在線微課|科技傳承系列課程之日晷（壹）

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(jì)時(shí)的呢？

日影追蹤

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

周公測(cè)影臺(tái)

大約2600多年前，我國(guó)勞動(dòng)人民已經(jīng)用圭表來測(cè)量一周年的時(shí)刻，確定了冬至和夏至，劃分四季以及確定所在地點(diǎn)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(zhǎng)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(shí)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?yàn)槎習(xí)r太陽影子比圭還長(zhǎng)而設(shè)立的，高三尺五寸。

圭表

在長(zhǎng)期的實(shí)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(zhǎng)短不同，這樣，要比較不同場(chǎng)所的時(shí)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(jì)時(shí)的準(zhǔn)確性。于是，人們對(duì)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(guó)古代利用日影測(cè)得時(shí)刻的一種計(jì)時(shí)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(shí)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(tái)上，呈南高北低勢(shì)，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。

在晷面的正反兩面刻劃出12個(gè)大格，每個(gè)大格代表兩個(gè)小時(shí)，周圍各刻上子丑寅卯等十二時(shí)辰，更詳細(xì)的把每個(gè)時(shí)辰又分為“時(shí)初”、“時(shí)正”等。當(dāng)太陽光照在日晷上時(shí)，晷針的影子就會(huì)投向晷面，太陽由東向西移動(dòng)，投向晷面的晷針影子也慢慢地由西向東移動(dòng)。于是，移動(dòng)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(shí)刻。