探寻古代测时工具-日晷，

日晷是在圭表的基础上演变出的一种由晷针与晷盘组成的计时器，也叫太阳钟。用来测量一天时刻与一年节气的变化，中国古代的日晷主要的形制有地平式与赤道式日晷。

1.地平式日晷

地平式日晷是指晷面与地平面平行，晷针指向天顶的日晷，因晷面与天赤道面并非平行，太阳周日视运动转换至晷面的晷影运动并非线性等速的旋转运动，对不同节气间晷影变化也非均匀。因此，地平式日晷的晷面必须在使用其他计时器进行精确计时的条件下，根据表影随时间变化的实际情况来进行刻划。

中国古代关于地平式日晷的文献史料极少，亦未描述其形制。由《史记·司马穰苴列传》的“立表下漏待贾”（司马迁，1981）733与出土的秦汉晷仪（李鉴澄，1978）来看，地平式日晷最初形式应是用来校正漏刻的。《隋书·天文志》中记述，袁充之短影平仪的地平式日晷将晷面均布十二时辰，试图改变当时的均等时制，作法虽受非议，但也说明尚未找到对地平式日晷晷面刻度复杂性的解决办法（魏征 等，1983）527-528。而明末崇祯时的平面日晷是一种改进的地平式日晷（图2-6），即为欧洲平面日晷的形式。《明史·天文志》记载此日晷之大略为：“日晷者，砻石为平面，界节气十三线，内冬夏二至各一线，其余日行相等之节气，皆两节气同一线也。平面之周列时刻线，以各节气太阳出入为限。又依京师北极出地度，范为三角铜表置其中。表体之全影指时刻，表中之锐影指节气。”（张廷玉 等，1975）361-362这是中西文化交流的产物（郭盛炽，1998）。

2.赤道式日晷

赤道式日晷的晷面与天赤道面平行，因此太阳的视运动转换到晷面的晷影运动是均匀等速的旋转运动。最早的文献记载是北宋曾南仲的日晷，《独醒杂志》记其制为：“以木为规，四分其广，而杀其一，状如缺月，书辰刻于其旁，为基以荐之，缺上而圆下，南高而北低。当规之中，植针以为表。表之两端，一指北极，一指南极。”（曾敏行，1985）如图2-7所示。其发明应源自浑仪的发展。中国古代天文学主要是采用赤道坐标系，到北宋皇祐浑仪时将时刻标示在与天赤道面平行的天常环上，在这基础上，南宋曾南仲创制了晷面如天常环可以均布十二时辰与百刻的赤道式日晷。

图2-6 西式的地平日晷(www.xing528.com)

图2-7 赤道式日晷

元朝郭守敬的仰仪则是另一形式的球面日晷，相当于仰釜日晷（伊世同，1986），如图2-8所示，不同之处是仰釜日晷将仰仪位于球面中心的玑板改为尖顶的晷针。仰仪玑板中央的成像小孔随时保持处于仰釜的球面中心，由于其利用针孔成像原理将太阳通过小孔在内球面上成像，以标示太阳在球面的方位和高度。因此，它比日晷的使用范围更广，可以用来测定真太阳时刻、太阳的球面视位置和见食过程。《元史·天文志》记载：“仰仪之制，以铜为之，形若釜，置于砖台。内画周天度，唇列十二辰位。盖俯视验天者也。”（宋濂，1977）993

图2-8 韩国首尔景福宫的仰釜日晷（欧峰铭摄）