同學(xué)們,在古代有一種優(yōu)雅又神奇的計時工具,它靜靜地佇立,不言不語,卻訴說著歲月的故事。它就是日晷,一個古老而充滿智慧的時間見證者。日晷不僅是計時的工具,更是一種文化的象征。它見證了人類文明的發(fā)展,承載著人們對時間的敬畏和追求。
影隨光流轉(zhuǎn)
日晷一般由晷針、晷面和底座組成,在赤道式晷面上,一個完整的圓形被平均分為12 等份,也就是大家熟悉的十二時辰。
早上,太陽從東方升起,曙光將我們的影子拉得老長老長;到了中午,太陽已爬上我們的頭頂,腳下的影子像是一個黑色的圓圈;等到下午放學(xué)時,太陽在西邊的天空守候著我們,將我們的影子再次長長地投射在大地上。通過觀察日晷中心晷針影子的長短、方位,人們便能大概地知道當(dāng)下的時間。早晨,晷針的影子會出現(xiàn)在晷面的最西邊卯時附近;中午,晷針的影子會出現(xiàn)在晷面的最北邊午時附近;傍晚,晷針的影子會出現(xiàn)在晷面的最東邊,依次指向未、申、酉各個時辰。
不一樣的日晷
現(xiàn)代使用的鐘表樣式繁多,古時候的日晷樣式也不止一種,不同的地區(qū)、緯度適用的日晷也不一樣。根據(jù)晷面擺放的位置、角度,使用的地區(qū)等,日晷分為地平式、赤道式、子午式等,而最常見且應(yīng)用最廣泛的是按擺放角度分類的地平式、垂直式、赤道式。
地平式日晷
地平式日晷也稱作“水平式日晷”,晷面必須嚴格水平,晷面和晷針的夾角為當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥龋忻娴目潭葎t需要通過科學(xué)計算才能確定。據(jù)記載,地平式日晷可能是最早的日晷。但正因為其需要嚴格計算刻度,而采用均分的方式會出現(xiàn)巨大的計時誤差,在那個工藝遠不及現(xiàn)在的年代,地平式日晷的制作繁雜,因此只在刻度無須過多調(diào)整的低緯度地區(qū)使用。
垂直式日晷
垂直式日晷也稱作“立晷”,是晷面垂直于地平面且刻度采用垂直方向的日晷。垂直式日晷有標準向南、向北、向東、向西4 個面,根據(jù)朝向的不同可分為3 種:垂直向南日晷、垂直向北日晷以及垂直向東和向西日晷。垂直向南日晷較適合在中緯度地區(qū)使用,垂直向東和向西日晷可以適用全球各緯度地區(qū),但這種日晷只能在上半日(東向)或下半日(西向)使用。
赤道式日晷
赤道式日晷也稱作“斜晷”,是最常見的一種,也是中國古代最經(jīng)典的天文觀測器。最早在南宋的曾敏行《獨醒雜志》卷二中提到了晷影圖,那時候的晷盤是木制的,后來都采用石質(zhì)晷盤、金屬晷針。北京故宮保存的,便是清代制造的石質(zhì)赤道式日晷。
赤道式日晷的晷面和底座的夾角需要參照當(dāng)?shù)氐木唧w緯度,使晷面平行于赤道面,晷針指向北極星。夏季和冬季,晷針的影子會分別投射到晷面的北面和南面。赤道式日晷適合中低緯度地區(qū)使用,除了陰雨天、夜晚以及一年中春分日和秋分日無法使用,其余時間總能給出一個相對精準的時間,加之其形態(tài)端莊大氣,長期得到了古人的青睞。
赤道式日晷不僅可以計時,還可以指示節(jié)氣?!吨荀滤憬?jīng)》記載:“故冬至日晷丈三尺五寸,夏至日晷尺六寸。冬至日晷長,夏至日晷短?!笨梢娫缭谖鳚h時期,古人就對日晷進行了深入的研究。
在古代,日晷被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域。農(nóng)民可以利用日晷來確定播種和收割時間,商人可用日晷來安排交易時間。此外,日晷還被用于觀測天象和地理測量。在現(xiàn)代,我們也能在花園、廣場、小區(qū)、學(xué)校和旅游景點看到它的身影。
隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)代的計時工具已經(jīng)取代了日晷的地位。然而,日晷作為一種傳統(tǒng)文化符號,依然以其獨特的方式吸引著人們的目光。它不僅是一件古老的器具,還是古代中華兒女勞動智慧的結(jié)晶,是人們對天文和時間的探索與認知,是人類計時歷史的里程碑之一。