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【时间计算法／02】跟着太阳影子走发现时间计算的秘密

在使用机械来计算时间之前，人们会透过观察天体运动来计算时间。日晷仪（Sundial）便是其中一种透过太阳照射出的影子来测量时间的天文仪器。国家天文馆总监默哈末赞比里沙说，日晷仪里藏着古人守护时间的秘密。“即便到了现在，它依旧能使用。”只要太阳还在。报道：本刊杨兹淇摄影：本报陈敬晖出发到国家天文馆（Planetarium Negara）的那个早晨，望向窗外，云层厚重。担心日光不足的念头瞬间萌生，不过往另一个角度想，也算是将古人过去使用日晷仪时会经历的情绪起伏一并体会。位于吉隆坡的国家天文馆，坐落在湖滨公园后山山顶。这里有好几个古代计时仪器，默迪卡日晷仪（英文The Merdeka Sundial，马来文Jam Matahari Merdeka）是其中一个。 “它在马来亚独立日前就建造完毕，是由美国建筑师丹斯里斯坦利·爱德华·琼斯（Tan Sri Stanley Edward Jewkes）所设计。”赞比里（Mohd Zamri Shah）说。默迪卡体育馆和国家体育馆也是由这名建筑师负责打造。建于1957年的默迪卡日晷仪，由我国第一任首相东姑阿都拉曼（Tunku Abdul Rahman Putra）主持启用，原址在默迪卡体育馆，1997年迁至国家天文馆。从远处看，日晷仪的弧形底盘形状像新月，代表马来亚联邦政府的标志；位于日晷仪最顶端的晷针则以11角星的样式呈现，象征了当时组成马来亚联合邦的州属数量。赞比里说，这是古老的时钟。“但直到今天，它依旧可以使用。” 日晷仪的时间计算无偏差？想要使用日晷仪，最不可或缺的要素是太阳。庆幸的是，抵达日晷仪的所在位置时，太阳赏脸地露出了全脸。在强烈日光的照射下，地面上的影子清晰可见。 “怎么透过日晷仪解读时间呢？你必须根据（晷针）箭头的影子。”箭头影子最顶端指着的位置，就是当下的时间。必须注意的是，日晷仪显示的时间是视太阳时（apparent solar time），并非各国政府所选定的标准时间。以西马半岛为例，日晷仪上显示的，是以UTC+7.5为准的时区时间，而非政府跟随东马时区，在全国统一采用的UTC+8，因此需再加上30分钟，才能得出如今的马来西亚标准时间。 “9、10、11、12……”赞比里数着日晷仪一侧用黑色马赛克瓷砖拼成的数字。“现在是11。”再加上30分钟，标准时间是11点30分。“你手表上现在显示的时间是多少？”看了一眼，11点28分。“这就是我们使用日晷仪的方式。” 赞比里说，默迪卡日晷仪并不会将每分钟精准地显示出来。“它没办法呈现一两分钟的差异，但如果将一小时分割成四份，以15分钟作为区隔，再加上30分钟的话，得出的答案就会和现今的标准时间差不多。” 如果想制作出能精准计算出变化的日晷仪，也不是不可能。“但要确保你的日晷仪能产生非常锐利的光线, 这样一来，影子的尖端才能将准确的时间坐标指示出来。” 没有什么是永恒的，时间坐标也一样有趣的是，在默迪卡日晷仪上，时间坐标并不会永远停留在同一个定点上。在代表时辰的10个数字上方，分别有个以红色及黄色曲线交织而成的“8”字形符号，称为“日行图”（Analema）。今天的11点，箭头影子会停留在符号上的某个位置；一个星期后的11点，箭头便会移动到另一个位置上。 “没有什么是永恒的。每天，太阳的位置都会随着这个符号更换。”更准确来说，这个“8” 便是太阳运行的轨迹。如果每天在同一时间记录影子的位置，一年后就会形成这个图形。日行图上的红色曲线代表6月到12月；黄色曲线代表12月到6月。 “以现在是4月来说，从11点上方的黄色曲线定点，到12点上方的黄色曲线定点之间的间隔，就是一个小时。”然后按照赞比里说的，将间隔分割成四份，就能推算出现在大约是什么时辰了。随着月份的变化，晷针形成的影子也会跟着拉长、缩短。当影子随着日行图轨迹绕了一圈，意味着地球绕着太阳公转了一周，一年已过去。如今的十二星座还是过去的十二星座吗？建筑师也在默迪卡日晷仪上，用马赛克瓷砖拼出了黄道十二宫（Zodiac）。什么是黄道十二宫呢？简单来说，就是十二星座。它的概念源自于巴比伦占星术。当初，巴比伦人留意到了与太阳同时升起的星星，而这些星星以似乎规则的圆周来回运动，他们便将这些星星分成了12组，并为其命名。借由黄道十二宫，人们便能知道目前是哪个星座正位于太阳在天空必经的路线上了。 “跟着箭头。”脚底旁的晷针影子，箭头尖端大约三分之一超过了日晷仪上的深蓝色分界线，意味着正处于4月头。对应到的星座是金牛座。虽然以天文学的角度来看，几千年过去，由于天体运动的改变，当初十二星座对应到的日期已经与如今的天象不吻合，但借此我们可以一探古人的智慧。“虽然黄道十二宫对应到的日期已经改变，但我们持续保留日晷仪上根据古代日期所分割出的十二星座。它具有历史意义。” “不断改变”才是天体运行的规则 “不断改变”是天体运动不变的规则。对于步伐快速的现今时代来说，这样需花费时间推算、调整，充满许多不确定因素的计时工具，似乎已不再合适。 “你不需要电池，你只需要阳光。但如果没有太阳，日晷仪也就没办法使用了。我们现在用的时钟，任何时候都可以显示时间。” 现在，日晷仪成了花园的装饰品。“因为它有它的美。”要说的话，日晷仪还是有它的好处的。“只要确保晷针与地轴平行，不论将日晷仪带到任何地方，太阳就会告诉你准确的视太阳时。” 用赞比里的话形容，日晷仪是一种不需要透过电子计算，只需要透过本身的设计，就能得知时间，甚至天体运行规则的工具。他邀请民众到国家天文馆认识这个来自过去的计时工具。“虽然我们现在已经有了时钟，但来认识一下也是好的，以防万一你没带钟表出门，”他说。后记：那天在国家天文馆听赞比里讲解默迪卡日晷仪的使用方式时，他递给了我一副太阳观察镜（eclipse glasses）。将眼镜戴上抬头望，一片漆黑之中，橘黄色的太阳在中间散发着光芒。访问结束时汗流了一身，带着满满的天文知识及转不过来的脑袋走向山坡下方的停车场，心中是充满对古人智慧的赞叹。回公司的路上暗自期许，希望哪天自己也能透过太阳和影子，对这个宇宙再更了解一些。相关稿件：【时间计算法／01】马来西亚标准时间由时间守门人说了算？【科普广播站／01】炎热天气下，女性为何感受不同？【跨越红绿灯／02】爱恨交通灯有效“对话” 需军队视角设计疏堵

3月前

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