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Equation of Time 时间的等式

发布时间:2016-08-24

    看过爱彼表 Audemars Piguet 的 时间等式表Equation of Time 的人,除了惊叹赞赏之外,可能有不少人心中会泛起一丝疑问,何谓时间等式,又为什麽表圈上刻有Taipei 11h 56' 的符号呢?

    其实,时间等式 更正确地説是时间差,或天文时差 equation of time 指的是钟表时间 即平均太阳时间 mean solar time 和真正太阳时间 true solar time之间的差距。在进一步说明之前,我们先来上一点天文学和人类计时的历史回顾吧!

    AP Equation of Time made for Taipei

    一如众所周知的,古人计算时间分为阴历和阳历,前者以月亮、後者以太阳为依据。辜不论何者为优,现今的文明社会是立基於太阳历。然而,地球绕太阳一圈并非正圆形,地球亦非以轴心正对太阳公转。因此,我们所熟知的一天24小时,其实真正是大约23小时56分又4秒,因此会有闰年的发生。而且,您手表上指示的正午十二点也不是太阳真正「日正当中」的时候。做个小试验便知道:先调校准确您手腕上的手表,12点的时候,走到户外有阳光的地方,如果太阳刚好在正上方,那麽钟表时间刚好是真正的太阳时间;如果太阳位在您的东方,那麽equation of time是负negative 的;反之,若在西方则equation of time是正 positive 的。当然很容易猜到您看到真的「日正当中」的机会不高,因为一年中仅有四月十五、六月十四、九月一日和十二月二十四日四天,平均太阳时间和真正太阳时间是一致的。其余的时候,误差可大到二月十一日的正 快 14分22秒到十一月四日的负 慢 16分23秒。

    Sundial at Market Harborough, Leicestershire, England

    平均太阳时间 和真正太阳时间之间的差距,可经由天文学的计算得出一个公式,即 E = 9.84*sin2B-7.53*cosB-1.5*sinB;其中 B= 360*N-81/365,而N 指的是日数,即一月一日 N=1,其余类推。这样会得出来一个像不等边8字形的曲线公式,称为Analemma。

    钟表史上针对天文太阳时间差做研究,其实很早,最早约可推估到十七世纪,Nicholas Mercator 的所制作的时间等式时钟。毕竟古人的生活对太阳运行的依赖,远比今日就算是黑夜灯火依旧通明的现代,来得要紧很多。在十八及十九世纪,重要的制表大师如Ferdinand and Louis Berthoud 和 Breguet等人也都制作过时间等式的时计。

    Equation of Time Pocket Watches: Brequet vs Patek Philippe

   
Patek Philippe Caliber 89

    最早出现的时间等式怀表则是宝玑大师 Abraham-Louis Breguet 的 Marie-Antoinette 以及百达斐丽 Patek Philippe 的 Caliber 89 後来因而衍生出Star Caliber 2000 的机芯。在当代手表方面,宝玑则领先於1991年推出第一只时间等式万年历月相手表,以指针在1 和2 点钟方向的扇型指示出太阳时间差,不但获得大奖奖励,也不负宝玑大师传承下来的创新技艺。

    Breguet Equation of Time

    受到一只现今存於爱彼博物馆的1925年制时间等式怀表的启发,Audemars Piguet於公元2000年推出了全世界第一只同时具有显示万年历、日出和日落时间和天文时间差的腕表 Sunrise and SunsetEquation of Time。其天文时间差指针装配於表盘的中轴线饰有小太阳标志,表圈上则刻有正负15-10-5-0的刻度,可以确切地显示每天时间差的变化,而当手表的分针和天文时间差指针重合时,即表示真正的正午。

    而由於太阳极点时间与天文时间差会随着城市所在的经度不同而不同,因此爱彼的时间等式腕表必须为佩戴者量身订造,表圈上刻划的城市与时间 如TAIPEI 11h 56' 或GENEVE 12 h 36' 等等,其时间就是该城市当地的太阳极点时间。而为了精准让佩戴者不需查看天文历或借助计算机,就能得知即时的太阳极点时间,爱彼必须制作一个一年才旋转一圈,绝对精准定形、制作和完工的一个肾形时间等式凸轮,才能达成这样精准的钟表与天文学的要求。

    Audemars Piguet Sunrise and Sunset Equation of Time

    相对於太阳极点时间会随着城市所在的经度不同而不同,日出和日落的时间则不仅取决於经度,也同时决定於纬度。在赤道上,昼夜一年四季等长,离赤道越远季节变化愈大,而在北极和南极的夏至或冬至的时候,太阳甚至不升起或不降落永昼永夜。爱彼表以9点钟 LEVER DU SOLEIL法文, 即英文SUNRISE之意和3点钟 COUCHER DU SOLEIL, 即SUNSET 处的两个小表盘来显示每天的日出日落时间,每个小表盘的指针都由其自身的凸轮控制,这两个凸轮同样也必须依城市量身订做,更须精密的加工和调整制作,才不会因为失之毫厘而在小小的日出日落时间表盘上差之千里。

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