太阳这么毒,我们来量一下它的影子吧

 

这几天北京的气温再创新高! 您是否曾感叹天气太热不想工作?

然而,在远古时代,总有一群人在烈日下测量大地的影子。 对了,他们就是古代秦天监狱的天文学家! 为了完成修改历法的国家重大专项工程,他们早起晚干,白天研究太阳的影子,晚上考察北极星。 今天我们来谈谈垂直杆阴影测量。

古人是如何知道时间的?

在古代,人们“日出而作,日落而息”。 在长期的劳动和生活实践中,循环和简单数字的概念逐渐显现,于是他开始“结日”或“刻木记日”。

古人经过长期观察发现,太阳每天有规律地从东边升起,从西边落下,这就是一天; 月亮有规律地盈亏,就是一个月; 寒暑的循环是一年。 太阳与人类的关系如此密切,对太阳位置的观测很早就开始了。

立即利用物体的影子来判断时间

最简单的天文仪器“圭表”由“圭”和“表”两部分组成。 “桌”是直立在地面上的一根杆子或铜柱。 同时,古人将一把尺子水平放置在地面上,以测量影子到达正北时的长度。 这位统治者被称为“圭”。

簋与桌子相互垂直,形成簋桌。 表的高度一般为八尺,圭可短可长,只要能测出夏至时的最短影子长度或冬至时的最长影子长度即可。 古人用标准来确定方向、节气、时间、地域。

太阳那么毒,我们测个影吧/

标准测光示意图

一年中,随着季节的变化,中午太阳的高度也有所不同:每年夏至时,太阳在天空中最高,影子最短;每年夏至时,太阳在天空中最高,影子最短;每年夏至时,太阳在天空中最高,影子最短;每年夏至时,太阳在天空中最高,影子最短。 冬至时,太阳在天空中最低,影子最长。 通过测量表杆的太阳影子,从最长到次最长的时间间隔就是“年”的长度。 这样测量的“年”在天文学上称为回归年。

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地球绕太阳公转一圈就是回归年

世界上最古老的龟表道观龟表寺

2002年,考古学家在山西襄汾发现了天文台遗址,被誉为中国考古天文学的开端。 陶寺墓出土的两根漆杆可能是世界上最古老的古表,距今已有4000多年的历史。

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陶寺IIM22:43出土漆杆示意图

最具纪念意义的模型周公观景台

据说,3000多年前,周公姬旦用木陶器测量太阳的影子,确定了“地心”。 唐代天文学家南宫氏说,为了保存旧制,他用石表代替了木表,并在上面刻了“周公照相台”五个大字。 厂址位于登封市藁城镇。

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周工薄膜检测站

世界上最小的铜怀表

1965年,江苏仪征东汉墓葬中出土了一块微型铜表。 它由一块高19.2厘米的手表和一块长34.39厘米的手表组成。 手表通过枢轴连接,可以平放在手表上。 在内部,手表融为一体,开合自如,方便携带。

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东汉怀旧青铜簋表

世界上最大的天文台

位于河南登封的天文台是元代天文学家郭守敬的杰作。 展望台由平台的石墙支撑。 表高四尺,是古代八尺表的五倍。 通过增加手表的尺寸,可以获得更高的图像测量精度。 不仅如此,郭守敬还创制了山水符号,与高宝配合观察,为《时历》的编撰提供了重要依据。

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河南登封观星台

站着没有影子

只要你站在有阳光的地方,你就能看到自己的影子。 这是我们的常识。 然而,如果你在某个时间、某个地方站在阳光下看不到自己的影子,你会相信吗?

事实上,这是因为地球自转轴与其轨道之间存在一个角度,称为黄红角。 我们的季节变化是由黄红角的存在引起的。 也正是因为如此,在地球上北回归线以南的地区,每年太阳都会以90°角直射,此时自然是看不到阴影的。

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广州北回归线公园标志塔

然而,唐代《南海集·归内法传》中,有“洛州无影”之说。 洛阳明明在北回归线以北,怎么可能看不见呢? 原来,南宫说,南宫所筑的周公测光台的底座,是一个楔形的斜坡。 夏至时,太阳的高度角与底座的坡度完全一致,因此看不到阴影。

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周公光电探测台示意图

亲爱的读者,你猜对了吗?

作者简介:陈晓,北京古观象台副台长,负责古观象台的天文科普工作。 李耿,博士,国家天文台副研究员,中国科学院大学副教授,国家天文台青年促进会组长,中国科学院历史专业委员会常务委员中国科学技术史学会天文学.

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