學習競賽

[拼音]:guibiao

[外文]:gnomon

中國最古老、最簡單的一種天文儀器,創制年代已不可考。它包括兩個組成部分:一為直立在平地上的標竿或石柱,漢以後改用銅製,叫做表;一為正南北方向平放的尺,叫做圭。《周禮·大司徒》等篇所稱“土圭”,即度圭(量度用圭)之意,是用玉或石製成的。漢以後改用石或銅製。圭和表互相垂直,組成圭表。根據正午時度量表影的長度可以推定二十四節氣,從表影長短的週期性變化可以確定一回歸年(見年)的日數。表影在正北的瞬間就是當地真太陽時(見日)的正午,可用以校正漏壺。從《周禮·考工記》可知,戰國以前人們已懂得使用鉛垂線來校正表的垂直,用水平面來校正圭的水平。

秦以前的表的高度,文獻中沒有明文記載。漢代以後一致稱古代表高8尺。西漢《淮南子·天文訓》提出10尺的表,以符合十進位制的要求。但後世大都仍用8尺高表。只有南北朝樑大同十年(公元 544年)太史令虞鄺曾在今南京用過9尺高表測影,這是少見的例外。元代郭守敬把表高增加到36尺,又在表頂上加一根架空的橫樑,從樑心到圭面共40尺,這樣來提高測影精度;又創制景符,以解決表高影淡的缺點,並可以測出日面中心的影長(見登封觀星臺)。明代邢雲路曾在萬曆年間制60尺高表,是中國歷史上最高的高表。到清代又採用10尺高表。

《周禮》記載,圭長為1尺5寸,這是指便於移動的土圭。漢代記載,太初四年(公元前101年)造的銅表高8尺,長1丈3尺,後者實指的是圭長。後世的圭長大抵差不多。郭守敬增加表高時才把圭長也相應地增加到128尺。這條長圭被稱為量天尺。明代又恢復8尺高表和1丈多的長圭。清欽天監在明製表的頂上加了一截,使表高達到10尺。這時,表影在冬季會落到圭外。為此,清人在圭的另一端立了一個高3尺5寸的“小表”,相當於圭的延伸,叫立圭,使表影落在立圭上。量度這段影的高度可以推算得10尺表的表影長度。這具圭表今存南京紫金山天文臺。(見彩圖)

參考文章

古代天文儀器-圭表天文天體