日晷怎么看时间图解 关于时间的测量，你想知道的都在这

时间测量早在人们知道地球是圆的和一颗行星围绕太阳运行之前就开始了。在古代，对时间和导航的实际需要是天文学研究的主要原因之一。

天体在计时导航方面的起源还是很明显的。一天的时间是根据太阳在当地天空的位置来记录的，月份是根据月亮的盈亏周期来记录的，年份是根据太阳沿着黄道的年轨迹来记录的。然而，用于计时的设备已经从日晷发展到先进的原子钟。

插图:这个日晷位于澳大利亚墨尔本。镘刀是一种三角形刀片，其斜边是镘刀。

康奈尔大学的日晷:康奈尔大学工程学院的精确日晷。地球绕轴运行需要24小时，所以它每小时旋转15度。因此，通过将一个平面圆盘分成15度的扇区，并将圆盘的轴与地球的旋转轴对齐，人们可以利用圆盘中心的垂直杆的阴影来读取时间。这是日晷的原理。

说明:在英国萨福克郡的奥尔德堡，垂直日晷面向南、南、西，在讨论大厅里。

日晷根据太阳在当地的实际位置来测量时间空。这个时间被称为表观(或局部)太阳时。正午是太阳在子午线上的精确时刻(子午线是一条从北向南穿过天顶的假想线)，日晷投下它最短的影子。午前，太阳经过时，视为午前(上午)，午后，视为午后(下午)。

其间

虽然太阳日平均为24小时，但由于地球围绕太阳公转的速度不同，太阳日的实际长度全年都在变化。由于这种影响，手表在一年内不会与日晷保持完美同步。所以用平均视太阳时来定义时间就方便多了。这叫平均太阳时，是标准时间的基础。平均太阳时和视太阳时之差称为时间方程。

标准时间

在19世纪，一天的时间是当地的事情，大多数城市和城镇使用某种形式的当地平均太阳时。1883年11月18日，由于铁路运输的实际困难，铁路公司同意采用新的系统将美国划分为四个标准时区。这是根据1918年3月19日的《标准时间法案》在美国法律中确立的。今天，世界被分成几个时区，如下图所示。

插图:一对母女正在观看安装在希腊雅典国家公园的日晷。

在美国和欧洲的大部分地区，时钟只在一年的部分时间被设置为标准时间。在美国，从4月的第一个星期天到10月的最后一个星期六，这些国家的时间被改为夏令时，比标准时间提前一个小时。

插图:香港科技大学的地标——位于广场中心的日晷

为了导航和天文学的目的(特别是射电天文学中的干涉测量法)，对整个地球有一个单一的时间是有用的。由于历史原因，这个“世界时间”被选为英国格林威治的平均太阳时(经度为0度)，这个时间被称为世界时(UT)。由于大气中质量运动等物理过程，地球自转速度不同于平均太阳时，因此采用协调世界时(UTC)。

星空

布拉格天文钟的天文表盘。布拉格天文钟于1410年首次安装，成为世界上第三古老的天文钟，也是目前仍在使用的最古老的天文钟。时钟机构本身由三个主要部件组成:天文表盘，代表天上日月的位置空，显示各种天文细节；使徒行传是一部每小时都有时钟的作品，展示了使徒的形象和其他动人的雕塑，其中最引人注目的是讲述时间的死神(以骷髅为代表)；还有一个日历盘，上面有一枚代表月份的奖牌。

插图:恒星日和太阳日。左图:一颗遥远的恒星在当地子午线上与太阳一起凌日。中:只有遥远的星星才能到达天空。右:几分钟后，太阳才凌日完成一个太阳日。

地球自转时，所有天体都像太阳空一样通过子午线和天空。然而，地球不仅绕着它的轴旋转，而且还绕着太阳旋转。在一年的时间里，由于它的轨道，地球又绕着太阳转了一圈。所以和恒星相比，每年都有一次额外的自转，也就是说连续两天在同一时间观测，天空中的恒星空位置会有4分钟左右的不同。

插图:新加坡植物园日晷。其实这个日晷的设计反映了新加坡几乎在赤道上。

因此，与恒星相比，地球自转周期约为23小时56分钟(更准确地说是23小时56分4.09秒)，比24小时少4分钟。这个时间段叫做恒星日，以这个速度运行的时钟表示恒星的时间。常数钟定义为春分的0正午，与秋分的太阳时重合。对于业余和专业天文学家来说，恒星的时间是非常宝贵的，他们可以在天空中定位星图空并使用望远镜来定位。

四季

地球上的季节是由它的自转和围绕太阳的公转共同造成的。地球自转的轴线相对于地球围绕太阳公转的平面(称为黄道)倾斜约23.5度。由于旋转轴仍然指向同一个方向(指向北极星)，地球相对于太阳的方向在一年的时间里发生了变化，如下图所示。

一年中的两天(3月21日和9月21日)，两个半球接收的阳光量相同。这些天被称为断点。冬至是太阳到达其最远南北差距的那一天。夏至(6月21日左右)是北半球接收阳光最直接的一天，也是一年中白天最长的一天。这是南半球最短的一天。冬至(12月21日左右)是南半球接受阳光直射最多的一天，也是北半球一年中最短的一天。

热带和恒星系统年

地球相对于恒星围绕太阳完成一圈的时间被称为恒星年。但是，我们把一年看成是连续两个春分，叫做热带年。热带年比恒星年大约短20分钟。

赤道年和恒星年之间的差异是由地球旋转轴的岁差引起的。就像陀螺的轴，地轴扫出一个圆。在整个循环过程中，轴的倾斜度仍然接近23.5度，但轴的方向发生了变化。地球进动的每个周期大约需要26000年。今天，轴指向北极星，这使它成为北极星。大约13000年后，轴将几乎指向织女星的方向，这将使织女星成为北极星。这个动画演示了地轴的进动(图片来自北极，天顶标志着北极的位置)。

岁差改变地球轨道上的分点和分点的位置。例如，今天的春分发生在太阳出现在双鱼座的方向。再过600年，岁差会把这个点移到水瓶座，2000年前，这个点在白羊座。

参考材料

1.维基百科

2.天文术语

3.阿斯特罗-切弗鹿

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