日晷图片(日晷的朝向图解)

时间是人类生活的重要参考。现代人经常使用时钟来计时和安排他们的工作和生活。但是，在清朝以前，我国没有钟表，所以不容易计时。当然，这并不意味着古代没有计时工具。古代的人们在长期的生活和生产实践中，逐渐掌握了太阳的升起和落下、星星的出现、月亮的盈亏等周期性变化规律。通过不断观察一些自然现象，并以此为契机发明了各种计时工具。“日晷”就是其中之一。所谓日晷，是人类根据日影位置的变化来测量时间的工具。作为明清两代的皇宫，故宫在太和殿、干青宫、坤宁宫、养心殿、慈宁宫等建筑前都有日晷。

日晷由底座、日晷面和指针组成。底座与地面平行，表盘与赤道平行，指针与地轴平行(指向南北极)。指针与地平面之间的角度必须与当地的地理纬度相同。北京的纬度是北纬39.9度，所以太和殿日晷的指针与地面的夹角也是39.9度。指针一般是铜制的，垂直穿过屋顶，最重要的作用是确定南北方向。因为面平行于赤道面，指针上端刚好指向北天极，下端刚好指向南天极。所以太和殿日晷的指针是从北到南设置的，指针是朝着北极固定的。指针的第二个功能是确定时间。其时间的确定主要是通过太阳闪耀的指针在太阳表面的投影来实现的。面为圆盘形，石质，两面刻有12小时。当太阳照在日晷上时，指针的影子投射在日晷上。太阳从东向西移动，指针的影子从西向东慢慢移动。脸上的刻度整齐划一，动起来的指针就像现代钟表的指针。随着太阳位置的变化，针影在盘面上移动一寸所用的时间称为“一寸光阴”，成语“一寸光阴一寸金”就由此而来。

日晷是利用太阳投射的方向来测量时间的，但在阴雨的白天和夜晚就失去了效用，在春分和秋分的时候就不能用了。于是，中国古代工匠又发明了缺失的雕版。作为计时器，漏刻的使用比日晷更普遍，时间也更长。在故宫的交泰殿里，有一个丢失的青铜壶。漏，指破釜酒吧，用来排水或盛水；时刻是指划分一天的时间单位。它通过破釜酒吧的浮动箭头来测量一天一夜的时间。交泰殿雕花铜壶最早制作于清乾隆十年(1745年)，由清宫内务府制作。1797年10月21日，乾隆六十二年，乾隆和乾隆宫内的大火，不仅烧毁了乾隆和乾隆的宫殿，还损毁了交泰殿和殿内的铜壶。交泰殿现存铜壶不翼而飞，清嘉庆三年(1798年)仿原作制作，安装于此。使用漏水壶时，将水注入漏水壶，水从壶孔流出，进入放置在水壶下方的容器。容器上刻有时刻的标记，叫做箭头。这支箭由一艘船支撑着，漂浮在水面上。当水流出或流入壶内时，箭杆相应下沉或上升。古人从盖孔看箭杆上的记号就能知道具体的时刻。

在中国的西周，有缺失的版画。前期多采用单个破釜，滴速受釜内液位高低影响，液位高滴速快，液位低滴速慢。为了解决这个问题，古人进一步创造了多级雕刻装置。所谓多级破釜，就是用多个破釜，从上到下串联成一组，每个破釜依次向下一个破釜滴水。这样，对于最下面的接水壶来说，由于供水速率相同，其上方的放水壶中的水位基本保持不变，其自身的滴速也可以保持一致。

和日晷一样，故宫失踪的铜壶在很长一段时间里成为故宫主要的计时工具。到了清末，敲钟开始流行，日晷和缺刻逐渐退出历史舞台，成为皇家礼制文化的组成部分。但它们结构简单，设计科学，实用性强，长期以来为古人的生活提供了时间判断保障，因此是古代工匠智慧的体现。

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