時間觀念的由來
時間是我們親密的伴侶,任何人都離不開它。但是時間似乎又是看不見摸不著的怪物,這是不少人的感覺。其實,時間與空間一樣,都是物質存在的一種形式。宇宙萬物都在時間的長河中發生、發展與變化著。時間是無窮盡的,沒有開頭,也沒有結尾。時間又是連續的,任何“萬能”的刀子都不能把時間長河切斷、分開。
“時刻”與“時間間隔”
通常我們所說的時間包含有“時刻”與“時間間隔”兩個內容。“時刻”是指某事件發生的瞬間(例如火車在8點5分開出),“時間間隔”是指某一事件持續的久暫(例如電影演了1個半小時)。簡單地說,時刻是表示什麼時候,時間間隔是表示時間有多長了。
時間的計量方法
遠古時代的人們,知道太陽出來了,就是白天,太陽下山了就是黑夜;白天與黑夜,循環不已,因此產生了“日”的觀念。人們“日出而作,日人而息”地安排自己的生活。
後來覺得日這個時間長度還太長,就將一日分為12個時辰,用子、醜、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戍、亥12個字來表示。規定半夜時為子時(子時也是日的開始),太陽最高時為正午。這種方法起源於西漢中期,唐代以後又將每個時辰劃分為初、正兩部分,實際上已與現代的24小時相似了。這些時間的計量單位,現在有時還在應用。
但是,現在全世界用的計量單位是一天24小時,這種劃分法是從古代埃及開始的。古埃及人將日出到日沒的白天定為10個小時,晚上定為12個小時,還有“微明時”,包括1小時黎明,1小時黃昏,這樣,一天共有24個小時。但是每小時的長度是不一樣的,特別是冬天白天短,夏天白天長,而且冬天晨昏時間比較短,夏天晨昏時間比較長,因此這種劃分法在使用上是很不方便的。後來埃及人就去掉“微明時”,將1天均勻劃分為24個小時,每小時又分為60分,每分又分為60秒,成了特殊的60進位製,而秒後小數是10進製。這時、分、秒就是人們計量時間的基本單位。
如果有人間:一秒究竟有多長呢?那這裏隻能說,1秒大致是1日的1/86400。為什麼用“大致”二字呢?因為沒有指出“日”是“平太陽日”。這麼說,天上還有個“平太陽”嗎?那是怎麼回事呢?
天空的坐標
為了表示黃道在天空的位置,需要引用天球的概念。
大家都有這樣的感覺,無論我們走到哪裏,都覺得天空好像半個球麵蓋在頭上,由此就產生了“天球”的概念。觀測者的眼睛可作為天球的球心,但通常以地心作為天球的中心。天球的半徑是無窮大(作圖時常取為一個單位)。通常將地球的自轉軸無限延長到與天球相交,這相交的點叫做北天極與南天極。地球的赤道平麵無限擴大與天球相交的大圓圈,叫做天球赤道。
有了這麼一個假想的天球,如果將太陽周年(視)運動的路線畫上去,就是黃道(圖中的kk′)。不難看出,黃道與赤道有一個235°的交角(叫黃赤交角,我國在戰國時代就已測量出來)。由於這個黃赤交角,使我們的計時工作碰到一些困難。那是什麼樣的困難呢?後麵再說。
再談時間的計量
從古代起,人們就以太陽高度最高的時刻作為正午。太陽從正午開始向西移動,下山後,經過1個黑夜,又從東方升起來,再到正午,這麼1圈所經過的時間間隔,就叫做1個真太陽日。真太陽日分為24小時,就是真太陽時。古時用日晷(音:軌)記的時間,就是真太陽時。