太阳闹钟_科普之友

除了圭表和日晷之外，古代还出现一种“太阳闹钟”。这种闹钟的原理是这样的：在大炮引火线的上方安置一个凸透镜（常用的那种放大镜就是一种凸透镜），阳光经过透镜会聚到一点，那就是耀眼的焦点。太阳在天上移动，焦点在镜下移动。当太阳走到适当位置时，恰好是某个时刻，灼热的焦点恰好投射到导火线上，于是大炮轰鸣，向人们报告了时间。
　　
　　太阳闹钟的发明者很高明，炮声一响，便向人们报了时。这说明，在时间的计量工作里，不但要有对时间的测定——测时，而且应当有播时报时。太阳闹钟就是一种巧妙的播时方法，打更也是古代的一种播时方法。
　　
　　追溯太阳闹钟的发明，历史学家发现我国元代科学家郭守敬发明的仰仪是太阳闹钟的渊源。
　　
　　郭守敬49岁时（公元1279年），担任了同知太史院事，这个官虽然不大，却可以见到元世祖。郭守敬把自己设计的仪表绘成图，献给元世祖忽必烈。这个图里包括“高表”，也包括“仰仪”。
　　
　　这一天，元世祖召见郭守敬，要他讲解这些仪表的构造和功能。郭守敬一大早就进宫了，皇上拿着图问这问那。
　　
　　“这仰仪为何物？”元世祖问。
　　
　　“禀告陛下，观测天象必要观看太阳，日光耀眼，仰望太阳，难以看清，为此而制仰仪。”郭守敬接着详细地介绍了仰仪的构造原理。
　　
　　仰仪是用铜制成的一种仪器，形状像一口仰天放着的铜锅。锅口刻有东南西北的方位，锅里刻有赤道坐标。在锅口面上用竿子架着一块板，板上凿有一个小孔，小孔的位置正好在半球面的中心。
　　
　　“陛下，这小孔关系重大，阳光透过小孔，可在锅里形成太阳的倒像，这是墨子的发现，叫做‘小孔成像’。如此这般，我们只需低头俯视仰仪，便能清晰地看出太阳的位置。”郭守敬一边说一边打开了他的设计图。
　　
　　“陛下，在发生日食的时刻，也可以用仰仪来观测，从中可知日食的时刻和位置……”
　　
　　“好！好！”元世祖十分高兴，马上批准创制新仪器。
　　
　　仰仪是一种太阳钟，也可以说是一种球面日晷。不过它是用小孔成像的像仰仪来报时的，那耀眼斑点的走动，便向人们报了时。
　　
　　后来，仰仪传到了朝鲜和日本，他们制作了“仰釜日晷”，把仰仪上用来小孔成像的板取消了，改成晷针，就成了球面日晷。
　　
　　至于欧洲古代的太阳闹钟，是否是受到仰仪的启迪之后发明的，那就很难考证了。