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漫话日晷(27)
专用与通用一步之遥(图)
2014-11-27 阅读次数:

  世界任何地方都可以使用日晷,不管在陆地还是在海上,在平原还是在高山,在极地还是在赤道,甚至,在月球还是在火星上!

火星日晷也不复杂(据网络图)

  在地球上使用日晷,涉及的因素很多:设置在什么地方(所在地的地理坐标纬度、经度),所选用晷面的状况、形态(水平的、垂直的,还是倾斜的;朝向东南西北,还是任意偏向的;晷面的水平度、平整度如何),观测当天的日期(月、日,以便准确选用时差修正值),如此等等。因此有人说,世界上的日晷都是为某一地点特别制作的,也就是说都是“专用的”。这话有一定道理,是就绝对的要求而言的,或者说是从理论上来说的。

  但是,实际上,如果把某些影响因素简单化、标准化一下,专用的程度就会大大降低,甚至只剩下纬度一项因素了。比如,晷面选择在正方向(垂直式日晷选择或建造朝向正南、北,正东、西的墙壁;地平式日晷的晷面,可以选择基本达到水平要求的地面,水平度可以测得很准,平面可以磨得很光,等等)。涉及时差计算的日期,经度修正等项都可以不反映在日晷制作上,而是放在后期去运作,查图表,单独计算。于是,同一纬度上的日晷,就没有了差别,都可以做成一模一样,可以互相通用了。同在北纬30°附近的杭州、汉口、重庆、拉萨、科威特、开罗、新奥尔良、休斯顿等地,可以使用同一个日晷。甚至南纬30°的智利城市拉塞雷纳,巴西的阿雷格拉港,南非的德班,也可以使用同一个日晷,只是要把以12点的时间线为对称轴的注字,左右对换一下。

不同纬度上日晷的安放

  再进一步追问,只剩下纬度一项差别的日晷之间能不能互相转换呢?完全可以。问题只在于如何使晷针能指向北极星。苏州沧浪区少年宫里有一座日晷,晷盘可沿纬度方向的轴旋转,晷针可拉长,把针脚放到相应的纬度刻度上,晷针的仰角就能符合任何新地点的纬度。

可以改变仰角的日晷

  从前常见一种便携式、可调节的日晷,晷盘的后边有根木撑,底盘上有搓衣板似的齿棱,那是不同的节气。改变晷盘的角度,使冬至日的阳光也能爬到晷盘的“上面”,不断地改变晷针的指极性,极大地破坏走时的准确性,是不可取的。它下盘无刻度,不如故宫日晷周全;表达节气很不得法;未考虑时差修正,与科学的日晷理念,还有不小的距离哦。

带撑杆的“日晷”

  不必像少年宫日晷那样拉伸晷针,改变角度另一有效做法是,整体下加“楔子”,使晷针指向北极星。日晷就可用于任何纬度,“专用”也就轻而易举变成通用的了。

改变仰角适应不同纬度

作者:西园 文章来源:北京科普之窗
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