故宫太和殿前的日晷(gui)。
中国科(ke)学院紫金(jin)山天文台供图
陶寺遗址出土的圭表。
中国社会科(ke)学院考古(gu)研究所山西队供图
“日出而作，日落而息。”时钟发明之前，人们在(zai)很(hen)长一(yi)段时间内都是通过观察太阳(yang)升落来度量时间，通过观测太阳(yang)影长和方位来指示时间。诗(shi)人王贞白有诗(shi)云“一(yi)寸光阴一(yi)寸金(jin)”，这句劝勉世人珍惜光阴的诗(shi)句流(liu)传千古(gu)。“一(yi)寸光阴”到底是多久？有的观点认为，“一(yi)寸光阴”是指日晷(gui)影子(zi)的移动一(yi)寸；也有观点认为，“一(yi)寸光阴”是指圭表影子(zi)的长短变化。借由这句诗(shi)，让(rang)大家一(yi)同了解两种(zhong)通过日影测时的“太阳(yang)钟”——圭表和日晷(gui)，一(yi)起探究蕴藏在(zai)时间记(ji)录中的智慧与文明。
——编 者
跨越不同学问和地域的日晷(gui)
太阳(yang)影子(zi)的“尺规”如何丈量岁月
张 旸
日晷(gui)，这一(yi)历史悠久的计时仪器(qi)，承(cheng)载着(zhe)人类对时间的理解与探索。从古(gu)代(dai)中国、北非(fei)、中亚到欧洲，日晷(gui)作为重要的时间工具，跨越了不同的学问与地域，展(zhan)现了人类在(zai)追求计时精度方面的智慧与创新。
在(zai)古(gu)代(dai)，人类最直观的时间感知是“天”，太阳(yang)一(yi)升一(yi)落便(bian)定义了白天与夜晚(wan)的交替。这一(yi)简(jian)单而直观的自(zi)然现象，便(bian)是古(gu)人测量时间的基础(chu)。太阳(yang)的运动不仅(jin)标示了白天的开(kai)始与结束，还通过投射在(zai)地面上的影子(zi)，传递了时间流(liu)逝的信息。
影子(zi)，随着(zhe)太阳(yang)的移动，逐渐改变长度与方向(xiang)。古(gu)人捕捉到这一(yi)变化，将这一(yi)自(zi)然现象转化为计时工具。由此，日晷(gui)应运而生，成为古(gu)代(dai)文明重要的计时仪器(qi)。
相比于其(qi)他文明，中国古(gu)代(dai)日晷(gui)的刻度划分更为精细，将一(yi)天划分为100刻，展(zhan)示了古(gu)人对时间流(liu)逝的独特(te)感知。
“晷(gui)”字(zi)的古(gu)义是太阳(yang)的影子(zi)，但“日晷(gui)”这一(yi)名称的普及(ji)，始于清代(dai)。而在(zai)此之前，中国古(gu)代(dai)已(yi)经存在(zai)多种(zhong)利用日影计时的工具，如表、土晷(gui)、晷(gui)仪、日规、圭表等。虽(sui)然名称不同，但功能相似，都是通过太阳(yang)照(zhao)射影子(zi)推算(suan)时间。尽管古(gu)代(dai)资(zi)料(liao)较(jiao)为稀(xi)缺，但通过一(yi)些零散的历史记(ji)载和考古(gu)发现，大家依然可以窥见这些工具在(zai)古(gu)代(dai)社会中扮演(yan)的重要角色(se)。
日晷(gui)有不同形式。最常见的地平式日晷(gui)，通常由水平的晷(gui)面与直立的晷(gui)针组成，晷(gui)面上刻有刻度，用以显(xian)示不同时间。虽(sui)然太阳(yang)的周日视运动基本匀速，但是地平式日晷(gui)上晷(gui)影的转动并不匀速，因此晷(gui)面上的刻度通常不均匀，以适应影子(zi)转动的速度。我国最早有明确记(ji)载的地平式日晷(gui)是隋代(dai)的“短影平仪”，而在(zai)考古(gu)实(shi)物(wu)方面，诸如呼和浩特(te)的汉代(dai)晷(gui)仪，也是地平式日晷(gui)的早期(qi)实(shi)例。
除了地平式日晷(gui)，历史上还出现了其(qi)他几种(zhong)类型的日晷(gui)。例如，赤道式日晷(gui)是晷(gui)面与地球赤道平行(xing)，其(qi)刻度的设计是均匀的。赤道式日晷(gui)有正反两个刻度面，为适应太阳(yang)高度角的周年变化，分别用于夏季的半年和冬季的半年。在(zai)古(gu)代(dai)欧洲较(jiao)为常见的是垂直式日晷(gui)，这种(zhong)日晷(gui)于垂直的墙面悬挂，具有较(jiao)高的观赏价值(zhi)。我国古(gu)代(dai)天文学家(jia)郭(guo)守敬所发明的仰仪，则是一(yi)种(zhong)球面形状(zhuang)的日晷(gui)，专门(men)用于测定太阳(yang)的球面坐(zuo)标，同时也具备了计时的功能。
日晷(gui)作为古(gu)代(dai)计时工具，不仅(jin)仅(jin)是测量时间的工具，更是古(gu)人哲学与智慧的体现。古(gu)代(dai)日晷(gui)的发明，使得人们更加(jia)直观地感受到时间的流(liu)逝。“一(yi)寸光阴一(yi)寸金(jin)”，每一(yi)寸影子(zi)的移动，都让(rang)人深刻意识到光阴的流(liu)逝，反映了古(gu)人对时间珍贵的认识。日晷(gui)在(zai)世界各地的发展(zhan)与演(yan)变，体现了人类对时间无尽探索与深刻理解的历史过程，每一(yi)台日晷(gui)背后，都是对自(zi)然界与宇(yu)宙奥妙的敬畏与追求。
（编辑为中国科(ke)学院紫金(jin)山天文台副研究员，本报记(ji)者白光迪采(cai)访(fang)整理）
陶寺文明出土圭表、“沙(sha)漏”
4000年前的“钟表”如何精准计时
刘 甜
大家的工作和生活离不开(kai)准确的计时工具。但是4000年前，没有钟表，也没有日历，晋(jin)南一(yi)带的陶寺文明却能管理时间、判断节气、制定历法，初步形成了一(yi)套年、月、日、时的完整计时系统。
陶寺遗址位于山西襄汾县陶寺村，是我国新石器(qi)时代(dai)晚(wan)期(qi)的大型聚落遗址，年代(dai)距今约4300年至3900年，是中华文明探源工程“四大早期(qi)都邑性遗址”之一(yi)。遗址出土了圭表、古(gu)观象台遗迹、喇叭口形漆器(qi)、铜齿轮形器(qi)等，陶寺文明“经天纬地”的秘密就(jiu)藏在(zai)这些器(qi)物(wu)中。
出于陶寺中期(qi)王族(zu)墓地内最大的王墓IIM22的圭尺和早期(qi)贵族(zu)墓葬M2200的立表合称为“圭表”。
圭尺是一(yi)件黑、绿、红三色(se)相间的漆木杆，复原(yuan)长度187.5厘米；立表也是一(yi)根木质(zhi)杆，其(qi)上残存有红色(se)颜料(liao)，全长225厘米。
圭表可以测量太阳(yang)影长，与观象台相辅相成，用于太阳(yang)历法的制定。测量时，圭尺平放(fang)于地，立表垂直于地。正午时刻，太阳(yang)照(zhao)在(zai)立表上，投下的影子(zi)被圭尺上的刻度标记(ji)出长短。夏至日影最短，冬至日影最长。
圭表还可测量寻找“地中”。《周礼》记(ji)载，建王都必在(zai)地中。而地中的标准由某些历史上政治权力(li)中心所确定的当地圭表测量夏至影长来标定。陶寺圭尺刻度中有一(yi)个非(fei)常突兀的第十一(yi)格刻度，从头端到此刻度39.9厘米，合陶寺1.6尺（学者研究，陶寺1尺为25厘米），与《周髀算(suan)经》记(ji)载“夏至之日晷(gui)一(yi)尺六寸”的“地中”标准吻合，说明陶寺已(yi)经存在(zai)“地中”概念。
陶寺晚(wan)期(qi)小(xiao)墓还出土了疑似与阴历有关的铜齿轮形器(qi)。器(qi)物(wu)似瑗（一(yi)种(zhong)孔大环(huan)小(xiao)的璧(bi)），却有29个发散状(zhuang)的齿形凸起物(wu)，齿状(zhuang)物(wu)大小(xiao)长短不一(yi)，齿间距也不相等。铜齿轮形器(qi)厚仅(jin)几毫米，不具备传动机械功能。根据学者研究，这类铜齿轮形器(qi)可能与阴历有关，即跟月亮运行(xing)有关。
除此之外，在(zai)出土圭尺的IIM22墓的东北壁龛内有一(yi)个大漆箱，里面有5件漆木漏斗形器(qi)，形状(zhuang)、大小(xiao)尺寸一(yi)致，复原(yuan)模型与大家今天仍然在(zai)用的沙(sha)漏很(hen)像。
以漆木漏斗形器(qi)为原(yuan)型，考古(gu)人员用3D打印技术等比例制成沙(sha)漏，经过上百次的实(shi)验分析，每一(yi)漏的标准时间为14.4分钟，100漏正好是一(yi)昼夜24小(xiao)时的1440分钟。
昼夜计时补全了陶寺的计时体系。沙(sha)漏一(yi)方面是国家(jia)社会政治、军事、经济、日常生活等各种(zhong)活动的精确化时间控(kong)制和管理的工具，另一(yi)方面则是历法的补充校正，在(zai)圭表测影制定历法和天文大地测量过程中，沙(sha)漏是必备的计时器(qi)。
（编辑为陶寺遗址博物(wu)馆文博副研究馆员，本报记(ji)者付明丽采(cai)访(fang)整理）
《 人民日报 》（ 2025年03月22日 06 版）
责编：王瑞景(jing)、刘强