被遗忘的科学计时器:日晷
界
被邃忘的科学计时器８ 固
Ｏ 孔令文
从牛顿 日 晷说起
也简单到没法再简单，而作品的形 说 ， 太阳照耀下， 任何相对固定的物
那年，中国科学技术协会代表 态却千变万化， 叫人眼花缭乱， 能极 体的 影子都是一具太阳 钟，因 为它
团一行去英国考察访问，参观英国 大地丰富你的想象力，开拓你的思 们都符合这个基本道理，只是观读 皇家学会图书馆的时候，发现了一 维， 正像植物简单的几大件（ 根茎叶 的难易程度不同罢了。 件奇特有趣的展品：牛顿小时候制 花果实种子）造就出绚丽的植物世 ，
庭院日 晷方兴未艾
作的日 说它奇特， 晷。 是指一件孩子 界。再说 ， 从构想、 ， 设计 到具体计 殿堂里， 当作珍贵的精品来展示， 皇 活， 勤奋得精品， 只有更好， 没有最
佩，而图书馆的良 苦用心又有多少 作者的耐心和智慧， 其间充满期待， 使伟大的科学家小的时候，也对这 水准。最后， 达到一定的精确度 自 类玩意儿感兴趣， 甚至自己动手制
去过清华大学的人都会记得，
制作的“ 玩具” 居然放到最高科学 算、 制作， 必须动手动脑， 慢工出细 在二校门内大草坪的南端，有一座 日 图 ２。它借助太阳投射的影 晷（ ）
每一位游人，也给环境平添了几分 面的镌刻可知 ， 这是庚申（９０ １２ 年）
家学会面向大众的科普精神令人钦 好， 整个制作过程， 能极大地调动制 子来测定时间， 神奇而直观， 吸引着 文化的气息。 从敦厚的基座侧 人能完全猜到呢？ 说它有趣， 是指即 充满快乐，能训练和提高你的技艺 历史、
己基本满意的成品， 是一件集科学、 毕业生赠送母校的纪念物，当年推
作， 又被人们（ 亲朋好友 ） 细心地保 美术、 技巧于一身的实用品， 在没有 崇的信条“ 行胜于言” 也刻在上边，
存下来 ， ０年后还拿出来展览， ３ ０ 真 钟表， 不看手机、 电脑， 不听广播、 成了激励万千学子的座右铭。 电
能报告时间， 而且误差 不是一般的国家， 也不是一般的图 话的情况下，
书馆能做到的。 当时， 在展厅里与日
不超过 ５ 分钟 、 分钟 ，甚至 １ ３ 分
晷同时展出的， 还有爱因斯坦《 相对 钟， 那神奇是发自心底的， 那高兴劲 论》的手稿和他加入皇家学会的申 儿是无法用语言形容的。你会为自 请书， 探究与普及并重， 深邃与浅显 己提供了一件非常实用的器具 ， 为
相容， 是多么突出和强烈啊！ 对比
你的手艺而骄傲、 豪 ， 自 你应该
享受
这份荣耀！ 于是， 人们为了追求观读 精度 ，甚至造出了 １ 层楼高的日 Ｏ 晷， 而为了便于携带， 晷可以小巧 日 到能装进口袋里， 把玩在指掌之间。 日 晷的道理其实很简单：地球 围绕贯穿南北极的“ 白 ， 轴” 转 给地
图 ２ 清华大学 日 晷
球人的印象是太阳东升西落，每天
（４小时 ） ２ 绕地球转 １ ３０ ） 周（６。 ， 平均每小时转过 １。， ５ 这种严格的 关系，也反映在被阳光照射的物体
图 １ 北京故宫午门广场 日晷
的影像上。 根据这个道理， 借助日 影
那么， 日 制作 晷真的好玩吗？ 来观读时间的器具、设施，统称为 回
．
答是肯定的， 而且非常好玩！ 你想，
又叫地方时 ， 真太阳时 ）与 家 ， 在北京大学、北京师范大学 、 候， 东道主送给客人一座本校 日 晷 （ 天津南开大学 、 上海交通大学 、 复 的模型（ １ 比例制作） 按 ： ３ 。
旦大学 ， 南京理工大学 、 太原理工
使用的标准时间（ 北京时间” 如“ ）
是有差距的， 这是因为地理位置的
在当代，庭院日晷方兴未艾 ，
大学等知名学府里，有类似的建 其具体的标志之一就是在各地陆 不同， 经度差别造成的， 可以通过 晷亮相。 ０ ５ ２０ 年上海科 换算解决。 筑。在一些办学较早的中小学里 ， 续有新的日
也能见到 它们的 身影。 专业相关相 技节期间， 举办的第 ３ 国际科 届“ 赤道 Ｌ ｔ 晷起源于中国。考古发 近的科研院所里， 更少不了灵秀的 学与艺术展” 有个晷专题展览， 现， ０ 年前，中国的祖先们已知 上， ７０ ０ 观象授时” 即观测 日、 星辰的 ， 月、 日晷装点庭院。当然， 晷也出现 展 出了几十件 日晷实物珍品和大 “ 日
在一些讲究的广场和街心花园里。 量的图片说明， 引起观众极大的兴 位置， 日、 年。后来发展到 确定 月、
影测时间。迄今能见到最早的 这些地方 ， 精心制作了 日 ， 晷 并安 趣 ， 受其影响， 有的观众建议在上 以日
置在最显要的场所， 都表达了对科 海的主要街口都建 日晷， 以丰富城 俱进”“ 、 珍惜时间” 等寓意。
日 晷实物是出土的汉代制品。据推
学的敬仰和热爱 ， 而且蕴含 “ 与时 市的魅力。一年后 ， 一部专著《 时间 测 ，赤道 日 晷是唐代的规格制式：
雕塑—— 日晷》 问世 ， 它严谨系统 这种 日晷在 １０ 年前后 （ ６０ 明朝末
地阐述了日晷的历史 、天文知识 、 年） 才由旅行者和商人传人欧洲。 种类和造型，０ 页的篇
幅， ４０ 几乎占
一
这种古老的日晷， 至今在中闰
半篇幅的精美彩色插 图， 日 是 晷 各地还有许多遗存， 最多的要数北 和殿 、 乾清官、 交泰殿 、 养心殿、 坤
科学和艺术的空前总结 ， 堪称现代 京。在城市中心的故宫里， 午门、 太
日晷百科全书。
李约瑟赞美的１晷 ５ ｔ
宁宫等处都有 日 而且保存得非 晷， 常完整。在昔 日 最高学府的圉子监
图１ 至图 ４ 显示的日晷样式 ，
图４ 水资源 地理所 日 晷
其构造有两个共同的特点： ①有一 里， 彝伦堂前的日晷， 晷盘最大， 位 根平行于地球 自转轴（ 也可以说是 置很低， 最平易近人
指向北极星 ） 的金属针 ， 称为“ 晷 针”又称晷表） ，它与地平面的 （
交角等于当地的纬度； ②有一块与
晷针垂直， 平行于地球赤道面的石 质圆盘， 称为“ 晷盘” 。因此这类 日 晷称为“ 赤道 日 。进一步观察可 晷”
以发现 ， 日晷的时刻线也有两 赤道
个特点 ：①晷盘具有一定的厚度，
图５ 上海展览中心日 晷
其两面都刻有时刻线 ， 上晷面供春
图 ６ 故宫太和殿 日晷
日晷有时也会成为尊贵的礼 分以后至秋分这半年使用， 下晷面
品， 传播友谊的纽带。例如， 上海和 供秋分以后至下一年春分这半年 日 本的横滨市结成了友好城市 ， 使用。②时刻线均匀分割， 为 每小时 ５ 每 当太阳升至最高 纪念结交 ５ 周年，９９ １７ 年横滨市在 间隔为 １。。 日 上海举办了盛大的工业展览会， 并 （ 专业术语称为“ 中天”的时候， ） 处 赠送给上海一座精致的金属 日 ， 晷 于正南方 ， 晷针的影子投射到（ 指
现安置在上海展览中心的一个庭 向） 晷盘最低的位置 ， 也就是当地
古代 的时候称为“ 午 院里。又如，０５ ５ ２０ 年 月台湾亲民 时间的正午（
党主 宋楚 席 瑜访问 大学的 时 ， 在称ｌ 点） 地时 清华 时 正” 现 ２ 。当 间 １ 董 ＿ 麓 善 。
。
图７ 国 监 伦 晷 子 彝 堂日
瀣
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