天文学(Astronomy),源自古希腊语,意为“星宿的法则”,是针对星体的科学研究,旨在解释星体的源起、演变、物理和化学特性。钟表学(Horology),同样源自古希腊语,意为“计时装置”,是涵盖所有时间测量装置的艺术、科学、工业和贸易。
瑞士高级制表基金会将从地球、月亮、太阳和宇宙这四个角度剖析天文学与钟表学之间的关系,今天我们将谈到的是太阳。
人类利用太阳,首次测量了时间的流逝。当农业在新石器时代开始发展时,知悉四季变换变得尤为重要。在这一段相对较长的时期,无法通过任何可见的行星或恒星的运行而直接进行测量。
太阳为人类提供了最早的测量时间流逝的方式——日圭,日晷的前身。很长一段时间以来,日晷所测量的小时长度是不等的。而添加了与地球自转轴线一致的晷针,则可将日晷等分为12小时。根据季节变化,太阳时,即所谓的真太阳时或恒星时,会比钟表上显示的平均时间提前或者延后约15分钟。这一差异是地球围绕太阳运行的椭圆形轨道所造成的。
因此,在一年中,太阳连续两次经过某一特定地点经线上方的时间间隔存在差异。然而无论何时,钟表的机制始终测量绝对相等的时长。真太阳时与平均时间之间的差异,被称为时间等式。当社会生活由日晷显示的真太阳时所主导,能在表盘上显示时间等式就变成非常重要。如今,这种复杂功能尤其受到天文爱好者的关注。
在燃气灯和电灯等人类照明方式普及之前,人们的工作和旅行通常安排在白天进行,这就是为何某些日晷,以及随后出现的机械钟,会显示日出和日落的时间。配备这一复杂功能的腕表,如今是热衷天文学的藏家的挚爱。
日晷上的时间,通过一天之中的晷针(指针)阴影在刻度盘上的变化来显示。中古时代,钟表的走时精准全凭运气,因此需要经常利用日晷和指南针对其进行调校,日晷还被用于重设公共时钟的时间。
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