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度量光阴,古人靠影子帮忙

来源:咸宁网 时间:2018-11-23 11:17

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《诗经·国风》中有“揆之以日,作于楚  室”之语,“揆”指的是“测度”,记载了先民  们用测度日影的方式定方位、造宅邸。除  了定方位外,测度日影还有另一大功用,那  就是计时。  

我国创制的最古老计时器具来源于天  文学。在科技水平远欠发达的几千年前,  先民们对“时间”这种抽象之物的感知尚停  留在太阳东升西落、昼夜更替、寒暑变换  上,怎么表征、度量、划定这个看不见摸不  着的事物,着实耐人琢磨。早在陶寺遗址  时期,勤劳智慧的先民们注意到一天之内  “影子打转”的现象:太阳照射到物体上,地  面会映现影子,且日影长短和方向在有规  律变化着,于是发明了古代天文仪器——  圭表。  圭表由“圭”和“表”两部分组成,通过  测定正午的日影长度来确定节令和回归  年。操作方式简言之就是“立杆测影”,在  平地上直立一根杆子或石柱,称为表;正南  正北方向平放刻板,称为圭。由于太阳直  射点的回归挪移,直立物体的影长也呈回  归变化。在北半球,冬至影长最长,夏至影  长最短。根据表在圭上投影的长度和方  位,能推算出日中时刻、时令节气以及回归  年长度的粗略值。圭因而与测度土地的臬  并用,代表事物的标尺准则,这即是“奉为  圭臬”一词的起源。  

年岁和节气层面的授时渐渐跟不上人  们的生产生活需要,朝夕昼夜需要进一步  度量。3000多年前的周朝,古代汉族科学  家们在圭表的基础上发明了日晷。  

日晷本义表示太阳的影子。日晷与圭  表原理基本一致,即利用日影测时。明末  “科普读物”《幼学琼林》中,“夏至天时渐  短,冬至日晷初长”说的就是日晷在回归年  度量上的标尺作用,但日晷的度量内容更  侧重于一日之内不同时刻的划分。日晷通  常由两部分构成:铜制晷针和石盘晷面。  按晷面摆放角度通常分为地平式、赤道式、  垂直式等。其中赤道式日晷又称斜晷,是  我国古代最常见最经典的一款天文测时仪  器,北京故宫博物院太和殿前的日晷便属  于赤道日晷。  

地球自转一圈,太阳东升西落,日晷针  影便顺着阳光打转一圈,晷针在晷面上移  动一寸,即为“一寸光阴”。斜晷的晷面均  分为 12 块,代表子时(23 时至次日 1 时)、  丑时(1 时至 3 时)、寅时、卯时等 12 个时  辰。斜晷须坐南朝北(在北半球),晷面倾  斜放置(与赤道面一致),晷针指向北极星  方向(与地轴一致),这样能保证一天之内  日影在晷面上均匀挪移,从而更方便、更准  确地读取时刻。书籍影视中的“常客”——  午时三刻指的是12时45分。由于太阳直  射点在南北回归线之间移动,春分至秋分  从斜晷晷盘上面读数,秋分至春分从斜晷  晷盘下面读数。  

就这样,悄然而逝的时间被表征为日  影在晷盘刻度上周而复始地寸寸移动。


编辑:chenguo

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