（苏）B.H.ПиПyHbIров 著     张遐龄 译



古犹太、印度、秘鲁和罗得西亚的太阳钟和水钟

据大多数历史学家的意见，古犹太国王埃哈兹（Ахаэ）（公元前734~728年）向亚述借用了太阳钟。乌•姆•包津库耶特（У•М•Боэенкуeт）认为，钟的形状和巴比伦的一样。这个钟实际上是日晷，放置在没有天花板的房间中，光线能够照射进来，日晷的阴影沿计数时间的阶梯移动。在18世纪中期之前，东方各国的天文台都有这样的房间。

在古代日晷就得到了广泛的传播。不仅在古老文化的发源地——地中海，而且在回归线附近，都可以看到这些日晷。古代天文学家和地理学家勤奋地找出了地理位置等和日晷指示的关系。

《佛教僧侣法规》证实，太阳钟在古代印度和佛教国家得到了很广泛的传播。规定祭司候选人要知道并会按太阳阴影长度将一天时间分为若干时刻，确定一年四季的交替等等。会运用太阳来计量时间，被认为和掌握佛学知识同样是必需的。
在印度将水钟制成小船的形式，放入灌满水的容器中。船体有一个小洞，水经过小洞逐渐流入船内，小船开始一点点加重，最后沉底。必需的加载时间，就是计量时间的单位。

古代墨西哥和秘鲁人民，在被西班牙征服之前，就已知道日晷及其应用。波列斯科特（ПреСкотт）在自己的著作《征服墨西哥史》中报导了墨西哥首都中心广场上的，由珍贵宝石制成的物质文明纪念碑，是在1790年发现的。在这个纪念碑上雕刻有日历，也可作为垂直的太阳钟。

波列斯科特证明，秘鲁人建筑的柱子是非凡的，都可以用以作为太阳钟。他们同样学会了用太阳中来确定二分点和二至点。

1892年，考古学家在罗得西亚找到了尺寸很大的、建造于公元前几千年的日晷。
在古代东方的一些国家里，如古埃及、古巴比伦和古代印度，天文学家同时也是祭祀。他们研究天文学是与宗教相联系的，观测天体运动来计算时间是用于建立教堂祈祷时的严格秩序。但是，这并没有干扰他们以卓越的智慧来研究纯天文学计时工具。在天文学和计时学的知识领域里，古代东方各国不断地取得进步，直到建立起精确无误的历法系统为止，祭司不再是天文学家，为了满足宗教的需求，开始偏重于占星术。古代东方的科学受到了传统的夹击，如古巴比伦、古埃及和其他古代东方民族，由于墨守成规而停滞不前。只有在古代中国，天文学家没有成为祭司，而是这个领域中的职业活动家，以值得赞颂的榜样给天文学的发展带来了巨大的成就和影响。无论是在天文学，还是在计时学，以及在其他科学领域，古代中国所取得的巨大成就，当时都是处于世界领先地位的，为人类文明的发展做出了伟大的贡献。

有一种意见传播的比较广泛，好像古代东方各国的科学仅仅是纯经验事实的积累，是不可信的，而且也是毫无根据的。大家都知道，埃及人和巴比伦人将一系列重要的数学原理和天文学知识传给了希腊人，包括太阳的视运动和行程、星座的分布、日食和月食成因的说明、一年分为十二个月，昼夜分为24小时，圆分为360°、气候在不同程度上与太阳斜射的关系、关于天体赤道、子午线、黄道概念的确立、日晷的应用、计量时间用的太阳钟和水钟等等。也完全可以证明，古希腊罗马天文学（包括日晷学）的发展，与东方各国天文学有着深深的继承性，在天文学和日晷学领域里的综合知识都是在古希腊文化时代获得的。

                                
                                  第二章

古希腊罗马的太阳钟和水钟

古希腊的太阳钟和水钟

古希腊罗马钟表史始于古罗马建筑师维特鲁威的著作《建筑学》的引文。在这部著作中，列举了三十种维特鲁威时代（公元一世纪）的各种不同类型的太阳钟，维特鲁威对古希腊罗马的日晷学，作为与天文学、数学、建筑学和力学一起发展起来的科学，给予了全面的总结。维特鲁威的著作，对于古希腊罗马的钟表史，是一部基本文献。他不仅写了太阳钟，而且对重要的水钟也进行了阐述。

根据考古学家的文献和资料记载，欧•拉依耶（O•райе）将古希腊罗马的太阳钟分为三类：球面的、锥面的和平面的。这个分类的顺序是拉依耶根据太阳钟出现和发展的历史来编排的。古希腊罗马太阳钟的发展历程，是由普通日晷发展到半球面的太阳钟，又发展到各种不同的锥体钟盘，最后是平面钟。太阳钟的结构也是从简单到复杂，在这个发展中，技术思想是很巧妙的。

用格拉道特的话来说，希腊人向巴比伦人借用了太阳钟和水钟：“古希腊人从巴比伦人那里知道了什么是半球、日晷、白天的时间分为十二部分。”在埃哈慈王朝的文献中记载，犹太人也知道太阳钟。经考证，这一点是确切的。

格拉道特的这个考证与维特鲁威的见解，即亚述一巴比伦人的巴尔上帝的祭司、迦勒底人别罗茨（БерOэ）将太阳钟引进了希腊，是不矛盾的，但别罗慈生活在什么年代，这一点还不清楚。可是不管怎样来确定别罗慈的生活年代，有一点是无疑的，即在公元前六百年，太阳钟在古希腊已是众所周知的了。

公元前547年，阿那克西曼德尔•米列茨基（Анаксимандр Милетский）为了确定二至点和二分点在斯巴尔特建造了日晷。

关于阿那克西曼德尔的情况，也保存的不多。根据季欧根•拉爱尔茨基（иген）的考证，他不仅设计了日晷，还设计了HOROSKOPОАЭ(这个词一般译为太阳钟)。古希腊哲学大鉴别家斯•恩•特鲁别茨基认定，阿那克西曼德尔“同样发明了polos——太阳钟。”特鲁别茨基写到，这些钟与晚期的钟是有区别的：“这些钟以半球凹面代替了平钟盘，不仅用于确定白天的时间，而且用于确定一年的天数。根据格拉多道特的考证，不论是日晷，还是polos,都是从巴比伦人那里借用来的，除了阿那克西曼德尔以外，也是希腊人都知道的。重要的是解决了另一个证明的真实性问题，这是我们在季欧根•拉爱尔茨基那里发现的，即好像是阿那克西曼德尔建立了第一个天文球面。”应当认为，这个天文球面就是polos,但装以蜘蛛网式的金属导线网，其上有子午线和纬线，还有组成黄道十二宫的黄道圆。

保存下来的资料说明，公元前443年梅统在雅典就建造了日晷，用它在二至点时观察了阴影的长度和确定了黄道对赤道的倾斜度。

半球面形钟盘的太阳钟。在维特鲁威的《建筑学》中，我们找到了这样的资料：别罗慈开始将特殊形状的polos引入古希腊，以后这种钟得到了广泛的发展。维特鲁威写到：“在棱柱的开凿、并沿极高切去的半圆，据说是迦勒底人别罗茨发明的；碗状或半球体是阿里斯塔尔赫•萨莫斯基发明的，也有的说是阿波洛尼发明的。”

在维特鲁威的报导中，可以认为完全没有争论的是：这个特殊形状的钟好像是别罗慈发明的，以后又被古希腊的天文学家们完善。

制造太阳钟的实际经验指出，如果将凹球面的钟盘复制得类似天体半球，那么在这个凹球面上以阴影图像来表示黄道，要比在平面上更准确。这样，在太阳钟不动的球面上，很容易再现出太阳沿天体视运动的变化或者是运动的天体球面。因此导致了polos的出现。这个钟盘为半球面形，结构完全不同于日晷。

半球面钟分为两种类型：一类是钟盘为半球形的，一类是钟盘为半圆形的。

一般认为半球形是太阳钟更早的形式。这种钟是一个经过加工的四角形石块，上边有一个半球形的钟盘，在半球的中间固定有各种尺寸的钟针。钟针位置不同，取决于该地的极高。钟针的方向是指向太阳的最高位置。太阳在天空中运动，阴影末端沿太阳视运动相反的方向画出弧线。阴影画出的弧线不都是一样的，其长度随太阳在水平线上的高度变化而变化。因为阴影“痕迹”组成的线被分为12部分，所以，从一个二至点变化到另一个二至点，12个部分所指示的是不均匀的时刻。在钟盘上刻有11条时刻线和绘出太阳在二个二至点和二分点时位置的三个同心圆。

维特鲁威认为，这种简单形式的太阳钟，是著名的天文学家阿里斯塔尔赫•萨摩斯基发明的。阿里斯塔尔赫第一次正确地说明了这种太阳钟的理论。这种钟已经损坏了，没有保留到今天。

根据吉尔斯的意见，这种钟的网线，非常象蜘蛛网。“在这个网线上很容易就可以清楚判断出6+5时刻线，以及绘出在两个二至点（上边和下边）和二分点时太阳位置的三个同心圆。”

半圆形（维特鲁威称为“凿坑的半圆”）太阳钟的发明，应该是属于别罗兹。将直角大理石块向南方一边的半圆凿成凹穴的形状，从上边以平行于赤道平面的角度将前边部分削去（图1），这样就排掉了半球形没有用的部分。钟盘的倾斜度与该地的纬度相对应。在钟盘上有11条时刻线，将白天的时间分成12部分（小时）。这些时刻线与标示二分点、夏至和冬至时间的三个同心圆相交。这个时刻指示器曾是水平放置的，阴影投射在钟盘上，根据一年四季时间太阳阴影的斜度，描绘出长度不同的曲线。在冬天阴影短些，在夏天阴影长些。夏至，6月21日，当太阳处于最高位置时，阴影末端描绘的弧度最长。12月21日，当太阳处于最低位置时，弧度最短。横划的两条时刻线是6月21日和12月21日阴影末端的轨迹，第三条线是在3月21日和9月21日之间的时间里。

图2所示为没有钟针的钟盘，是斯柯特•图凯尔于1852年在开罗的“伊格拉克娄巴特拉”方尖碑（现存不列颠博物馆）脚下发现的。钟盘用希腊字母指示时刻，代替了一般常用的数码。
 
半圆形钟的一些钟盘半球弯曲的很小，以至于姆•杰拉姆别尔在自己的《古代世界天文学史