俗话说外行看热闹，内行看门道，对于很多天文奇观更是如此。
本月8号的月食众多媒体关注，很多人也都拍摄了月食的照片。可以说十分热闹了。我也拍了一些照片和视频：
其中月掩天王星的过程如下：
看完照片，大家有没有想过，这里面有没有什么门道可以谈谈呢？当然是有的。
我国古代天文学家就特别关注月食，不只是因为月食十分明显，也是因为有很多重要的天文观测，只能在月食时候做。
关于古代月食时候朝廷的礼仪我们已经讨论过了，在这里：月食观测指南
今天我们再聊聊月食时候古代的科学家在做什么。
测量时差
时差这个概念，想必大家都有所了解，同一时刻，地球上不同地区的人们所处的时间并不相同，这边是上午，那边可能就已经是深夜。
现代人们对时差感受最深的无非是两件事：通过qq微信之类的软件和身处国外的朋友聊天，或者乘坐飞机到异国他乡去。显而易见，这两种途径都是现代社会的产物，你有没有想过，古人如何知道时差呢？难道古代人也用微信？
答案就是月食，古人就是观测发现不同地区月食发生时间不同，才发现时差的。故事要回到一代天骄成吉思汗南征北讨的时代。成吉思汗统一蒙古之后开始向外攻占，在他的首席幕僚耶律楚材建议下，吸纳了大量中原文化，他们甚至连中原的天文历法都了不少。
1219年，成吉思汗西征花剌子模，次年，也就是1220年攻占其首都寻思干城。这个寻思干城，其实就是撒马尔罕(乌兹别克语：Samarqand或Самарқанд)，现在位于的乌兹别克斯坦境内。
在这期间，他的手下根据从金国学到的《大明历》算出，五月十五，应当有一次月食，食甚应当在半夜。食甚是月食的一个阶段，可以理解为整个月食过程的中点。
为了验证手下人天文历法学的到底如何，即便在征战途中，成吉思汗也下令进行一次天文观测。然而结果和计算的并不相同——入夜后不久就到了月食食甚。似乎比计算的结果早了很多。是手下人学艺不精么？
经过耶律楚材的反复确认，发现并非如此。原来，月食发生的时间是确定的，但是各地入夜先后却是不同——这也就是现代所谓的时差。当天北京自然是子夜月食食甚，而远在西边的撒马尔罕，此时刚刚入夜不久。
为了解决这个问题，耶律楚材创立了一个叫做里差的概念，也就是是根据两地东西距离，计算时差的方法。
此后的很长一段时间里面，月食都在时差的测量中占有十分重要的地位，直到越洋电话和即时聊天工具普及。
测量太阳位置
月食的另一个重要作用，就是测量太阳的位置。
太阳光芒四射，想要在白天测量太阳位于二十八宿的哪一宿之中是不可能的。只有通过日落后的星空反推。但是这样做的误差会比较大。于是古人发现了一个取巧的方法——他们意识到，月食时候，太阳月亮恰好分居大地两侧。这样只要我们知道月食时候月亮的位置，加上半圆，也就是180度，就能知道太阳的精确位置了啊！
历史上提出这个方法的天文学家叫做姜岌（音吉）。但是姜老师所属政权不太稳定，叫后秦，只延续了三十多年就被灭了，所以留下的资料不多。后世用这个方法测量太阳位置最出名的应当是南朝刘宋的何承天——注意，是南朝刘宋，南北朝时期的，皇帝姓刘，和后面的赵宋没关系。
何承天的测量记录得到了很好的保存，大家可以看一看：
比如第一条，月食时候月亮位于室宿，那么太阳此时就应当在翼宿，示意图就是这样的：
何承天这六次测量示意图如下：
正是因为何承天的测量方法十分科学、精确，所以他制定的《元嘉历》才能够如此优秀。
古人没有今天先进的天文仪器，也没有优秀的摄像录像设备，却能从一次月食中得到这么多科学成果，不得不想起荀子说的：“蚓无爪牙之利，筋骨之强，上食埃土，下饮黄泉，用心一也。”
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