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第1讲
关于时间的历史

我们为什么要谈时间呢,是因为我们通常说的“一寸光阴一寸金”吗?这当然是部分原因。还有一个也许是更重要的原因,那就是,为了解释宇宙中发生的各种现象,物理学家需要时间这个概念,同时,需要发明精确的仪器来记录时间,例如手表,例如手机里的时钟。

其实,人类记录时间已经有很长的历史了。给大家看右面这张图,这是北京故宫的日晷。日晷是古代的钟,用来看时间的。当太阳照到日晷上的时候,日晷上的那根针就将影子投在日晷的盘上。随着太阳在天上移动,针的影子就在盘上移动。日晷的盘上还有一些刻度,用来表示时间。

我们再来看一下日晷盘上的刻度。要注意哟,这个日晷晷面(第4页)不是故宫的那个。我们看到,上面有子、丑、寅、卯等等。下方的那个“午”,就是中午的意思。当晷针的影子与“午”重合时,就是中午12点。中国人用这个办法来记录时间,有好几千年了。而在古代巴比伦,用这种方式来看时间也有近6000年了。顺便说一下,晷这个字,就是日影的意思。

那么,为什么用这种方式来记录时间是可靠的呢?这是因为,太阳在天上移动的速度基本上是不变的。当然,我们看到太阳移动主要是因为地球在转动,地球转动的速度也基本不变。远古的人当然不知道地球在转动,更不知道地球的转动速度为什么不变,但是他们通过观察发明了日晷这种比较精确的计时方式。

我们的古代人除了“日出而作,日落而息”需要看时间,一年四季种庄稼也要看时间,这就需要精确地记录季节的变化,这是比一天更长的时间。比如说,汉代有名的科学家兼文学家张衡写过一首长诗,就是《东京赋》,里面就写道:“规天矩地,授时顺乡。”规和矩现在是测量的意思,我们也可以这么理解。当然,张衡写这句话真正的意思是效法天地,可见,天地的变化是可以用来记录时间的。授时就是政府机构记录时间告诉老百姓,而顺乡就是遵守老百姓的习俗,这里当然包括种地。

张衡

说到张衡,我们要说说这位中国古代伟大科学家的故事。他出生在公元78年,正是东汉年间。他的祖父是东汉的开国功臣,他自己则不太喜欢当官。不过,因为他精通天文,东汉第六任皇帝汉安帝刘祜就请他来做顾问,后来又升他为太史令。太史令其实也不是什么官员,主要负责我们前面说的授时、制定历法。张衡就是在担任太史令期间改进了浑天仪。

因为张衡不是什么大官,历史上对他的故事记录得比较少。1983年,上海电影制片厂拍了一部电影《张衡》,里面有不少张衡的故事。比如说,有一段故事是这样的:张衡一面在太学府抄书,一面研制地动仪。地动仪模型的出现,引起了骑都尉亶谱的惊恐。他污蔑地动仪为“妖器”,下令将它烧掉,但当他听说这是写著名的《二京赋》的张衡所造,又加以夸奖。他假惺惺地邀张衡到家中,用盛宴和美女来诱惑张衡,希望张衡为一本预示吉凶的书作注。 L8SkSHNvW3ZHCumh6Z+9zJsIwRpIsF01fStNmgPQs2i29QZcKU9HnLDaSN0gUHwF

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