在很久很久以前,古人会通过在地上插一根小棍,看太阳照射的阴影来判断时间。现在啊,我们根本就用不着这么费劲就能清楚的知道时间了。不过,用插小棍看时间这么古老的方法到底准不准呢?我们还是通过下面的游戏自己来判断吧!
游戏所需物品:
花盆
一根长棍
游戏步骤:
1.在准备好的花盆底圆孔处插一根长棍儿,放在花园或阳台整天都有阳光的地方观察长棍影子的变化;
2.每过一个小时,你在盆沿的阴影处做一个标记。这样,只要有阳光,你就可以在花盆上读出时间。
游戏中的科学:
由于地球的自转,太阳看起来似乎在我们头顶自东向西运行一个半圆形轨道。因此,长棍儿的影子也就相应地沿着盆沿移动。由于盆壁是倾斜的,所以阳光几乎笔直地射向盆壁,因而长棍儿的影子也就相当准确。
科学小常识:从日晷到铯原子钟
在古代,人们没有计量时间的工具,只是以太阳升降来判断时间的早晚,因此有“日出而作,日入而息”之语。但是,中华民族是一个充满智慧的民族,早在周汉时期,就有了计量时间的仪器。最早的计时器是一种水时计——漏壶,据《隋志》记载:“漏刻之制,盖始于黄帝。”足见其出现之早。
另一种计时器叫做日晷,它是在圆形的石板中间竖立一根铁针,石板周围刻着时辰标记,随太阳的东升西落,铁针的影子就能指示出时间来。元代郭守敬在河南登封建立的观星台,表高40尺,圭长128尺,重18吨,使日影长度读数可准到0.1毫米。至今,北京故宫博物院还存有日晷这一古老的优秀文化遗产。
十六世纪中叶,意大利物理学家伽利略从教堂中的吊灯中受到启示,发明了摆钟,从此钟表就诞生了。不过,当时钟表极其简陋,只有一根指示“小时”的时针,到了十八世纪才出现了分针,秒针是在十九世纪出现的。人们将一天分为24小时,1小时60分钟,1分钟60秒。一秒钟就是一个平均太阳日的1/86400.
随着科学技术的发展,钟表业也在飞速发展。从机械摆钟到电子手表,各种钟表,五花八门,应有尽有。对于我们日常中的计时,这些钟表就已足够了。
但是,地球的自转并不是一天24小时丝毫不差,它在10年左右就会相差一秒。例如1992年就要润一秒钟。因此,更精确的计时标准势在必行。1967年第十三届国际权度会议通过了新的时间标准:
1秒钟=铯原子振动9192631770次所经历的时间。
这种铯原子钟即使用三十万年,误差仅一秒!1992年的润秒就是由这一铯原子钟所确定的。目前,科学家们又在探索更高标准的计时系统,理论上预言用激光所建立起来的时间标准的精度还可以提高一万倍!