漫谈“日晷”

王洪鹏

在没有钟表等记录时间工具的古代，古人如何确定时间？

古人通过對自然现象的观察，逐渐发现太阳每天东升西落，物体影子的长度随着光线的变化而变化，这一发现使人们意识到日影与时间之间有着某种联系。于是，古人利用日光照射物体时投射的影子的长短来测量白天的长度，并发明了计时工具——日晷。

在地上插一根竿子，当太阳东升西落时，竿子投射的影子也随之改变方向和长短，竿子投射在地面的影子就被称为日晷。

早在春秋时期，我国就有关于日晷的文献记载。在埃及、希腊和罗马等文明古国，也都有使用日晷计时的记录。当然，由于自然环境及文化传统的差异，不同国家的日晷类型也各不相同。日晷可分为赤道式日晷、水平式日晷、等高仪日晷、地球仪式日晷、反射日晷等。中国古代采用特有的赤道式日晷，欧洲则采用地平式日晷，并于明朝末年由传教士利玛窦传入中国。

赤道式日晷由晷针和晷面组成，只要适当调整晷针的倾斜角度，使其与地球的自转轴平行，便可在不同的纬度使用。赤道式日晷的铜制指针垂直穿过圆盘中心，称“晷针”。圆盘被称为“晷面”，呈南高北低，平行于赤道面。这样，晷针的上端指向北天极，下端指向南天极。在晷面的正反面刻有“子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥”12个大格，每大格代表两个小时。

此外，我们还可以利用日晷确定南、北方向。我国地处北半球，早晨日在东、影在西，傍晚日在西、影在东，只要找出早晨和傍晚影长相等的两个端点，它们的连线就是东西方向，连线的中点与表盘底的连线就是南北方向。

遗憾的是，日晷计时只能在有阳光的时候进行，而且只能精确到时辰。如果遇上多云、阴雨天或是在晚上就不能使用了。随着科技的发展，古人又研制了可以记录时、刻、分的水运仪象台。