吳振華《日晷設(shè)計原理》序

南宋人曾敏行，字達(dá)臣，曾號獨醒道人，因病不仕，以布衣治學(xué)。傳世有學(xué)術(shù)隨筆集——當(dāng)然這是現(xiàn)代的說法——《獨醒雜志》，其卷二記載了當(dāng)時學(xué)者曾南仲設(shè)計日晷事：

南仲嘗謂古人揆景之法，載之經(jīng)傳雜說者不一，然止皆較景之短長，實與刻漏未嘗相應(yīng)也。其在豫章為晷景圖，以木為規(guī)，四分其廣而殺其一，狀如缺月。書辰刻于其旁，為基以薦之，缺上而圓下，南高而北低。當(dāng)規(guī)之中，植針以為表，表之兩端，一指北極，一指南極。春分以后，視北極之表；秋分以后，視南極之表，所得晷景與刻漏相應(yīng)。自負(fù)此圖，以為得古人所未至。

曾敏行按照其設(shè)計制作了實物，使用后感嘆其設(shè)計之精妙：

予嘗以其制為之，其最異者，二分之日，南北之表皆無景，獨其側(cè)有景。以其側(cè)應(yīng)赤道，春分以后，日入赤道內(nèi)；秋分以后，日出赤道外，二分日行赤道，故南北皆無景也。其制作窮賾如此。

曾敏行卒于淳熙二年（1175），故他所記之事，距今已八百余年。從他所記細(xì)節(jié)，可以明白無誤地斷定，曾南仲設(shè)計的是標(biāo)準(zhǔn)的赤道式日晷。

上面這段史料，在中國日晷發(fā)展史上具有特殊的重要地位，因為它是關(guān)于中國赤道式日晷最早的確切記載。

至于通常所說的兩具“秦漢日晷”，一具是原清朝宗室端方的收藏品（現(xiàn)藏中國歷史博物館），另一具是1932年出土于河南洛陽金村（現(xiàn)藏加拿大安大略皇家博物館），雖經(jīng)中外學(xué)者反復(fù)研究討論，對它們的用途和用法都仍未取得一致意見。但它們不是赤道式日晷這一點基本上可以肯定。

古代中國人很早就知道用“表”，即一根垂直豎立的桿來測定方向，也可以測定特定的時刻，比如正午等。《詩經(jīng)·大雅·公劉》篇有“既景乃崗，相其陰陽”之句，說的是立“表”以定方位，這是大約公元前15世紀(jì)時之事，距今已有約3500年。

從“表”到日晷，有一個逐漸過渡的過程?！氨怼比绻渖系孛孢m當(dāng)?shù)目潭葎澐?，就可以成為一個地平式日晷。然而地平式日晷的刻度需要用到投影幾何知識——這恰恰是中國古代所欠缺的。而赤道式日晷盡管安裝比較復(fù)雜，但在刻度上則相對簡單。故中國古代流行赤道式日晷，是很自然的。

日晷在古代用來測定時間，但因必須利用日影，故不能全天候使用。隨著其他計時工具的出現(xiàn)和普及，日晷的實用價值逐漸減小，而裝飾、擺設(shè)和把玩的用途逐漸占據(jù)主要地位。比如現(xiàn)在我們在北京故宮，以及某些道觀、廟宇中所見的日晷，就是裝飾性質(zhì)的——當(dāng)然有的也可以大致測定時間。

在世界許多古老文明中，研究“時間”這個主題，往往會和宇宙、天地、鬼神等宏大的主題發(fā)生直接或間接的聯(lián)系。上面談到的兩具疑為秦漢日晷的裝置，其上都有一種特殊的紋樣，也早就引起了中外學(xué)者這方面的猜測。在現(xiàn)代城市和建筑中，各式各樣的日晷往往被用來點綴景觀，烘托人文氣氛。這些日晷在設(shè)計原理、制造工藝等方面往往爭奇斗艷，各極智巧。也許，這種遠(yuǎn)古的聯(lián)系，仍在設(shè)計者的潛意識中起著作用？

所以日晷向來就是一種自然科學(xué)和人文學(xué)術(shù)相互滲透的特殊器物。

本校吳振華教授，飽學(xué)之士也。于本業(yè)之余，對日晷情有獨鐘，在日晷設(shè)計原理、制造工藝等方面皆有深湛研究。本校徐匯、閔行兩校區(qū)中之日晷，皆出其手，使得校園景觀生色不少。吳教授最近撰成《日晷設(shè)計原理》一書，即將出版。據(jù)我所知，這將是第一本中國學(xué)者撰寫的日晷專著。遙想八百余年前曾設(shè)計赤道式日晷之曾南仲，若泉下有知，見此書必先有“吾道不孤”之喜，次有“后來居上”之嘆也。爰為短序，用志其事。

2000年11月5日
于上海交通大學(xué)科學(xué)史系

（《日晷設(shè)計原理》，吳振華著，上海交通大學(xué)出版社，2001年）