故宫太和殿前(qian)的日晷。 中国科学院(yuan)紫金山天文台供图
陶寺遗址出土的圭表。 中国社会科学院(yuan)考古(gu)研究所山西队(dui)供图
“日出而作，日落而息。”时(shi)钟发明之前(qian)，人们在很长(chang)一段时(shi)间内都是通过观察太阳升落来度量时(shi)间，通过观测太阳影长(chang)和方位来指示时(shi)间。诗人王贞白有诗云“一寸(cun)光阴一寸(cun)金”，这句(ju)劝勉(mian)世人珍惜光阴的诗句(ju)流传千古(gu)。“一寸(cun)光阴”到底是多久？有的观点认为，“一寸(cun)光阴”是指日晷影子的移动一寸(cun)；也(ye)有观点认为，“一寸(cun)光阴”是指圭表影子的长(chang)短变化。借由这句(ju)诗，让大家一同了解两种通过日影测时(shi)的“太阳钟”——圭表和日晷，一起(qi)探(tan)究蕴藏在时(shi)间记录中的智慧与文明。
——编 者
跨越(yue)不同学问和地域(yu)的日晷
太阳影子的“尺(chi)规”如何丈量岁月
张 旸
日晷，这一历史悠久的计时(shi)仪器，承载着人类对时(shi)间的理解与探(tan)索。从(cong)古(gu)代中国、北(bei)非、中亚到欧洲，日晷作为重要的时(shi)间工具，跨越(yue)了不同的学问与地域(yu)，展现(xian)了人类在追求计时(shi)精(jing)度方面的智慧与创新。
在古(gu)代，人类最直观的时(shi)间感知(zhi)是“天”，太阳一升一落便定义了白天与夜晚的交替。这一简单而直观的自(zi)然(ran)现(xian)象，便是古(gu)人测量时(shi)间的基础。太阳的运动不仅标(biao)示了白天的开始(shi)与结(jie)束，还通过投射在地面上的影子，传递了时(shi)间流逝的信息。
影子，随着太阳的移动，逐渐改变长(chang)度与方向。古(gu)人捕捉到这一变化，将这一自(zi)然(ran)现(xian)象转化为计时(shi)工具。由此，日晷应运而生，成为古(gu)代文明重要的计时(shi)仪器。
相(xiang)比于其(qi)他文明，中国古(gu)代日晷的刻(ke)度划分更为精(jing)细，将一天划分为100刻(ke)，展示了古(gu)人对时(shi)间流逝的独特感知(zhi)。
“晷”字的古(gu)义是太阳的影子，但“日晷”这一名称(cheng)的普及(ji)，始(shi)于清代。而在此之前(qian)，中国古(gu)代已经存在多种利用日影计时(shi)的工具，如表、土晷、晷仪、日规、圭表等。虽然(ran)名称(cheng)不同，但功能(neng)相(xiang)似，都是通过太阳照射影子推(tui)算时(shi)间。尽管古(gu)代资(zi)料(liao)较为稀缺，但通过一些零(ling)散的历史记载和考古(gu)发现(xian)，大家依然(ran)可以窥见这些工具在古(gu)代社会中扮演的重要角色。
日晷有不同形式。最常见的地平式日晷，通常由水平的晷面与直立的晷针组成，晷面上刻(ke)有刻(ke)度，用以显示不同时(shi)间。虽然(ran)太阳的周日视运动基本(ben)匀速，但是地平式日晷上晷影的转动并不匀速，因此晷面上的刻(ke)度通常不均匀，以适应影子转动的速度。我国最早有明确记载的地平式日晷是隋代的“短影平仪”，而在考古(gu)实物方面，诸如呼和浩特的汉代晷仪，也(ye)是地平式日晷的早期实例。
除了地平式日晷，历史上还出现(xian)了其(qi)他几种类型的日晷。例如，赤道式日晷是晷面与地球赤道平行，其(qi)刻(ke)度的设计是均匀的。赤道式日晷有正反两个刻(ke)度面，为适应太阳高度角的周年变化，分别用于夏季的半年和冬季的半年。在古(gu)代欧洲较为常见的是垂直式日晷，这种日晷于垂直的墙面悬挂，具有较高的观赏价值。我国古(gu)代天文学家郭守敬所发明的仰仪，则是一种球面形状的日晷，专(zhuan)门用于测定太阳的球面坐(zuo)标(biao)，同时(shi)也(ye)具备了计时(shi)的功能(neng)。
日晷作为古(gu)代计时(shi)工具，不仅仅是测量时(shi)间的工具，更是古(gu)人哲学与智慧的体现(xian)。古(gu)代日晷的发明，使(shi)得人们更加直观地感受到时(shi)间的流逝。“一寸(cun)光阴一寸(cun)金”，每一寸(cun)影子的移动，都让人深刻(ke)意识到光阴的流逝，反映了古(gu)人对时(shi)间珍贵的认识。日晷在世界各地的发展与演变，体现(xian)了人类对时(shi)间无尽探(tan)索与深刻(ke)理解的历史过程，每一台日晷背后，都是对自(zi)然(ran)界与宇(yu)宙奥妙的敬畏与追求。
（编辑为中国科学院(yuan)紫金山天文台副研究员，本(ben)报记者白光迪(di)采访(fang)整理）
陶寺文明出土圭表、“沙漏”
4000年前(qian)的“钟表”如何精(jing)准计时(shi)
刘(liu) 甜
大家的工作和生活离不开准确的计时(shi)工具。但是4000年前(qian)，没有钟表，也(ye)没有日历，晋南一带(dai)的陶寺文明却(que)能(neng)管理时(shi)间、判断节气(qi)、制(zhi)定历法，初步形成了一套年、月、日、时(shi)的完整计时(shi)系(xi)统。
陶寺遗址位于山西襄汾县陶寺村(cun)，是我国新石器时(shi)代晚期的大型聚(ju)落遗址，年代距今(jin)约(yue)4300年至3900年，是中华文明探(tan)源工程“四大早期都邑性遗址”之一。遗址出土了圭表、古(gu)观象台遗迹、喇叭(ba)口形漆器、铜齿轮形器等，陶寺文明“经天纬地”的秘密就藏在这些器物中。
出于陶寺中期王族墓地内最大的王墓IIM22的圭尺(chi)和早期贵族墓葬M2200的立表合称(cheng)为“圭表”。
圭尺(chi)是一件黑、绿、红(hong)三色相(xiang)间的漆木杆，复原长(chang)度187.5厘米(mi)；立表也(ye)是一根木质杆，其(qi)上残存有红(hong)色颜料(liao)，全(quan)长(chang)225厘米(mi)。
圭表可以测量太阳影长(chang)，与观象台相(xiang)辅相(xiang)成，用于太阳历法的制(zhi)定。测量时(shi)，圭尺(chi)平放于地，立表垂直于地。正午时(shi)刻(ke)，太阳照在立表上，投下的影子被圭尺(chi)上的刻(ke)度标(biao)记出长(chang)短。夏至日影最短，冬至日影最长(chang)。
圭表还可测量寻找“地中”。《周礼》记载，建王都必(bi)在地中。而地中的标(biao)准由某些历史上政治权力中心所确定的当地圭表测量夏至影长(chang)来标(biao)定。陶寺圭尺(chi)刻(ke)度中有一个非常突兀的第十一格(ge)刻(ke)度，从(cong)头端到此刻(ke)度39.9厘米(mi)，合陶寺1.6尺(chi)（学者研究，陶寺1尺(chi)为25厘米(mi)），与《周髀算经》记载“夏至之日晷一尺(chi)六寸(cun)”的“地中”标(biao)准吻合，说明陶寺已经存在“地中”概念(nian)。
陶寺晚期小(xiao)墓还出土了疑(yi)似与阴历有关(guan)的铜齿轮形器。器物似瑗（一种孔大环小(xiao)的璧），却(que)有29个发散状的齿形凸起(qi)物，齿状物大小(xiao)长(chang)短不一，齿间距也(ye)不相(xiang)等。铜齿轮形器厚仅几毫米(mi)，不具备传动机械功能(neng)。根据学者研究，这类铜齿轮形器可能(neng)与阴历有关(guan)，即跟月亮运行有关(guan)。
除此之外，在出土圭尺(chi)的IIM22墓的东(dong)北(bei)壁龛内有一个大漆箱，里面有5件漆木漏斗(dou)形器，形状、大小(xiao)尺(chi)寸(cun)一致，复原模(mo)型与大家今(jin)天仍然(ran)在用的沙漏很像。
以漆木漏斗(dou)形器为原型，考古(gu)人员用3D打印技术等比例制(zhi)成沙漏，经过上百次的实验分析，每一漏的标(biao)准时(shi)间为14.4分钟，100漏正好是一昼(zhou)夜24小(xiao)时(shi)的1440分钟。
昼(zhou)夜计时(shi)补全(quan)了陶寺的计时(shi)体系(xi)。沙漏一方面是国家社会政治、军事、经济、日常生活等各种活动的精(jing)确化时(shi)间控(kong)制(zhi)和管理的工具，另(ling)一方面则是历法的补充(chong)校正，在圭表测影制(zhi)定历法和天文大地测量过程中，沙漏是必(bi)备的计时(shi)器。
（编辑为陶寺遗址博物馆文博副研究馆员，本(ben)报记者付明丽采访(fang)整理）
《 人民日报 》（ 2025年03月22日 06 版）