日晷四書 : 日晷、日晷設計原理、时间雕塑——日晷、中國計時儀器通史古代卷日晷篇

shaula · 发表于 2014-1-26 19:51:03

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《日晷》劉福昌

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shaula · 发表于 2014-1-26 20:07:23

《日晷設計原理》吳振華

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吴振华教授《日晷设计原理》序

江晓原

　南宋人曾敏行，字达臣，曾号独醒道人，因病不仕，以布衣治学。传世有学术随笔集─ ─当然这是现代的说法──《独醒杂志》，其卷二记载当时学者曾南仲设计日晷事：　　　　

　　南仲尝谓古人揆景之法，载之经传杂说者不一，然止皆较景之短长，实与刻漏未尝相应也。其在豫章为晷景图，以木为规，四分其广而杀其一，状如缺月。书辰刻于其旁，为基以荐之，缺上而圆下，南高而北低。当规之中，植以为表，表之两端，一指北极，一指南极。春分以后，视北极之表；秋分以后，视南极之表，所得晷景与刻漏相应。自负此图，以为得古人所未至。

曾敏行按照其设计制作了实物，使用后感叹其设计之精妙：　　　　

　　予尝以其制为之，其最异者，二分之日，南北之表皆无景，独其侧有景。以其侧应赤道，春分以后，日入赤道内；秋分以后，日出赤道外，二分日行赤道，故南北皆无景也。其制作穷赜如此。

曾敏行卒于淳熙二年（西元1175年），故他所记之事，距今已八百余年。从他所记细节，可以明白无误地断定，曾南仲设计的是标准的赤道式日晷。　　
　　上面这段史料，在中国日晷发展史上具有特殊的重要地位，因为它是关于中国赤道式日晷最早的确切记载。至于通常所说的两具“秦汉日晷”，一具是原清朝宗室端方的收藏品（现藏中国历史博物馆），另一具1932年出土于河南洛阳金村（现藏加拿大安大略皇家博物馆），虽经中外学者反复研究讨论，对它们的用途和用法都仍未取得一致意见。但它们不是赤道式日晷这一点基本上可以肯定。　　
　　古代中国人很早就知道用“表”──即一根垂直竖立的杆来测定方向，也可以测定特定的时刻，比如正午等。《诗经·大雅·公刘》篇有“既景廼岗，相其阴阳”之句，说的就立 “表”以定方位，这是大约西元前15世纪时之事，距今已有约3500年。　　
　　从“表”到日晷，有一个逐渐过渡的过程。“表”如果配上地面适当的刻度划分，就可以成为一个地平式日晷。然而地平式日晷的刻度需要用到投影几何知识──这恰恰是中国古代所欠缺的。而赤道式日晷尽管安装比较复杂，但在刻度上则相对简单。故中国古代流行赤道式日晷，是很自然的。

　　
　　日晷在古代用来测定时间，但因必须利用日影，故不能全天候使用。随着其它计时工具的出现和普及，日晷的实用价值逐渐减小，而装饰、摆设和把玩的用途逐渐占据主要地位。比如现在我们在北京故宫，以及某些道观、庙宇中所见的日晷，就是装饰性质的──当然有的也可以大致测定时间。　　
　　在世界许多古老文明中，研究“时间”这个主题，往往会和宇宙、天地、鬼神等等宏大的主题发生直接或间接的联系。上面谈到的两具疑为秦汉日晷的装置，其上都有一种特殊的纹样，也早就引起了中外学者这方面的猜测。在现代城市和建筑中，各式各样的日晷往往被用来点缀景观，烘托人文气氛。这些日晷在设计原理、制造工艺等方面往往争奇斗艳，各极智巧。也许，这种远古的联系，仍在设计者的潜意识中起着作用？　　
　　所以日晷向来就是一种自然科学和人文学术相互渗透的特殊器物。

　　本校吴振华教授，饱学之士也。于本业之余，对日晷情有独钟，在日晷设计原理、制造工艺等方面皆有深湛研究。本校徐汇、闵行两校区中之日晷，皆出其手，使得校园景观生色不少。吴教授最近撰成《日晷设计原理》一书，即将出版。据我所知，这将是第一本中国学者撰写的日晷专著。遥想八百余年前曾设计赤道式日晷之曾南仲，若泉下有知，见此书必先有“吾道不孤”之喜，次有“后来居上”之叹也。爰为短序，用志其事。

shaula · 发表于 2014-1-26 20:29:50

本帖最后由 shaula 于 2014-1-26 21:02 编辑

時間雕塑 --日晷，王德昌、張建衛，djvu格式

《時間雕塑》，這個名稱體現了其科學主題是時間，又表明它是時間和空間、科學與藝術的結合體，並步入了科學與藝術創造的詩意領域。
本書共分三篇，前兩篇為正文，共十六章，第三篇是附錄。
第一篇為綜述，有五章。第三章體現了本書的重要特色。第四章和第五章是本書重點之一，也是本書的一個亮點，它包含了本書的創意內容。第六章至第十六章為本書第二篇，本篇向讀者全面和系統地介紹了15種類型、近60種造型的「時間雕塑」的原理、結構、設計、安裝和調試。本書第三篇是附錄，附錄一至附錄三提供了380多幅古今中外「時間雕塑」和22幅「時間雕塑」模型的彩色圖片和照片。這400多幅彩色圖片全面反映了「時間雕塑」的科學內涵、藝術品位及其景觀價值，這是國內外任何一本日晷專著無法與之相比的，是本書的又一個亮點。附錄四收集了我國34個省、市、自治區和特別行政區縣以上城市共2 438組緯度、經度和經度改正數據，我國任何一位愛好者都可以找到自己的經緯度位置，進行日晷設計、製作和安裝以及利用日晷舉辦觀測和科普活動。

第一篇綜述
第一章日晷的起願和發展史
一、遠古時代、日晷是如何產生的？
二、中國日晷的歷史發展
三、明末一清代西方耶穌會土來華對中國日晷發展的影響
四、西方日晷歷史梗概
第二章同日晷有關的天文學知識
一、天文學常數
二、球面三角學中常用的一些公式
三、天球坐標及其變換
四、地球表面坐標系
五、地球的自轉
六、地球的公轉
七、時間簡述、
第三章時間雕塑——科學與藝術的綜合體、
一、科學和藝術
二、在中國右我長河中科學與藝術一直是聯繫在一起的
三、現代科學中科學藝術也是緊密結合的
四、日晷——以「時間」為主題的科學雕塑景觀、
五、2005上海國際科學與藝術展——《時間雕塑》展記述
第四章晷影的黑度和能度分析論述
一、陰影是如何形成的？
二、晷影的反差
三、晷影的結構及其計算
四、晷影強度分佈
第五章「時間雕塑」中數學計算方程
第二篇日晷世界——日晷種類及其造型
第六章赤道式日晷
第七章地平式日晷
第八章垂直式日晷
第九章非垂直向北（南）仰斜式日晷
第十章圓柱和半圓柱式日晷
第十一章球面（體）日晷
第十二章人晷
第十三章組合式日晷
第十四章天花板反射式日晷
第十五章投影式日晷
第十六章紀念性日晷
第三篇附錄

時間雕塑 --日晷.jpg

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shaula · 发表于 2014-1-26 20:44:26

shaula · 发表于 2014-1-26 21:00:41

中國計時儀器通史‧古代卷《日晷篇》鄧可卉、李迪

時間是基本物理量。時間計量是定義和測量一切運動、一切過程的基礎。計時儀器，作為時間計量的工具，它的發展，在科學、技術乃至生產的發展中，佔有不容忽視的位置。 ....................

第三篇日晷
第一章日晷概說
第二章中國日晷之起源與早期發展
第三章元明時期的日晷
第四章西方日晷之傳入與早期研究
第五章《數理精蘊》中的日晷
第六章北京故宮博物院所藏西方日晷及其他
第七章清代民間對日晷之研究
第八章民國時期對日晷之研究
第九章現代學者對日晷之研究

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shaula · 发表于 2014-1-26 21:42:16

海峽兩岸各有學者的日晷專著，以下這位先生出了兩本彩版書，個人均有收藏。須熟悉立體幾何的畫法，才容易掌握原理；透過適當教具是輔助想像的最好方式。

日晷百變.jpg

《日晷百變》2008/10/07 出版

　　從東方到西方，日晷代表人類對太陽運動的認知，是各地最古老的科學儀器。發展到今天，日晷已達近百種型式，個個都反映了當時社會的文化和哲學背景。本書圖文並茂，從天球模型談起。邱紀良教授以極其清晰的觀點、非常簡單的方法說明了三十多種日晷的設計原理和實作要點。除了傳統的日晷，本書還包含了過去鮮少詳細說明的各種正投影、折射和雙線等日晷。

　　為演示各種日晷的概念，本書用了兩百五十張圖片和實物相片。書眉上另有一百六十張各種日晷相片，有助於讀者對日晷產生非常透徹的認識。故不論是實地製作日晷或僅是因興趣而閱讀，這都是一本認識日晷必備的好書。

作者簡介

邱紀良

美國賓西凡尼亞大學化學博士
國立清華大學化學系榮譽退休教授
專長：雷射光譜學和雷射光化學
著作：《金剛經故事》
《日晷的實作》
譯作：《白話金剛經》
《白話維摩詰經》
專利：立體式日晷（091216747）
凹面形日晷之面盤（091217228）

目錄

第一章從地球看太陽 1
一、以地球為中心 2
二、從地球看太陽 6

第二章認識日晷 31
一、名詞 32
二、日圭 39
三、日晷 42
四、時差 44
五、日出日沒時差 51
六、日晷種類 53

第三章基本正向日晷 59
一、赤道日晷 60
二、地平日晷 63
三、南向垂直日晷 71
四、北向垂直日晷 75
五、東向垂直日晷 76

第四章傾斜的日晷 85
一、南北傾斜的日晷 86
二、東西傾斜的日晷 93
三、傾斜加偏向的日晷 100

第五章偏向及仰俯的日晷 105
一、偏向的垂直日晷 106
二、仰俯的日晷 123
三、公晷 125

第六章高度日晷 129
一、圓柱日晷 130
二、圓錐日晷 134
三、四分日晷 138
四、 Ogee日晷 140
五、 Capuchin日晷 141
六、環晷 149
七、垂直平板高度日晷 151
八、地平高度日晷 153

第七章多環日晷 155
一、多環球晷 156
二、環公晷 161

第八章曲面日晷 167
一、凹面日晷 168
二、凸環日晷 169
三、球面及圓柱面日晷 171
四、直立圓柱日晷 172
五、凸面日晷 174

第九章投影日晷 177
一、垂直投影地平日晷 178
二、傾斜投影地平日晷 188
三、傾斜投影傾斜日晷 192
四、垂直投影傾斜日晷 194
五、水平投影日晷 195
六、投影公晷 197
七、傾斜投影垂直日晷 198
八、其他 198

第十章方位日晷 203
一、垂直標竿方位日晷 204
二、磁方位日晷 208
三、水平標竿方位日晷 209
四、複合日晷 209

第十一章極式日晷 213

第十二章折射日晷 221
一、地平折射日晷 223
二、垂直折射日晷 226

第十三章雙線日晷 231
一、地平雙線日晷 232
二、垂直雙線日晷 237
三、傾斜的雙線日晷 239
四、其他雙線日晷 240
五、任意雙線日晷 242

第十四章其他型式日晷 243
一、反射日晷 244
二、偏光日晷 245
三、日光時間儀 245
四、繞射日晷 246
五、數位日晷 246
六、大眾日晷 247
七、午標 247
八、 8字日晷 248
九、 Schmoyer日晷 249
十、南半球日晷 250
十一、火星日晷 250
十二、著色玻璃日晷 251
十三、大砲日晷 252
十四、 Sawyer日晷 253
十五、伊斯蘭日晷 256

第十五章美麗的日晷 259

附錄一日晷年表 280
附錄二中氣日期及其太陽赤緯值 287
附錄三日晷工具 288
附錄四古時時制 294
附錄五自然時差數值表（Equation of Time） 298
附錄六日晷正確性的初步鑑定法 299
附錄七日晷資料記錄表 301
附錄八主要公式 305
附錄九標準時間月晷 311
附錄十兩至日晷 317
參考書籍及網址 321
索引 323

aniusg · 发表于 2014-3-2 07:47:07

顶。。。。。。。。。。。。。。。

天之雨 · 发表于 2014-3-2 11:23:13

有些看起来很费劲，主要是知识结构不同，呵呵，但还是感谢上传好书！！！！

天之雨 · 发表于 2014-3-2 11:23:45

shaula 发表于 2014-1-26 21:42
海峽兩岸各有學者的日晷專著，以下這位先生出了兩本彩版書，個人均有收藏。須熟悉立體幾何的畫法，才容易掌 ...

请问此书也是要上传的么？

shaula · 发表于 2014-3-2 12:34:31

本帖最后由 shaula 于 2014-3-2 13:13 编辑

天之雨发表于 2014-3-2 11:23
请问此书也是要上传的么？

沒
此書有版權。（兩岸對版權的定義不同) 個人推薦作者另書《日晷的實作》，沒講太多理論，完全可照著做。國外這樣的書與網站很多，外國人早把它當成玩具與遊戲看。古希臘人怎麼發現圓錐曲線的，怎麼發現平面與圓錐面的截痕可以導出圓錐曲線的焦點、準線幾何操作型定義?　就跟日晷有關。地平式日晷的每日晷影線就是條雙曲線。阿波羅尼奧斯（Apollonius of perga　262~190 B.C.) 早在兩千多年就已集《圓錐曲線論》之大成, 西方經過黑暗世紀, 文藝復興之後才再重新發現, 一直到19世紀才由比利時工程師丹德林　Germinal Pierre Dandelin (12 April 1794 – 15 February 1847) 實作出丹德林球, 給予圓錐截痕直觀的正名（也是＂證明＂)。《詩經》〈定之方中〉、《考工記》提到測日觀斗、夜考極星..... 很值得玩味。這東西不用方程式很難說得清。

工人＂制器利用＂，古代的風水師就很有先進意識，很可能為了工作需要，發明了旱羅盤，利用日晷定向，尋龍杖、水脈儀等等。
就算不玩風水，研究日晷原理，對現代太陽能產業也有幫助 ---追日馬達永把太陽能板對著有最大輸出功率的方位。

shaula · 发表于 2014-3-2 17:54:18

揆日考
http://www.fengshui-168.com/fs16 ... 1&extra=#pid1320475

aniusg · 发表于 2014-3-3 11:56:39

请看：日晷罗经 PK 磁针罗经

yangjiubailiu · 发表于 2014-7-30 14:38:05

谢谢楼主，这是好书啊

shaula · 发表于 2014-7-30 22:00:51

有日晷當然也有月晷和星晷。

月晷和星晷.part1.rar (1.92 MB, 下载次数: 29, 售价: 1 兩銀元)

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月晷和星晷.part3.rar (731.29 KB, 下载次数: 10)

明清月晷星晷結構考.pdf (1.28 MB, 下载次数: 31)

布山之神 · 发表于 2014-8-1 09:29:01

好书是要支持的

人间天上 · 发表于 2014-8-2 21:25:13

这是要普普及天文知识啊，这几本书不错，没什么时间看。

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日晷四書 : 日晷、日晷設計原理、时间雕塑——日晷、中國計時儀器通史古代卷日晷篇

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