日晷是测量什么的工具_日晷怎么看
时光荏苒,对人类生活有着至关重要的影响。在现代社会,我们常依赖钟表来安排日常事务,然而在遥远的古代,并无现代钟表,要计时的确颇具挑战。这并不意味着古人缺乏时间观念或技术手段,实际上,他们已经开发出了一系列的计时工具。
在古代人们的生活与生产实践中,通过长期观察自然现象的规律性变化,如日升日落、星辰更迭、月圆月缺等,他们逐渐掌握了时间的流转。于是,“日晷”这一计时工具应运而生。日晷是根据日影位置变化来测量时间的工具。在明清皇宫的紫禁城中,太和殿、乾清宫等重要建筑前都安置了日晷。
日晷的结构包括底座、晷面和指针。底座与地面平行,晷面则与赤道平行。而指针与地轴(即南北极)对齐,并且与地平面的夹角需根据当地地理纬度来设定。北京地区的纬度为北纬39.9度,因此太和殿日晷的指针与地面的夹角也相应为这一度数。指针通常由铜质制成,垂直穿过晷面,其主要功能除了确定南北方向外,还会随着太阳的位置变化在晷面上投下影子,从而指示时间。
日晷在阴雨天和夜晚便无法使用,且在春分和秋分时由于太阳的高度角变化而无法准确计时。我国古代的能工巧匠又发明了漏刻作为补充。漏刻是一种计时器,其使用历史比日晷更为悠久。紫禁城内的交泰殿中便保存着一座铜壶漏刻。漏刻利用盛水漏壶的泄水和浮箭来计量时间,通过观察箭杆上的标记便可得知具体时刻。
我国西周时期就已经出现了漏刻技术。早期的漏刻常使用单只漏壶,但滴水速度会受到液位高度的影响。为了解决这一问题,古人进一步发展出多级漏刻装置。这种装置使用多只漏壶上下串联,每只漏壶依次向其下一只漏壶中滴水,使得最下端的受水壶滴水速度更为均匀。