古代测量时间的工具,古代时间测量工具(12)


圭表
由于土圭的构造简单 , 不易掌握 , 所以逐渐发展为圭表 。“隋书天文志”将圭表的创造追溯到公元6世纪:南北朝梁武帝天监年间(公元503~519年)祖(祖冲之之子)造八尺高的铜圭表,观测圭上表影的长短,测订时间 。但1965年江苏仪征东汉墓(公元25~220年)出土了一件青铜铸的圭表,这说明圭表的创制和使用要早于记载几百年 。待到“元史·天文志”对圭表的形制、构造、材质都有详尽的记述 。
元初郭守敬按照圭表的原理在河南登封建立了高耸的观星台,在大都(今北京)设置了圭表 。明正统二年至七年(公元1437~1442年)在北京古观象台建造圭表,清乾隆九年(公元1744年)重修并加以改进 。古代圭表是用来判断方向,测定季节,四季划分和推算历法,对农业生产发展起到重要作用 。
日晷
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 。
中国太阳钟的历史上 , 指极表或指极针的发现可上溯到公元前四世纪 , 而周汉之间的12时辰制是非常先进的 , 在公元前四世纪以前已成为一种不变的时制 。
唐代的赤道式日晷,是所有日晷中计时最准确的 。后经阿拉件人或犹太人将其传入西方,十七世纪时赤道式日晷风行于欧洲,人们称它为“二分式日晷” 。明末之后,中西各种日晷在社会上广泛使用,种类之多,前所未有 。山西姚乔林是十八世纪著名的日晷制作家,其流派远播广东 。
总之,太阳钟横跨人类历史数千年 , 在使用中不断发展和进步,为社会的发展,科学技术的进步起到了推动的作用 , 不仅可以计时,而且能求得标准时间,甚至可以校对现代的钟表 。
日晷所测的是真太阳时或视太阳时,因为地球轨道偏心率以及地球倾角的影响 , 真太阳时和平太阳时是不一致的 。因此,不依靠太阳测时的方法成为事实,而且更为重要 。欧洲在十四世纪早期 , 机械钟出现以前,主要靠日晷计时 , 而中国对水钟或刻漏则十分重视,并发展成为一种文化,达到登峰造极的地步 。为机械钟表的诞生作了科学和技术上的准备 。