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在線微課|科技傳承系列課程之日晷(壹)

時間: 2023年04月10日 瀏覽次數(shù): 2262

都說從前慢,

古人的一天

似乎總是日出而作,

日落而息,

愜意自在。

那么,

他們是如何計時的呢?

日影追蹤

早在遠(yuǎn)古時代,我國勞動人民就已經(jīng)懂得如何用測日影的方法來計時。在3000多年前,古人就設(shè)立了世界上最古老的天文臺——周公測影臺,以太陽照射下的影子來劃分季節(jié)。

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周公測影臺

大約2600多年前,我國勞動人民已經(jīng)用圭表來測量一周年的時刻,確定了冬至和夏至,劃分四季以及確定所在地點的正南正北方向。下圖中的圭表是明朝正統(tǒng)年間(1436-1449年)制造的。它的底座是石制的,水平方向的是銅圭,上有刻度,長一丈六尺二寸,銅圭周圍有定水平的水準(zhǔn)。垂直方向的是銅表,高一丈。裝在銅表上端的銅葉有一圓孔,直徑二分,正午時候,太陽影子經(jīng)過圓孔射到圭面成橢圓形。銅圭另一端是一立表,是因為冬至?xí)r太陽影子比圭還長而設(shè)立的,高三尺五寸。

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圭表

在長期的實踐過程中,人們發(fā)現(xiàn),由于季節(jié)的不同,直立木棒影子的長短不同,這樣,要比較不同場所的時刻,是很困難的。而將木棒(指針)傾斜地指向北極,即能使木棒的方向與每天自轉(zhuǎn)一圈的地球的地軸相平行,也能提高計時的準(zhǔn)確性。于是,人們對日鐘加以改良,制成了圓形或半圓形日鐘。

日晷光輝

日晷是由圭表發(fā)展而來的,是我國古代利用日影測得時刻的一種計時儀器,其中“日”指“太陽”,“晷”表示“影子”,“日晷”就是通過日影的變化來讀取時間。

日晷通常由銅制的指針和石制的圓盤組成。銅制的指針叫做“晷針”,垂直地穿過圓盤中心,起著圭表中立竿的作用,因此,晷針又叫“表”,石制的圓盤叫做“晷面”,安放在石臺上,呈南高北低勢,使晷面平行于天赤道面,這樣,晷針的上端正好指向北天極,下端正好指向南天極。

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在晷面的正反兩面刻劃出12個大格,每個大格代表兩個小時,周圍各刻上子丑寅卯等十二時辰,更詳細(xì)的把每個時辰又分為“時初”、“時正”等。當(dāng)太陽光照在日晷上時,晷針的影子就會投向晷面,太陽由東向西移動,投向晷面的晷針影子也慢慢地由西向東移動。于是,移動著的晷針影子好像是現(xiàn)代鐘表的指針,晷面則是鐘表的表面,以此來顯示時刻。

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