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东边日出西边雨——江晓原的网易博客

 
 
 

日志

 
 

吴振华教授《日晷设计原理》序  

2009-03-24 08:43:55|  分类: 年年岁岁一床书 |  标签: |举报 |字号 订阅

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上海交通大学出版社,2001

 

吴振华教授《日晷设计原理》序

 

江晓原

 

 

  南宋人曾敏行,字达臣,曾号独醒道人,因病不仕,以布衣治学。传世有学术随笔集《独醒杂志》,其卷二记载当时学者曾南仲设计日晷事:

  南仲尝谓古人揆景之法,载之经传杂说者不一,然止皆较景之短长,实与刻漏未尝相应也。其在豫章为晷景图,以木为规,四分其广而杀其一,状如缺月。书辰刻于其旁,为基以荐之,缺上而圆下,南高而北低。当规之中,植鍼以为表,表之两端,一指北极,一指南极。春分以后,视北极之表;秋分以后,视南极之表,所得晷景与刻漏相应。自负此图,以为得古人所未至。

  曾敏行按照其设计制作了实物,使用后感叹其设计之精妙:

  予尝以其制为之,其最异者,二分之日,南北之表皆无景,独其侧有景。以其侧应赤道,春分以后,日入赤道内;秋分以后,日出赤道外,二分日行赤道,故南北皆无景也。其制作穷赜如此。

  曾敏行卒于淳熙二年(公元1175年),故他所记之事,距今已八百余年。从他所记细节,可以明白无误地断定,曾南仲设计的是标准的赤道式日晷。

  上面这段史料,在中国日晷发展史上具有特殊的重要地位,因为它是关于中国赤道式日晷最早的确切记载。

  至于通常所说的两具“秦汉日晷”,一具是原清朝宗室端方的收藏品(现藏中国历史博物馆),另一具1932年出土于河南洛阳金村(现藏加拿大安大略皇家博物馆),虽经中外学者反复研究讨论,对它们的用途和用法都仍未取得一致意见。但它们不是赤道式日晷这一点基本上可以肯定。

  古代中国人很早就知道用“表”——即一根垂直竖立的杆来测定方向,也可以测定特定的时刻,比如正午等。《诗经·大雅·公刘》篇有“既景廼岗,相其阴阳”之句,说的就立“表”以定方位,这是大约公元前15世纪时之事,距今已有约3500年。

  从“表”到日晷,有一个逐渐过渡的过程。“表”如果配上地面适当的刻度划分,就可以成为一个地平式日晷。然而地平式日晷的刻度需要用到投影几何知识——这恰恰是中国古代所欠缺的。而赤道式日晷尽管安装比较复杂,但在刻度上则相对简单。故中国古代流行赤道式日晷,是很自然的。

  日晷在古代用来测定时间,但因必须利用日影,故不能全天候使用。随着其它计时工具的出现和普及,日晷的实用价值逐渐减小,而装饰、摆设和把玩的用途逐渐占据主要地位。比如现在我们在北京故宫,以及某些道观、庙宇中所见的日晷,就是装饰性质的——当然有的也可以大致测定时间。

  在世界许多古老文明中,研究“时间”这个主题,往往会和宇宙、天地、鬼神等等宏大的主题发生直接或间接的联系。上面谈到的两具疑为秦汉日晷的装置,其上都有一种特殊的纹样,也早就引起了中外学者这方面的猜测。在现代城市和建筑中,各式各样的日晷往往被用来点缀景观,烘托人文气氛。这些日晷在设计原理、制造工艺等方面往往争奇斗艳,各极智巧。也许,这种远古的联系,仍在设计者的潜意识中起着作用?

  所以日晷向来就是一种自然科学和人文学术相互渗透的特殊器物。

  本校吴振华教授,饱学之士也。于本业之余,对日晷情有独钟,在日晷设计原理、制造工艺等方面皆有深湛研究。本校徐汇、闵行两校区中之日晷,皆出其手,使得校园景观生色不少。吴教授最近撰成《日晷设计原理》一书,即将出版。据我所知,这将是第一本中国学者撰写的日晷专著。遥想八百余年前曾设计赤道式日晷之曾南仲,若泉下有知,见此书必先有“吾道不孤”之喜,次有“后来居上”之叹也。爰为短序,用志其事。

  

2000年11月5日

于上海交通大学科学史系

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