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古人怎样测出一天及一年的长短

最好举几个例子

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2018-02-02

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    古人计算时间,最常用的方法是测日影和滴漏。  测日影:的工具有“圭表”和"日晷"。"圭表"由两部份组成:"圭"是平放于南北方向的尺;"表"是垂直立于"圭"的南端的标杆。
  古人根据"表"的影子投射在"圭"的表面上的长度,来判定中午的时间,从而推算出冬至日、夏至日、二十四节气和其他时刻。  正午时表影最长的一天是冬至日,最短的一天为夏至日。  "日晷"又称日规,和"圭表"同样是以日影来判别时间的计算仪器。
  "日晷"是由"晷针"和"晷面"组成。"晷针"的作用等于"表",垂直穿过"晷面";"晷面"相等于"圭表"的"圭",是一块表面被划分成12格的圆形石盘。  圆盘上每一格大约等于两小时。
  当太阳光照射到"日晷"上时,"晷针"的影子便会投射到"晷面"上,就像现代的时钟般显示不同的时间。  "日晷"和"圭表"都有个缺点,就是遇上阴天和雨天便无法计时。于是,人们又发明了"滴漏"。早期的"滴漏"是一个简单的铜制圆筒,筒放置标尺,然后注满水。
    开始计时的时候,水从铜壶漏出,水位慢慢下降,而标尺也随之下降,古人便是从标尺上的刻度来判别时间。"滴漏"的标尺刻有10格,每格又细分为10格,这100小格便代表了一天。
  古人把一天分为12个时辰,如果以100格的方式计算时间,换算起来有点不便。聪明的祖冲之于是把标尺改良,将刻度改为3大格,每1大格刻有4中格,每1中格再刻上8小格,这样标尺上便有96小格,每小格为一刻,每一刻相等于15分钟,这样计算起来,是不是方便得多呢?祖冲之还发现了"滴漏"的另一个缺点:壶中水多时,水滴得较快;壶中水少时,水滴得较慢,这样量度时间便会出现较大的误差。
    于是他把三个漏壶分别放在木梯上,上壶的水滴到中壶,中壶的水滴到下壶;他又增加了一个"受水壶"在下壶底下,把标尺置于"受水壶"中。这个改良,能使漏壶的水更均匀地外流,这样计算时间便更准确了。
  

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