什么是日晷?日晷是根据什么制成的?(什么是日晷它的工作原理是什么)

什么是日晷?日晷是根据什么制成的?

日晷仪也称日晷rìguǐ,是观测日影记时的仪器,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。

简介

日晷古代计时仪器

日晷有两层含义,一般指的是第2个含义。

(1)“日”指“太阳”,“晷”表示“影子”,“日晷”的意思为“太阳的影子”。

(2)利用太阳投射的影子来测定时刻的装置,又称“日规”。

日晷通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。铜制的指针叫做“ 晷针”,垂直地穿过圆盘中心,起着圭表中立竿的作用,因此,晷针又叫“ 表”;石制的圆盘叫做“ 晷面”,安放在石台上,呈南高北低,使晷面平行于天赤道面,这样,晷针的上端正好指向北天极,下端正好指向南天极。

晷面两面都有刻度,分子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二时辰,每个时辰又等分为“时初”、“时正”,这正是一日24小时。绝大部分的日晷显示的都是视太阳时,有些在设计上作了变更,可以显示标准时或是日光节约时间。

人类使用日晷的历史非常遥远,古巴比伦在远古时期的6000年前就开始使用了, 中国是在3000多年前的周朝。

日晷不但能显示一天之内的时刻,还能显示节气和月份。当然它的缺点也是显而易见的,笨重而且看不到阳光的时候不能用,比如阴天和晚上。

这项发明被人类所用达几千年之久,直至1270年在意大利和德国才现早期的机械钟,而中国则在1601年明代万历皇帝才得到二架外国的自鸣钟,清代时虽有很多进口和自制的钟表,但都为王宫贵府所用,一般平民百姓还是看天晓时。

工作原理

日晷

在一天中,被太阳照射到的物体投下的影子在不断地改变着:

第一是影子的长短在改变。早晨的影子最长,随着时间的推移,影子逐渐变短,一过中午它又重新变长;

第二是影子的方向在改变。在北回归线以北的地方,早晨的影子在西方,中午的影子在北方,傍晚的影子在东方。从原理上来说,根据影子的长度或方向都可以计时,但根据影子的方向来计时更方便一些。故通常都是以影子的方位计时。随着时间的推移,晷针上的影子慢慢地由西向东移动。移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针,晷面则是钟表的表面,以此来显示时刻。

早晨,影子投向盘面西端的卯时附近;当太阳达正南最高位置(上中天)时,针影位于正北(下)方,指示着当地的午时正时刻。午后,太阳西移,日影东斜,依次指向未、申、酉各个时辰。

日晷是个神奇的东西,在钟表诞生之前,世界各地的人们不约而同地用它记录时间。如今,它们并没有消失,反而花样翻新,不但延续了观测时间和天象的传统功能,还成为一种艺术品,诠释着投射在大地上的日影。

用阳光雕刻时间

天气晴朗时,阳光倾泻在晷表上,在其下方的晷面上拖曳出一条清晰的影子。随着时间流逝,太阳在苍穹上缓步轻移,晷表的影子亦步亦趋地在晷面上缓行。劳作的人们,看一下影子的位置,就能读出时间。

在古代,东西方文明相互独立发展着,东西方人各自发明了仪器来用于计时,然而他们却仿佛心有灵犀一般,都发明了一种有着共同的原理和功用的天文仪器—日晷。世界上最早的日晷诞生于6000年前的巴比伦王国。中国最早文献记载是《隋书·天文志》中提到的袁充于隋开皇十四年—公元574年发明的短影平仪。

《说文解字》中对于日晷这样解释:晷,日景也。日景,也就是日影,意思是太阳的影子。通过测量太阳的影子来计量时间,这就是日晷的基本原理。

赤道的纹理
中国古代所用的很多日晷都属于赤道式,上面雕刻着与时间相关的种种称谓。

日月星辰的轴承 普通赤道式日晷

北京故宫的太和殿前,一座日晷上的铜针日夜指向北极星。日出之时,太阳由东向西移动,投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动。日落之后,铜针仿佛一个轴承,群星绕之转动。若仔细观察这个日晷,还会发现在晷面的正反两面均有刻度。

故宫里的日晷

故宫里的日晷

故宫里的日晷

如今日晷早已退出了历史的舞台,不再用作计时的工具,但是很多大学校园里却兴建了不少日晷,寓意着学子们要惜时如金、时不我待。采猎几例:

北京大学日晷

北京大学日晷简称北大日晷,位于赛克勒艺术博物馆与外文楼之间,是北大的重要纪念物之一。据资料介绍,北大日晷原来位于老北大沙滩红楼前,八十年代后期移放到北大校园里的赛万提斯雕像东侧的草坪中,1992年赛克勒博物馆建成后又移到现在的位置。

北大日晷

北大日晷

北大日晷

北大日晷由汉白玉制作,高约3米,分为大底座、碑身和日晷三部分。底座的东西南北四面都镌刻有文字,分别为近取诸物、远取诸身、仰以观于天文和俯以察于地理。据说这件日晷最早是乾隆帝的四格格和嘉公主府第的遗物,后来被移入京师大学堂,最后移到北大校园中。

清华大学日晷

清华大学日晷简称清华日晷,也叫1920级日晷,是清华大学的重要纪念物,位于大礼堂前面草坪的南端,据说是皇家园林圆明园的遗物,一百多年前的1920届清华学生毕业时,将这件日晷献给了母校。清华日晷的底座上镌刻有1920届学生的铭言“行胜于言”,已经成为清华秉持的校风,也是对清大在“爱国、奉献”传统下培育人才的生动写照。

清华大学日晷

清华日晷

清华日晷

清华日晷

清华日晷

清华日晷

清华日晷

清华日晷日晷和大礼堂隔着大草坪相望,左前方是科学馆,右前方是清华学堂,南面是清华二校门,日晷正位于清华校园的中轴线上,是清华的核心位置所在。

复旦大学日晷

复旦大学日晷简称复旦日晷,位于恒隆物理楼和科学楼之间的草坪上,为复旦校园内著名的雕塑之一。复旦日晷是1995年5月由该校农学院校友联谊会捐建的,日晷台座上用篆书刻有复旦名字的由来“日月光华,旦复旦兮”八个大字。

复旦日晷

复旦日晷

南开大学日晷

南开大学日晷简称南开日晷,位于南开大学办公楼前,是南开85周年校庆时中国人民解放军总后勤部捐赠的,底座上刻有“惜时如金”和“日新月异”的字样,寓意着对南开学子们“惜时如金”的告勉和对南开大学“日新月异”发展的鼓舞和美好祝愿。

南开日晷

南开日晷

南开日晷

南开日晷

南开日晷

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