一寸光陰一寸金 為啥用“寸”來借指時(shí)間
“燕子去了,有再來的時(shí)候;楊柳枯了,有再青的時(shí)候;桃花謝了,有再開的時(shí)候。但是,我們的日子為什么一去不復(fù)返呢?朱自清的《匆匆》不知道引起多少人共鳴,表達(dá)了一寸光陰一寸金,寸金難買寸光陰。一寸光陰,指日影移動(dòng)一寸,用來形容極短的時(shí)間。早在未知地球繞軸自轉(zhuǎn)之前,四季的輪回人們知道了“年”,月亮的圓缺給了我們“月”的概念,晝夜的交替明白了“日”的概念,它們構(gòu)成了粗略的時(shí)間計(jì)量。
古人們生活簡(jiǎn)單,日出而作,日落而息。人類最早的“鐘表”是太陽。但太陽光太強(qiáng)不能長(zhǎng)時(shí)間直視它。人們便通過觀察太陽照射地上的樹木或房屋的影子來大致判斷時(shí)間。這是“立竿見影”的來歷。古人在長(zhǎng)期的觀察中,積累了重要發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)一年中太陽在天空中的視運(yùn)動(dòng)軌跡是不同的。一年之中正午時(shí)分太陽的高度是不同的,物體的投影長(zhǎng)短也隨之變化;影子的方向都是朝向正北的。當(dāng)然日出與日落的時(shí)間,不同季節(jié)也不一樣。在漫長(zhǎng)的歷史發(fā)展中,測(cè)量陰影的位置和長(zhǎng)度的改變及方向,測(cè)量時(shí)刻和二十四節(jié)氣,這樣逐漸產(chǎn)生了儀器-日晷,利用日影的變化來標(biāo)識(shí)時(shí)間。
日晷由晷盤和晷針兩部分組成:晷盤為石質(zhì),四周刻有子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥等12個(gè)度,用來表示時(shí)辰;銅制的晷針立于晷面正中。晷針的影子指向晷盤的某一位置,便可知道是白天的某一時(shí)刻,“寸晷”指一寸的影子,借指時(shí)間?!耙淮绻怅帯?就是晷盤上晷針的影子移動(dòng)一寸距離所耗費(fèi)的時(shí)間。
可是日影的變化與地點(diǎn)和季節(jié)有關(guān),一到陰天和夜晚就看不到了,這怎么辦呢?于是古人又發(fā)明了水鐘,利用穩(wěn)定的水流來標(biāo)識(shí)時(shí)間,但水鐘無法在太寒冷的氣候下使用。人們便又發(fā)明了沙漏。在宋朝人們還一度用香燭的燃燒來計(jì)時(shí),武俠小說中常提到的“一柱香”的時(shí)間估計(jì)便是由此而來。水鐘、沙漏及香燭的燃燒都是利用均勻的物理過程來計(jì)時(shí),可那些被認(rèn)為均勻的過程其實(shí)并不均勻,每天起碼有十幾分鐘的誤差。
16世紀(jì)末期,伽利略發(fā)現(xiàn)了擺的等時(shí)原理,惠更斯1657年利用重錘作單擺的擺錘,造出了鐘擺式時(shí)鐘。由于擺錘可以調(diào)節(jié),計(jì)時(shí)的精確度有了很大提高。之后人們不斷提高擺鐘的精度。英國(guó)鐵路工程師肖特制作的擺鐘創(chuàng)下了每年只差1秒的新紀(jì)錄。6年之后便出現(xiàn)了新一代的時(shí)鐘—石英鐘。
石英鐘除精度高外,還可以計(jì)量非常微小的時(shí)間間隔。但它的精度會(huì)隨石英晶體的老化而下降。使用時(shí)間越長(zhǎng),誤差就越大。石英鐘問世后過了20多年,英國(guó)科學(xué)家研制成功一種新的時(shí)鐘—原子鐘。原子鐘它沒有損耗、更不會(huì)老化,比石英晶體具有更短的振動(dòng)周期,原子鐘不僅精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以往的任何時(shí)鐘,還可以計(jì)量更加細(xì)微的時(shí)間間隔。原子鐘也用在了我們的日常生活中如GPS系統(tǒng),它為人們提供著車、船、飛機(jī)甚至個(gè)人的定位保障。系統(tǒng)通過定位儀與太空中若干顆定位衛(wèi)星之間的電波往返來確定定位儀與那些衛(wèi)星之間的距離,進(jìn)而確定在地球表面的位置。時(shí)間仍在繼續(xù)前進(jìn),計(jì)時(shí)精度如何改變,只有時(shí)間才有答案。