书城科普时光机器:隐藏在时间中的科学
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第28章 古老的太阳钟

公元前7世纪,我们的祖先发明了圭表,这是一种用日影来测时的仪器。江苏仪征出土的一件汉代圭表,是由长19.2厘米的竖“表”和一根长34.39厘米的“圭”组成的。

圭上有刻度,标志尺寸。表和圭合在一起时,好像一把尺子。使用的时候,把表竖立起来,放在阳光下,让表的影子投到平放着的圭上,就可以知道影子的长短了。圭表不仅能测定时间,还能推算出当时是哪个季节。

北京故宫太和殿有座古代的太阳钟。叫日晷(guǐ),是利用日影测定时间的另一种仪器。这一种仪器是在一个圆形的石板中间竖立一根铁针,四周刻着12个时辰的标记,随着太阳东升西落,根据针影的方位就知道时间了。

太阳发出光热,万物生长,使地球充满了活力。人们崇敬太阳,把它奉为神。皇帝的祭祀,人类的生活,无不以太阳的位置为准。太阳很自然地成为古代的时钟了。

难怪各国不约而同地都发明了“太阳钟”。希腊人制造了许多不同的日晷,有的是杆影落在垂直的壁上,有的落在球面、圆锥面或圆柱面上。随着太阳在天空中运行,杆影也相应地在移动,影的末端指出字盘上的刻度,就知道是什么时候了。俄罗斯有一些古代的里程碑,在一面石板中央,放着一枚三角形铁片,四周刻着罗马字,标明时刻。随着太阳在天空运行,铁片的影子像钟表指针一样移动着,就可指出是什么时候。

日晷大多是固定的,使用不很方便,没法带着它去旅行。印度的化斋和尚制造了一种多棱的手杖,解决了这个难题。它是八角形的,每一面表示一个节令。顶上的每一边都穿了一个孔眼,孔里可以插进一根小木钉,平面上事先根据木钉的影子的长度刻有记号——时间。它既是手杖,又是时钟。白天,要知道当时是几点钟,只要拎起顶上的绳子,把小木钉插进小孔(孔面要同当时的季节相适应),看看木钉的投影,就知道是几点钟了。

不仅有“太阳钟”,还有奇妙的“太阳闹钟”呢!一架用火药线引燃的土炮,在引火线上放置一个凸透镜,当太阳光线正好经过透镜聚焦到引火线上时,火药线被点燃,引起大炮轰鸣,它向人们报告了时间。“太阳闹钟”比“太阳钟”又进了一步,除了测时以外,还是一种古老的报时方法。