即設(shè)定的主要目的之一。

綜上所述，經(jīng)度聯(lián)測所依賴的技術(shù)與儀器的發(fā)展，在技術(shù)方面提出了較高要求;在全球同步展開測量，這構(gòu)成了聯(lián)測在組織協(xié)調(diào)上的困難;天文經(jīng)度測量的觀測數(shù)據(jù)與分析結(jié)果之實用性，決定了這項研究可能會涉及一國的國家主權(quán)與國家安全。但是，盡管存在上述困難，但歐洲特別是法國在20世紀前葉的海外擴張使測量成為可能，法國也因此成為聯(lián)測的主角。

4.2 海外擴張與法國在測量中的主導(dǎo)地位

對經(jīng)度精確測量的追求來自18世紀乃到更早時期航海業(yè)大發(fā)展的需要?！拔乃噺?fù)興(Renaissance)的一個主要成就是1498年對去往印度的海上路線之發(fā)現(xiàn)。葡萄牙人在貿(mào)易上的偉大成功激勵荷蘭、英國，然后是法國開拓海上冒險事業(yè)。海外貿(mào)易極其有利可圖?！倘藗冊诤胶７矫娴男枨髽O大地刺激了科學(xué)在歐洲的發(fā)展。其時最優(yōu)秀的科學(xué)家都將他們的才智投注于‘經(jīng)度的發(fā)現(xiàn)’”［31］。巴黎天文臺(1667)、格林尼治天文臺(1675)相繼成立，以解決經(jīng)度問題。

法國經(jīng)度局也正是在這一時期的產(chǎn)物。1795年6月25日，在聽取以海事委員會(Comité de Marine)、財政委員會(Comité des Finances) 和公共教育委員會(Comité d'Instruction Publique)的名義共同提交的一份報告后，法國全國會議簽署法令成立法國經(jīng)度局(Bureau des longitudes)。經(jīng)度局的10位創(chuàng)建者中包括2位幾何學(xué)家、4位天文學(xué)家、2位資深航海家以及1位地理學(xué)家。［32］而在經(jīng)度局1854年法案中，經(jīng)度局的9名正式成員包括:2名科學(xué)院成員、3位天文學(xué)家、2位成員隸屬于法國海事部(département de la Marine)、1 名成員隸屬于國防部(département de la Guerre)、1 位地理學(xué)家。［33］這種人員構(gòu)成上的變化也體現(xiàn)了該機構(gòu)在目的與功能上的轉(zhuǎn)變。經(jīng)度局1874年法案中明確寫道，經(jīng)度局的建立是“為了改善天文學(xué)多個分支及其在地理、航海與地球物理領(lǐng)域的應(yīng)用”，其任務(wù)包括:“應(yīng)政府要求，對以下問題給出其意見:①有關(guān)已有的天文臺的組織與運行以及新天文臺的建立;②委托給遠洋探險的航海家的科學(xué)任務(wù)”;“為請求其幫助的旅行家、地理學(xué)家、海員進行必要的科學(xué)方面的準備，研究設(shè)計與校驗他們的儀器設(shè)備，以確保其任務(wù)的完成”;“編寫與出版供天文學(xué)家和航海家之用的天文歷書(Connaissance des Temps)”等［34］。從18世紀到20世紀，盡管其間政權(quán)更迭，但是法國的海外擴張政策有其延續(xù)性，而天文學(xué)、特別是經(jīng)度測量服務(wù)于海外擴張的功能也始終未變。

但是科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展并不只是為海外擴張?zhí)峁┝思夹g(shù)上的保障，僅就經(jīng)度聯(lián)測中所表現(xiàn)出的特點來看，正是海外擴張為科學(xué)與技術(shù)帶來了更大的發(fā)展空間。這種體現(xiàn)于經(jīng)度測量中的科學(xué)技術(shù)與海外擴張之間互為動力與保障的關(guān)系，在20世紀20年代至30年代上半葉的法國則表現(xiàn)得尤為明顯。

具體到國際經(jīng)度聯(lián)測來說，盡管它是一次在全球范圍進行的國際合作項目，但一個很明顯的特征是，法國在其中居于主導(dǎo)地位。這種主導(dǎo)地位既是由法國在全球的擴張形勢所決定的，也是其在全球擴張的必需。

1904—1931年是法國海外殖民擴張的頂峰時期。1914—1918年的第一次世界大戰(zhàn)并未直接影響法國的海外擴張，相反，在世界經(jīng)濟危機之時，法國在海外的領(lǐng)土不斷擴大并達到頂峰。［35］到第二次世界大戰(zhàn)前夕，法國在海外的領(lǐng)土總面積達到12356636平方公里，人口達67823000。(［35］，64頁)彼時，法國的殖民地主要集中于非洲、美洲和印度支那。中國不是法國完全意義上的殖民地，但是隨著中國口岸的開放以及中方在中法戰(zhàn)爭中的失利，法國在中國的勢力范圍逐漸擴大，上海的法租界面積也不斷擴大，而徐家匯就處于法租界內(nèi)。這樣一種地域上的優(yōu)勢使法國在國際經(jīng)度聯(lián)測中的主導(dǎo)地位成為可能，而且在當時的環(huán)境下，這種地域上的優(yōu)勢為國際經(jīng)度聯(lián)測的順利完成提供了基本保證，也構(gòu)成考察這段歷史的主要背景。

1926年11月8日，當時的法國天文學(xué)會主席、法國經(jīng)度局主席Charles Lallemand(1857—1938)在法國科學(xué)院會議上做有關(guān)國際經(jīng)度聯(lián)測的報告時曾有如下表述:“無論如何，在這項事業(yè)及其實施中，法國都起到了決定性的作用，在三個基本測點，每一處都至少有一名法國天文學(xué)家參與其中。”按照該報告給出的腳注，法國在這三處基點的人員分布是這樣的:在阿爾及爾，巴黎天文臺的朗博(Lambert)，海軍水文地理學(xué)家、工程師Gou-genheim，以及Regnier船長等人“協(xié)助”阿爾及爾天文臺臺長M.Gonnessiat工作;在上海，尼斯天文臺臺長費耶“與創(chuàng)建了天文臺并主持其日常事務(wù)的法國耶穌會神父們共同工作”;在圣迭哥，Mailles上校用一臺等高儀進行觀測，而美國天文學(xué)家做子午儀觀測。(［36］;［7］，768 頁)

而從前述有關(guān)徐家匯觀象臺測量工作的分析可以看到，該臺早在1925年劍橋會議之前即與法國經(jīng)度局、巴黎天文臺等機構(gòu)聯(lián)系，討論經(jīng)度聯(lián)測事宜，這也為法國在1926年國際經(jīng)度聯(lián)測中的主導(dǎo)地位提供了佐證。由此也可以看出，徐臺其實正是體現(xiàn)法國利益的眾多海外科學(xué)研究機構(gòu)之一。

與此相合，法國軍方在此次國際經(jīng)度聯(lián)測中也扮演了非常重要的角色。其中最為突出的便是作為經(jīng)度聯(lián)測的主要建議者與組織者的費利將軍及其繼任者皮埃爾將軍，均服務(wù)于軍界。另外，聯(lián)測的參與者中也有多位來自軍方。

4.3 本土科學(xué)界的參與程度與角色

1927年，當雁月飛在《中國地質(zhì)學(xué)會志》(Bulletin of the Geological Society of China)上撰文總結(jié)1926年該臺所參與的國際經(jīng)度聯(lián)測活動時，他曾這樣寫道:“讓我們期望這一重要基站的位置給予中國的優(yōu)勢不會失去，相反將會在未來得到充分的發(fā)展。我已然看到貴學(xué)會①指中國地質(zhì)學(xué)會(Geological Society of China)。在地形學(xué)工作上的極大興趣。開展大地測量的廣泛計劃目前在這個偉大的國家是有可能的……我知道它在數(shù)學(xué)上的困難以及它所需要的財政支出，但是精確的三角測量不是地圖和地質(zhì)工作的必要基礎(chǔ)嗎?”(［8］，271頁)在法國(乃至歐洲)科學(xué)家看來，他們在海外收集知識信息的活動并不僅僅有利于法國(乃至歐洲)的發(fā)展，同時也將會帶給當?shù)卦S多實際的好處，因此這種多少帶有“侵略”色彩的掠奪成為一種事實上的給予。但是對于中國的科學(xué)界來說，盡管在參與國際經(jīng)度聯(lián)測之重要性上已形成共識，但對于外國人在中國從事經(jīng)度測量本身則頗感遺憾。這一矛盾心態(tài)在20世紀上半葉中國移植歐洲科學(xué)時的知識分子中是具有代表性的。

1926年的國際經(jīng)度聯(lián)測，中方僅有青臺參加。即使在多年之后，這仍被中國科學(xué)界認為大憾事?！爱敃r因國內(nèi)政局不定，故僅有青島觀象臺實行加入，吾國經(jīng)線橫被六十余度，迺僅有一處參加測量，不特我國失此良機，抑亦列邦所認為遺憾也”［37］。除了時局的影響，當時的中國科學(xué)界首先在物質(zhì)條件上并未為此次測量做好準備。1926年，“北京測量總局早已癱瘓，中央觀象臺沒有儀器，南京尚處在北洋軍閥統(tǒng)治下，天文研究所和南京測量總局還沒有誕生”［25］，因此有條件參與此次測量的僅青臺一家。甚至直到1930年代，中國學(xué)者仍然不得不遺憾地注意到，“華南城鎮(zhèn)之經(jīng)緯，經(jīng)徐家匯法國神父測定者不少，特以沿揚子江各地為多”。［28］

如果要盡可能消解這一遺憾，在當時最好的方法就是成為這一國際合作中的一員，在實踐中學(xué)習(xí)，并以成績在其中贏得一定程度上的主動權(quán)，這在當時中國的天文研究機構(gòu)也被視作一種責(zé)任。

1928年，剛剛成立的中央研究院天文研究所在其年度報告中寫道:“一九二六年國際測地協(xié)會曾聯(lián)合各國天文臺共同測量各地經(jīng)度，我國青島觀象臺亦曾參加。本所既為中央觀象臺，則以后遇有此種機會時，自應(yīng)當仁不讓，全力參與，以盡職責(zé)?！保?8］但是1933年的國際經(jīng)度聯(lián)測中，天文研究所依然錯過了。①關(guān)于中研院天文研究所錯過1933年經(jīng)度聯(lián)測一事，陳展云在其《近代中國天文事跡》中曾專門提到，認為此事主要歸因于當時的所長余青松在該所研究員分工上的失誤。引述如下:“1933年，國際上舉行第二次經(jīng)度聯(lián)測，南京陸地測量總局、青島觀象臺、廣州中山大學(xué)天文臺都參加了，唯獨天文研究所輕易放過，當年知道這件事的所內(nèi)所外人士無不引以為憾。事情應(yīng)從所內(nèi)研究員分工談起。大約在1932年天文研究所開所務(wù)會議，討論分組問題。高平子首先發(fā)言，大意是:‘現(xiàn)代天文學(xué)分支雖然很多，但不妨粗略地劃分兩大類，一曰天體方位，一曰天體物理。我所人員很少，按照這兩大類分為兩組便可以了。’想不到余青松不從學(xué)科分類著眼，而是依照他當時設(shè)計的紫金山上的建筑群分配各位研究員每人主管一個辦公室。當時所內(nèi)研究員計有高平子、李銘忠、陳遵媯連同余青松共四人。他提議，他本人主管大臺，高平子主管小赤道儀室，李銘忠主管子午儀室，陳遵媯主管變星儀室。當時三位研究員聽了后都默不出聲。按照中央研究院頒布的所務(wù)會議通則，只有研究員可以出席，有關(guān)助理員只能列席。我因職司記錄，每次都列席。這次我認為高平子長于天文方位，并且有在青島參加第一次國際經(jīng)度聯(lián)測的經(jīng)驗，由他主管子午儀工作最合適。但我自審人微言輕，也未多嘴。冷場一段時間后，余青松認為無異議通過。……李銘忠只是長于電學(xué)、化學(xué)，對天文造詣不深?！敃r距離第二次國際經(jīng)度聯(lián)測已迫近，他好整以暇，毫無緊迫感。余青松對此也不督促檢查，放任自流。就這樣，對第二次國際經(jīng)度聯(lián)測就輕易放過了?！币娢墨I［25］，114—116頁。

在國際經(jīng)度聯(lián)測這一國際合作項目中，中國本土科學(xué)界是作為計劃的執(zhí)行者與合作方而參加的，但是這種參與也在一定程度上促進了中國在天文經(jīng)度測量方面的進展。這可以總結(jié)為如下兩點:

首先，在觀測儀器方面，如前所述，青臺儀器承繼自德管時期，在20世紀20年代中期，這些儀器相比于世界最新進展而言已顯陳舊，而受邀參加國際經(jīng)度聯(lián)測成為青臺添置新的天文觀測儀器的機會。在當時，中國正值軍閥混戰(zhàn)，舊軍閥對于科學(xué)研究并無興趣，但是當蔣丙然提出為參加聯(lián)測而需要資金添置新儀器時，“膠澳商埠局”總辦趙琪也承認“經(jīng)度之測量關(guān)于中國利益甚大，烏能以區(qū)區(qū)購置儀器費而阻其進行”［39］。雖然在1926年的聯(lián)測中新購儀器未能得到使用，但無疑為青臺日后的發(fā)展提供了更好的物質(zhì)條件。

其次，1926年的聯(lián)測為中國科學(xué)界參加1933年的第二次國際經(jīng)度聯(lián)測積累了經(jīng)驗，在觀測成績上也因此而有較大改善。尤其對于青臺來說，1933年的測量“有完全之新式儀器，有先行預(yù)測之比較，所測得之中星及所收之電報俱較第一次為多。則所得之成績，雖不敢謂為圓滿，然較第一次所測得之成績當有過之是可斷言。”［40］

綜上所述，無論是經(jīng)度聯(lián)測的組織協(xié)調(diào)，還是天文經(jīng)度測量方法與儀器設(shè)備之在全球的推廣，法國都起到了主導(dǎo)作用;同時，以青臺為代表的本土科學(xué)界也以其“合作”參與了上述二過程。以此觀照，“中國在天文經(jīng)度測量方面的進展”其實正是“天文經(jīng)度測量方法與儀器設(shè)備之在全球的推廣”的一個縮影。

1 沈祖耀.1926年上海徐家匯經(jīng)度測定試驗［J］.中國科技史料，1983，5(2):71—74.

2 (德)魏格納.海陸的起源［M］.李旭旦，譯.北京:北京大學(xué)出版社，2006.

3 伊凡斯.《海陸的起源》序［A］.(德)魏格納.海陸的起源［M］.李旭旦，譯.北京:北京大學(xué)出版社，2006.3—4.

4 Coopération de L'Observatoire de Zi-Ka-Wei à La Revision Internationale des Longitudes［J］.Annales de l'Observatoire Astronomique de Z?-Sè(Chine)，1927，16:Ⅰ.

5 Collard A.Le général Gustave Ferrié(1868—1932)［J］.Ciel et Terre，1932，48.

6 Guinot B.History of the Bureau International de l'Heure.in Polar Motion:Historical and Scientific Problems［A］.Dick S，McCarthy D，Luzum B.ASP Conference Series［C］.Vol.208，also IAU Colloquium 178.California:Astronomical Society of the Pacific，2000.176.

7 Lallemand C H.Sur une grande opération mondiale de mesures de longitudes［J］.Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences，1926，183:765—766.

8 Lejay P.International Longitude Determination，The Work in China［J］.Bulletin of the Geological Society of China，1927，6(3—4):270.

9 Allocution de M.le Général G.Perrier［J］.L'Astronomie，1931.45:305.

10 Dubois，P.，Stoyko，N.Opération mondiale de détermination des longitudes(1933)［J］.Journal of Geodesy，1948，22(3):194.

11 雁月飛1922年5月5日的信［Z］.北京:中國科學(xué)院檔案館，徐臺檔案，22-037卷.55—56.

12 雁月飛1922年11月22日的信［Z］.北京:中國科學(xué)院檔案館，徐臺檔案，22-037卷.60.

13 費利1925年11月15日寫給勞積勛的信［Z］.北京:中國科學(xué)院檔案館，徐臺檔案，22-037卷.106.

14 “巴斯德基金分配委員會”(Comité de distribution des fonds de la“Journée Pasteur”)的津貼通知(1925年2月20日，巴黎)［Z］.北京:中國科學(xué)院檔案館，徐臺檔案，22-037卷.102.

15 雁月飛給勞積勛的信(1925年3月11日)［Z］.北京:中國科學(xué)院檔案館，徐臺檔案，22-037卷.89.

16 葛式1924年提出的佘山天文臺工作計劃［Z］.北京:中國科學(xué)院檔案館，徐臺檔案，22-037卷.34—35.

17 上海市檔案館.工部局董事會會議錄(14—22)［G］.上海:上海古籍出版社，2001.

18 Gherzi S J.Il R.P.Stanislao Chevalier S.I［J］.Atti della Pontificia Accademia delle Scienze Nuovi Lincei，1931，84(2):8—9.

19 1942佘山天文臺職員家屬一覽表(1942年7月15日)［Z］.北京:中國科學(xué)院檔案館，徐臺檔案，22-027卷.3.

20 Coopération de L'Observatoire de Zi-Ka-Wei à La Revision Internationale des Longitudes.Octobre-Novembre 1933［J］.Annales de l'Observatoire de Z?-Sè(Chine)，1934，20:1.

21 費耶(Fayet)寫給佘山天文臺臺長葛式的信(1931年2月15日)［Z］.北京:中國科學(xué)院檔案館，徐臺檔案，22-010卷.185.

22 雁月飛寫給法國Perrier將軍的信(1933年9月30日)譯稿［Z］.北京:中國科學(xué)院檔案館，徐臺檔案，22-035卷.96—97.

23 蔣丙然.《膠澳商埠觀象臺參加萬國經(jīng)度測量成績報告書》弁言［A］.膠澳商埠觀象臺參加萬國經(jīng)度測量成績報告書［R］.青島:膠澳商埠觀象臺，1927.VII.

24 費利將軍1926年5月25日的信［A］.膠澳商埠觀象臺.膠澳商埠觀象臺參加萬國經(jīng)度測量成績報告書［R］.青島:膠澳商埠觀象臺，1927.12—13.

25 陳展云.中國近代天文事跡［M］.昆明:中國科學(xué)院云南天文臺，1985.113.

26 膠澳商埠觀象臺.膠澳商埠觀象臺參加萬國經(jīng)度測量成績報告書［R］.青島:膠澳商埠觀象臺，1927.

27 青島市觀象臺.青島市觀象臺參加第二屆萬國經(jīng)度測量成績報告書［R］.青島:青島市觀象臺，1935.

28 朱廣才，魯若愚.中國經(jīng)緯度之測量［J］.國立北平研究院院務(wù)匯報，1933，4(4).

29 物理學(xué)研究所與鐳學(xué)研究所工作報告［A］.國立北平研究院五周年工作報告［R］.北京:國立北平研究院，1934.22.

30 竺可楨在中國科學(xué)社第19次年會的致詞(1934年8月22日)［A］.竺可楨.竺可楨全集［C］.第2卷.上海:上海科技教育出版社，2004.185.

31 Kochhar R K.Science in British India.I.Colonial tool［J］.Current Science，1992，63(11):689.

32 Bureau des longitudes.Loi de L'An III［DB/OL］.(2009-09-25)［2007-09-17］.http://www.bureau-des-longitudes.fr/textes-references/loi-an3-formation.htm.

33 Bureau des longitudes.Décret de 1854［DB/OL］.(2009-09-25)［2007-09-17］.http://www.bureau-des-longitudes.fr/textes-references/decret-1854-attributions.htm.

34 Bureau des longitudes.Décret de 1874［DB/OL］.(2009-09-25)［2007-09-17］.http://www.bureau-des-longitudes.fr/textes-references/decret-1874-attributions.htm.

35 Yacono X.Histoire de la Colonisation Fran?aise［M］.Paris:Presses Universitaires de France，1973.57.

36 Lallemand CH.La Grande Opération Mondiale de Mesures de Longitudes［J］.L'Astronomie，1926，40:510.

37 國立中央研究院公函［J］.國立北平研究院院務(wù)匯報，1931，2(3).

38 國立中央研究院天文研究所十七年度報告［A］.國立中央研究院十七年度總報告［R］.南京:國立中央研究院，1928.202.

39 趙琪.《膠澳商埠觀象臺參加萬國經(jīng)度測量成績報告書》敘［A］.膠澳商埠觀象臺參加萬國經(jīng)度測量成績報告書［R］.青島:膠澳商埠觀象臺印行.1927.VI.

40 蔣丙然.《青島市觀象臺參加第二屆萬國經(jīng)度測量成績報告書》弁言［A］.青島市觀象臺參加第二屆萬國經(jīng)度測量成績報告書［R］.青島:青島市觀象臺，1935.