文：江秉城、正的正林彥興

小時(shí)候看到大型日晷時(shí)，午不午日總要拿鐘錶來驗(yàn)證一番，晷與看看自己手上的均時(shí)鐘錶和日晷顯示的時(shí)間是否一致。如果你也做過同樣的原理事，就會(huì)發(fā)現(xiàn)兩者顯示的什麼時(shí)間通常不相同。這時(shí)，正的正你得尋找日晷附近是午不午日否有附上一面校正表（通常比較精細(xì)的日晷才有），將日晷顯示的晷與時(shí)間依此校正表加減幾分鐘後，才會(huì)和鐘錶顯示的均時(shí)時(shí)間一致。想必這會(huì)使人產(chǎn)生疑問：難道日晷做壞了嗎？為什麼看個(gè)時(shí)間還要依賴校正表呢？

事實(shí)上日晷並非不精準(zhǔn)，原理而是什麼因?yàn)槿贞凶x出的是「地方太陽時(shí)」，鐘錶顯示的正的正則是「地方標(biāo)準(zhǔn)時(shí)」，兩者本來就不相同。午不午日而校正表顯示的晷與正是這兩種時(shí)間的差距，這與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度及「均時(shí)差」有關(guān)。就讓我們一起來了解，為什麼日晷和鐘錶讀出的時(shí)間會(huì)有所不同，以及什麼是均時(shí)差？

地方太陽時(shí) vs. 地方標(biāo)準(zhǔn)時(shí) vs. 均時(shí)差

首先讓我們先來看看，「地方太陽時(shí)」和「地方標(biāo)準(zhǔn)時(shí)」到底分別代表什麼意思。

地方太陽時(shí)代表著太陽在天上的位置。由於地球自轉(zhuǎn)，星星規(guī)律繞著天北極（north celestial pole）東升西落，而太陽也不例外。若我們將一根指針指向天北極，並拿一個(gè)垂直於指針的盤面放在下面，再平均地畫上24格刻度，我們就有了一座赤道式日晷（圖）。只要讀出太陽晷影所指的刻度，就能得知當(dāng)下時(shí)刻，也就是地方太陽時(shí)。

Photo Credit:科學(xué)月刊

至於手機(jī)或鐘錶上走的時(shí)間則是「地方標(biāo)準(zhǔn)時(shí)」。人類將地球畫分為24個(gè)時(shí)區(qū)，同時(shí)區(qū)內(nèi)的鐘錶都要對(duì)齊中央經(jīng)線上的鐘錶。以大家熟悉的跨年為例，由於地球向東自轉(zhuǎn)，臺(tái)灣東邊花蓮的「地方平時(shí)」應(yīng)該要比位置較西的新竹更早一些。因此我們會(huì)看到大家搶在花蓮目睹新年第一道曙光。但在時(shí)區(qū)畫分下，花蓮人和新竹人手上的鐘錶都是以東經(jīng)120°為基準(zhǔn)，所以在跨年的時(shí)候是全臺(tái)灣一起慶祝。

從上述的例子中我們可以發(fā)現(xiàn)，各地原本有各自的「地方平時(shí)」，但在經(jīng)過人為的時(shí)區(qū)畫分後，臺(tái)灣都採用東經(jīng)120°的地方平時(shí)，做為共同的「地方標(biāo)準(zhǔn)時(shí)」。而地方平時(shí)與地方標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的差距，只和當(dāng)?shù)亟?jīng)度與時(shí)區(qū)中央經(jīng)線的差距有關(guān)，並不隨著時(shí)間改變。

而所謂的「均時(shí)差」，正是地方太陽時(shí)和地方平時(shí)的差，也有人稱為「真太陽時(shí)」和「平太陽時(shí)」的差。

本文經(jīng)科學(xué)月刊授權(quán)刊登，原文刊載於此

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責(zé)任編輯：蕭汎如
核稿編輯：翁世航