• 文：小将寶的爸爸
• 圖：小将寶的爸爸

小将寶有一個寒假作業——研究我國古代的計時方法。

最簡單，最直接的，當然是“日晷”！否則，難道是點一炷香？

然而，事情沒有那麼簡單！

在爸爸的悉心指導下，小将寶終于完成了她的“日晷”制作，卻發現根本無法計時！

古人把一天劃分為十二時辰，對應“子醜寅卯”十二地支，每個時辰又可以分為初刻和正刻。

大概時間如下表所示：

有了這張表格就可以計時了嗎？非也非也！

小将寶制作的日晷下圖所示：

小将寶日晷

簡陋了那麼一點點。[奸笑]

“日晷”的基本結構還是有的，而且蘊含着高深的知識。

故宮日晷

那就是“晷面”夾角，這個不是随便放置的。如上圖所示，晷面與地面的夾角必須是50度。

原來，這種日晷叫做“赤道式日晷”，晷面是與赤道平行的。

50度怎麼來的？

那40度是怎麼來的？

從下面這張圖來的：

北緯40度

北京地處北緯40度，所以晷面與地面夾角為50度。

按照這個原理，如果在赤道上使用，晷面應該垂直于地面。

我們看見的日晷，一般都是雙面的。

• 春夏，太陽比較高，使用日晷的上面。
• 秋冬，太陽比較低，使用日晷的下面。
• 春分和秋分，太陽不高不低，正好照在日晷的側面，據說這兩天不可以使用！

日晷的擺放直接影響計時結果，這不是小将寶能夠掌握的。

！！！[狗頭][奸笑][狗頭][奸笑][狗頭][奸笑]

研究中，我們意外地發現，北京天文館的日晷好像也不準确呀。

北京天文館日晷

小将寶的爸爸在某年月日的14:49拍攝了一張天文館日晷的照片，局部放大如下圖所示：

14:49拍攝日晷

日晷顯示為申初一刻不到，大概為15:10，這21分鐘的誤差是怎麼回事呢？

測量誤差？No! Too simple, sometimes naive！

小将寶爸爸當年也是學霸，有豐富的知識解釋這個誤差。[狗頭][狗頭][狗頭]

14:49為北京時間，東經120度。

15:10為天文館時間，東經116.3度。

北京天文館的時間，原本就不是北京時間！天文館有時差！

15度為1個時區，相差1個小時。所以，經度相差1度，時間相差60/15=4分鐘。

時差：

理論時差為15分，測量時差為21分，誤差隻有6分，這個精度夠也可以了呀。

很遺憾，天文館在北京的西邊。[驚呆]

天文館時間換算成北京時間，是需要加15分，而不是減。

也就是說，天文館日晷測量的北京時間為：

即使天文館的日晷也有半個多小時的誤差，何況小将寶制作的日晷？

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