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太阳钟怎么读出时间

gecimao 发表于 2019-07-01 14:06 | 查看: | 回复:

  在历史的长河中,天文学和计时学是相伴发展的,可以说有了天文学,也就有了计时学,计时仪器和天文仪器一样,是经过漫长的发展历程逐渐精确化的。

  最古老的计时仪器是土圭、圭表和日晷,其原理是通过太阳的投影和方位计时,一般通称太阳钟。

  日晷又称晷仪,也是观测日影记时的仪器,它与圭表的区别是:圭表的根据日影的长短判别方向测定季节、全年日数和冬至、夏至就在的日子,推算历法等;日晷的应用,主要是根据日影的位置,以指定当时的时辰或刻数,是我国古代较为普遍使用的计时仪器,但在史籍中却少有记载,现在史料中最早的记载是“汉书·律历志·制汉历”一节:太史令司马迁建议共议“乃定东西,主晷仪,下刻漏”,而“汉书·艺文志”中列有晷书34卷,但仅存书名,而无内容。

  “隋书·天文志”中记载了耿询的成就,“观测日晷和刻漏,是测天地正仪象的根本”。“明史·天文志”对日晷的形制,定时之法都有详细的记载。较之圭表,它已复杂多了,可以说是一种真正的仪器了,发展到清代,不仅可以计时用,日晷本身已成为一件装饰艺术品。

  日晷名称是由“日”和“晷”两字组成。“日”指“太阳”,“晷”表示“影子”,“日晷”的意思为“太阳的影子”。因此,所谓日晷,就是白天通过测日影定时间的仪器。日晷计时的原理是这样。在一天中,被太阳照射到的物体投下的影子在不断地改变着,第一是影子的长短在改变,早晨的影子最长,随着时间的推移,影子逐渐变短,一过中午它又重新变长;第二是影子的方向在改变,因为我们在北半球,早晨的影子在西方,中午的影子在北方,傍晚的影子在东方。从原理上来说,根据影子的长度或方向都可以计时,但根据影子的方向来计时更方便一些。故通常都是以影子的方位计时。由于日晷必须依赖日照,不能用于阴天和黑夜。因此,单用日晷来计时是不够的,还需要其它种类的计时器,如水钟,来与之相配。

  测量表影的长度可以定出正午时刻,并推算出24节气。从表影长度的周期变化,如连续两次日影最长或最短之间的时间间隔,就可以定出一个回归年的长度(所包含的天数),同时,还能测出日影最短的那一天是夏至,日影最长的那一天是冬至。

  圭表的缺点是计时精度不高,应用的局限性较大,夜里和阴天就根本不能计量时间了。

  登封观象台是我国现存最早的天文台,由台身和石圭两部分组成,距今已有700多年,是元代杰出的科学家郭守敬主持建造的,为当时全国的观测中心。当时郭守敬利用这座观象台编制了当时最先进的历法??授时历,这部历法施行达360年。授时历计算出一个回归年的长度,比地球围绕太阳转一周的实际时间只差26秒,而现在世界通用的阳历是公元1582年才制定的,它与授时历相一致,但比我国授时历要晚300年。登封观象台为全世界瞩目。观象台、授时历和郭守敬,都是中华民族的骄傲!

  立竿见影原意是指:把竹竿立在太阳光下,可立即看到影子,比喻收效迅速。古代人最早观察到的天文现象就是太阳的东升西落,但是,由于太阳是一个光芒耀眼的天体,直接观察它是不很方便的。以后人们在长期的生活实践中早就发现,在阳光下的各种物体投在地面上的影子都是随着太阳在天空中的移动而不断缓慢地变化着位置的,并且还知道这些影子的位置与太阳在天空中的位置是一一对应的。于是他们也就能够根据阳光下物体的影子方向的变化来判断太阳在天空中的方位,从而方便地知道当时的时刻。经过对阳光下各种物体的影子的长期观察,于是入们就常选择一块比较平坦的地面,当中竖立一根竿子,再在地面上画上一些用来表示时刻的线条,根据竿子的影子和这些线条的相对位置,就可以直接读取时刻了。这就是原始的日晷。“立表见影,视影知时”,这就是利用日晷测时的基本原理。

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