日晷:古人依靠太阳照射的影子计时,那阴雨天没有太阳怎么办( 二 )


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在一天中 , 当太阳照射到晷针上 , 影子就在相反的方向 , 我们在这个方向标上刻度 , 比如上午9时 。随着太阳的升起来 , 影子在不断变短 , 下午影子又逐渐拉长 , 这也是为什么要做成斜式的原因 。
无论我们是在北半球还是南半球 , 影子的长度和方向都是在变化的 , 理论上来说 , 根据影子的方向和长度都可以计时 , 但是相对而言 , 用影子的方位计时显得更为方便 。
日晷:古人依靠太阳照射的影子计时,那阴雨天没有太阳怎么办
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古代人们很早就发现 , 太阳的东升西落 , 一年内太阳的变化等 , 所以太阳是古人最好奇的天文现象之一 , 可以说 , 日晷是古代人们根据地球的自转和公转而发明的最简单实用的计时工具 。
但是 , 由于日晷的计时必须依靠太阳 , 所以当晚上来临 , 或者下雨天来到 , 日晷就没有用武之地了 。下雨天需要“水钟”等计时器 , 晚上可能就需要打更了 。
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古代的计时器
漏壶
1968年 , 在我国河北出土了一个青铜漏壶 , 经过专家考证 , 这种漏壶往往都是三个在一起共同工作 , 壶壶相连 , 在最下面的壶里 , 刻有刻度 , 用来计时 。而且 , 这种刻度非常精确 , 比日晷更加地准确 。
而且在漏壶的两侧 , 专家还发现了节流装置 , 用来控制水的流速 。不过这种漏壶因为做工简单 , 而且都是青铜 , 极其容易被腐蚀 , 慢慢就变得不实用了 。
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漏刻
在漏壶的基础上 , 经过原料和外观的改进 , 漏刻的出现 , 弥补了计时器的不足 , 在古代 , 漏刻具有极其重要的军事价值 。《六韬·分兵》中就有:明告战日 , 漏刻有时 。漏刻是战时计时工具 , 在征战中 , 几时城门打开 , 几时班师回朝 , 都有重要的时间根据 。
在古代 , 漏刻慢慢成了民间的计时工具 , 朝廷开始在民间重要的关卡设置“谯楼” , 用来专门给百姓计时用 。同时也有防火防盗的作用 , 打更人会夜夜死守 , 保证不会出错 。在古代 , 这种在“谯楼”上班的人达20多人 , 他们往往各司其职 , 为铜壶保养 , 为铜壶保温等 。
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东汉的科学家张衡 , 发现漏刻的级数越多 , 其记录的时间越准确 , 所以张衡发明了多级漏刻 , 将昼夜的误差稳定在40秒直到1657年 , 欧洲人发明了摆钟 , 才将昼夜差缩短到20秒 , 我国漏刻领先时间计时足有1500多年 。
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水运仪象台
在北宋 , 宰相苏颂带领百姓建造了更加高级的计时器 , 水运仪象台 , 整个工程耗资五万钱 , 这充分说明了我国古代对时间的重视 。其原理和漏刻相似 , 只是用了更多级的漏刻 , 推动天文钟和浑象仪 , 以达到报时的功能 , 可见我国古人的智慧 。
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