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Illustration of Sundial

日晷

一种通过太阳在天空中的视位置来告知一天中时间的设备,它利用一个晷针投射到标有小时的刻度盘上的影子来计时。

阅读于 6–8年级 收听于 4–8年级

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故事

日晷的故事

在你们手腕上有手表,手机上有时钟之前,你们拥有的是我。我是一个日晷,是时间最古老的讲述者之一。几千年来,我默默地追寻着太阳划过天际的轨迹,将光明转化为秩序。很久以前,世界按照一种不同的节奏运转。人们日出而作,日落而息,但白天的具体时间却是一个谜。他们需要一种方法来安排生活——知道何时播种,何时祈祷,以及何时集会。我的故事始于公元前3500年左右古埃及灿烂的阳光下。我最早的祖先不是小巧的花园饰品,而是高耸的方尖碑,是伸向天空的宏伟石柱。它们简单而又深奥。随着太阳的移动,它们长而尖的影子像巨钟的指针一样扫过地面。它们不会告诉你确切的分钟,但它们清晰地标记出一天中最重要的时刻:中午,也就是影子最短的时候。这条线将一天分成了上午和下午两个大部分,为人们的工作和敬拜提供了一个框架。我诞生于一个简单的影子,一个有目的的影子。

我作为巨型方尖碑的形态虽然宏伟,但并不十分方便。你不可能随身携带一根石柱。因此,大约在公元前1500年,我的埃及创造者们让我变得便携。他们雕刻了L形的石块和木块,上面标有小时的刻度。通过在早晨将石块朝东放置,下午再转向西边,人们就可以随身携带一部分时间了。这是一个巨大的飞跃,但我的影子计时仍然存在一个缺陷。影子的长度会随着季节而变化,使得冬天的时辰显得更长,夏天则更短。我的下一次伟大变革来自古希腊那些才华横溢的头脑。他们对几何学和宇宙学深深着迷。大约在公元前280年,一位居住在希腊的迦勒底天文学家贝罗索斯,看着我平坦的表面,构想出了更好的东西。他把我设计成一个“碗形日晷”,一个美丽的半球体,像一个石碗,中心有一个指针。这个弧形的设计是革命性的。当太阳在夏天沿高弧线、冬天沿低路径运行时,我影子的尖端会在碗内描绘出一条完美的、与之对应的线条。我的小时第一次变得均等,无论季节如何。我不再仅仅是白天的标记,而是一件精确的科学仪器。

我新获得的精确性使我成了一颗明星。罗马人,作为工程和秩序的大师,深深地爱上了我。他们把我安置在他们城市的中心——在熙熙攘攘的广场上,在宁静的别墅花园里,以及在宏伟的公共建筑外墙上。我成为了罗马权力和文明的象征,一个时刻提醒人们生活是有序和有度量的存在。当罗马帝国衰落后,我的故事在伊斯兰世界继续。在中世纪,从公元8世纪到13世纪,巴格达和大马士革等地的学者们把我带到了令人难以置信的复杂高度。他们利用对代数、几何和三角学的先进理解,创造出的日晷不仅精确得惊人,而且还是艺术品,上面覆盖着复杂的雕刻和书法。他们把我设计成可以在特定纬度工作,甚至可以显示祈祷的时间。从那里,我回到了欧洲,在教堂和修道院的石墙上找到了家,在那里我召唤僧侣们履行职责。然后,在公元14世纪,一种新的声音开始在欧洲响起:机械钟的滴答声。有些人可能视它为我的对手,但我视它为伙伴。它可以做我做不到的事情——在阴天或深夜报时。我测量了白昼,而现在我的新表亲将测量黑夜。

今天,我的机械和数字后代无处不在。你们看手表、手机、电脑——所有这些都不需要看一眼太阳。我作为世界主要计时工具的角色已经过去了。然而,我依然存在。你可以在宁静的花园里、阳光明媚的大学草坪上以及博物馆的庭院里找到我静静地站立着。我不再仅仅是一个工具;我已经成为了一位老师。我稳定的影子是天文学的生动一课。我向你展示了地球每日绕轴自转以及每年绕太阳公转的轨迹。我展示了支配我们白天和季节的美丽而可预测的天体力学。我是一座通往过去的桥梁,一个安静的提醒,提醒人们为了理解时间,人类付出了数千年的智慧。我代表着人类的好奇心、科学的优雅以及自然世界的节奏之间永恒的联系。我也许不用电池,也无法连接互联网,但只要太阳升起,我就会在这里,耐心地追逐它的光芒,讲述着那无声而永恒的时间故事。

惊人事实

关于

一种通过太阳在天空中的视位置来告知一天中时间的设备,它利用一个晷针投射到标有小时的刻度盘上的影子来计时。

首次使用 3500 公元前
发展 1500 公元前
改进 280 公元前

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问题 1 的 5

根据故事,贝罗索斯设计的碗形日晷解决了早期平面日晷的什么主要问题?

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