大师作文网古人如何利用圭表知道一年等于365天多的呢?
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/13 07:54:22
古人如何利用圭表知道一年等于365天多的呢?
古人利用日圭,除了用来分配一天之内的时间,经过长时期的观察,还获得了下列科学知识：
一、太阳年的长度
太阳年的长度是地球绕日一周所需的天数.就日圭而言,似乎也是晷顶第二年由同样方向（由南向北或由北向南）在同样的时刻回归到前一次出现的地方所需要的天数.其实不是.以秋分做个例子：若某一年的秋分,就是9 月23 日,那一天正午时晷顶正好落在「圭」的秋分线上.一年若以365 日计,第二年9 月23 日的晷顶会向第一年9 月22 日的刻线方向移动一些.即有迁移现象.当然,第二年9 月24 日的也会向第一年9 月23日的方向移动一些.请参考图1.3.其中A 和B 分别代表秋分当日和秋分后一日的影子.到了第五年,A 几乎变成和第一年9 月22 日的刻线重叠了.B 和第一年的秋分的刻线重叠.这时,我们应以9 月24 日做为秋分呢?还是以9 月23 日做为秋分?如果选择9 月24 日,因为这天的晷顶落在秋分线上；再过四年岂不是得以9 月25 日做为秋分?又再过四年呢?为了避免秋分的日期在日历上发生移动,罗马人定下了每四年将二月份的天数增加一天（2 月29 日）的方法.而这方法也被我们沿用到现在.
图1.3 连续五年9 月23 日和24 日正午时晷顶在子午线上位置变化的情形
横线代表各年的子午线,垂直线代表晷顶移动的路线.A、B 分别代表9 月23 日
和24 日晷顶的位置.在第五年时,9 月24 日晷顶位置与第一年9 月23 日的位置
非常接近.
就实验而言,太阳年长度的基础在於观察哪一天是夏至或冬至.以冬至为例,「晷」越来越长就表示越接近冬至.某一天发现「晷」变得比昨天的要短,就说：「昨天是冬至」.此时纪录下来,这次冬至与上次冬至间的天数差,累积了长期的纪录,数十年甚至数百年,将这些天数差求出平均值,就得到了平均太阳年长度.若精确度不要求高,只是为了兴趣玩一玩,就日圭而言,晷顶满足同样方向、同样时刻和同样定点约需1461 天.其间地球经过了四个春秋.将1461 除以4,就得到一平均太阳年的长度为365.25 日.
太阳年是自然年.它的长度不是我们人类所能规定或改变的.相对於自然年,我们有人为年,也就是普通所谓的年,它的长度是我们人类所规定的.一人为年有365 或366 日,依是不是闰年而定.一般来说,每四年要闰日一次.严格来说,每四年闰日一次并不能长期满足历法上的正确性.科学家求得比较精确的平均太阳年长度为365.2422 日.依此数据,应该每四年一闰,百年倍数不闰,四百年倍数要闰,四千年倍数不闰,以便修正.
一、太阳年的长度
太阳年的长度是地球绕日一周所需的天数.就日圭而言,似乎也是晷顶第二年由同样方向（由南向北或由北向南）在同样的时刻回归到前一次出现的地方所需要的天数.其实不是.以秋分做个例子：若某一年的秋分,就是9 月23 日,那一天正午时晷顶正好落在「圭」的秋分线上.一年若以365 日计,第二年9 月23 日的晷顶会向第一年9 月22 日的刻线方向移动一些.即有迁移现象.当然,第二年9 月24 日的也会向第一年9 月23日的方向移动一些.请参考图1.3.其中A 和B 分别代表秋分当日和秋分后一日的影子.到了第五年,A 几乎变成和第一年9 月22 日的刻线重叠了.B 和第一年的秋分的刻线重叠.这时,我们应以9 月24 日做为秋分呢?还是以9 月23 日做为秋分?如果选择9 月24 日,因为这天的晷顶落在秋分线上；再过四年岂不是得以9 月25 日做为秋分?又再过四年呢?为了避免秋分的日期在日历上发生移动,罗马人定下了每四年将二月份的天数增加一天（2 月29 日）的方法.而这方法也被我们沿用到现在.
图1.3 连续五年9 月23 日和24 日正午时晷顶在子午线上位置变化的情形
横线代表各年的子午线,垂直线代表晷顶移动的路线.A、B 分别代表9 月23 日
和24 日晷顶的位置.在第五年时,9 月24 日晷顶位置与第一年9 月23 日的位置
非常接近.
就实验而言,太阳年长度的基础在於观察哪一天是夏至或冬至.以冬至为例,「晷」越来越长就表示越接近冬至.某一天发现「晷」变得比昨天的要短,就说：「昨天是冬至」.此时纪录下来,这次冬至与上次冬至间的天数差,累积了长期的纪录,数十年甚至数百年,将这些天数差求出平均值,就得到了平均太阳年长度.若精确度不要求高,只是为了兴趣玩一玩,就日圭而言,晷顶满足同样方向、同样时刻和同样定点约需1461 天.其间地球经过了四个春秋.将1461 除以4,就得到一平均太阳年的长度为365.25 日.
太阳年是自然年.它的长度不是我们人类所能规定或改变的.相对於自然年,我们有人为年,也就是普通所谓的年,它的长度是我们人类所规定的.一人为年有365 或366 日,依是不是闰年而定.一般来说,每四年要闰日一次.严格来说,每四年闰日一次并不能长期满足历法上的正确性.科学家求得比较精确的平均太阳年长度为365.2422 日.依此数据,应该每四年一闰,百年倍数不闰,四百年倍数要闰,四千年倍数不闰,以便修正.