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点这里→自从拥有这个神奇名“表”，我再也不怕迷路了！「仪象灵台」03系统梳理中华文化，给你真正文化自信
中国古代有四大“名表”：铜壶、香篆、圭表、辊弹。你都知道几个呢？#冷知识#这是南宋王应麟所记的“晷漏四法”，铜壶、香篆和辊弹我都已经在前两期里详解过了（上期在这→领先世界的中国古代黑科技！漏刻篇「中国天文史·仪象灵台」01），剩下这个圭表可以说是四大“名表”中功能最强大的一个。一般我们说到圭表，常会把它和日晷搞混。其实要说真正主打计时功能的，是日晷而不是圭表，容易搞混就是因为，它们都是测太阳影子的。
我们的祖先从很早很早之前就发现日影是有规律的，最初可能是看树影，后来就直接在平地上立一根竿子或石柱，这就是最简单也是最古老的天文仪器——表。
我们潜意识里总会觉得，“表”就是用来看时间的，但其实，最早的“表”可能是用来定方向的。早在六千年前留下来的半坡遗址中，房屋门就已经朝向了南方，古人是怎么做到的？
用北极星定方向也许是个好方法，除此之外，立表测影应该是那时最方便准确的方法了。
首先我们要知道，太阳每天在天球上走过的路径以正南北向为轴的话，大体是对称的，所以，只要以表为中心画一个圆，把日出和日落时，表影与圆的交点连接起来，就是正东正西的方向了，在做一条垂线，就是正南正北。
就像战国的《考工记》记载：“为规，识日出之景与日入之景。”“景”就是古代的“影”。后面还有一句：“昼参诸日中之景，夜考之极星，以正朝夕。”一次测量还不够，还要在白天参考日中也就是正午的表影方向，晚上参考北极星的方向，如此才较为准确。
但是，日出和日落的表影比较模糊，这个交点就不容易定准，所以后来就发明了直接看太阳的方法。大概就是在圈圈上再加一根可以移动的游表，日出时拿着游表往中心定表看，让太阳与两表重合，做个标记，日落时移动游表让三者重合，再做个标记，如此连线求得的正东西向就比只用一根表的要准确。
可只有一组数据，还是不大放心。刚才说，能用日出日落的交点测，是因为太阳的运动是对称的，既然如此，如果在上午和下午多取几组对称的数据综合一下，是不是就更准确了？
元代郭守敬就是按此法发明了一种称为正方案的仪器，以表为圆心画了十九个等距的同心圆。只要一看到表影的顶点落在圆周上就做个记号，从上午影子由西进入外圆，到下午向东出外圆为止，然后把同一圆上的标记都连接起来，它们的中心连线方向就是更准确的正南正北了。
定好了东南西北，古人才能在此基础上确定更详细的二十四方位，才能依此观察天象协调历法，展开更复杂的天文研究。关于方位的更多内容，我们以后再细聊。
就在这日复一日的观察中古人发现，不仅每天的太阳影子方向会变，就连冬天和夏天的影长也是不一样的。
为了寻找规律，人们就选择每天正午，也就是太阳在正南方时的影长来作比较，长度到极限的日子就称“至日”，最长的那天为冬至日，最短的就是夏至日。二十四节气、回归年长就是依此求得的，所以这可以算是古代历家的首要任务。
为了标记正午日影的长度，“表”下还有一把南北朝向的尺子，叫“土圭”。虽然名字叫“土”，但它不是用土做的。圭本是一种玉器，土圭就是用来测量土地的玉器。
因为它的方向总是固定的，所以后来干脆就和表做成了一体，称作“圭表”，尽管此时这把尺子已经是石料或铜料了，但人们还是继续称之为“圭”，我看啊，这“圭”字本身长得就和尺子脱不了干系。
圭表的高度大多都是八尺高，这大概是周代形成的标准。现存最早的圭表是仪征东汉墓出土的铜圭表，表高只有八寸，可以折叠开合，不知道的话还以为“月光宝盒”嘞，其实这是一个缩小了十倍的迷你小圭表，做的这么小当然只是用来陪葬的。
后世也有打破标准的圭表，比如这个明清圭表，本来就是八尺高，后来又在上面加了一个曲叶，这是受了西方影响才改的十尺制度。你看这表对面还有个小表，就是因为表变高了后影子也变长了，所以加了个小表延长圭的长度。
那么圭一般都做多长呢？据载八尺表的夏至影长为一尺五寸，冬至为一丈三尺，所以圭长至少得大于一丈三尺，这大概是在地中的测量记录。
所谓“地中”，就是古人认为夏至影长一尺五的地方，学术界普遍认为此地就是禹都阳城，也就是现在的河南告成镇。
可我们知道，纬度不同的地方影长也不同，为什么偏偏就是夏至影长一尺五的地方才能称“地中”呢？
《中国天文古迹》一书认为，西周的首都镐京地处偏僻，而阳城地处中原物产丰富，所以周公想迁都中原。但是当时占星术盛行，迁都就必须说出一些道理，于是就把阳城一尺五的夏至影长设为了“地中”的标准，为的就是给阳城位于“中原”的舆论造势。
现在河南告成镇就有个周公测景台，这是唐代在周公旧迹上重新建造的，经测算，它的上下两层高度一样，换成唐代开元尺刚好就是八尺，而此地夏至的日影刚好也是一尺五，正正好会投射在下层石墩上，所以在地上是看不到影子的，当地人因此称它没影台。
这也证明了古人认为一尺五就是地中，阳城就是地中的事实。现在那里就立着个“天地之中”的标志。
如果你不知道这个玄机就去参观周公测景台，很有可能把它只当做一个纪念碑就略过去了。确实这不像个表更像个碑啊，而且它就立在门口，里面巨大的观星台和量天尺才是最吸睛的存在。
这也是元代郭守敬的业绩，当时为了测影观星选址在了周公测景台边上，很有可能就是受了“地中”之说的影响。
虽然叫观星台，其实它本身就是个巨大的表，而下面这长达30米的量天尺就是底下的圭，上面还勾了一圈水渠来校正水平。
圭表的关键部位是上面的横梁，观测时只要看横梁在量天尺上投射的影子就行了。横梁到圭面的高度有四十尺，相当于把原来的八尺表放大了五倍。
另外他还做了个更像圭表的高表，用两条龙托着横梁，高度也是八尺的五倍，现在量天尺旁这个圭表就是缩小五倍的复制品。
为什么要把表做的那么高呢？主要是想扩大圭上的刻度以增加精度。可问题是，表变高了影子不就更模糊了吗？
不用担心，郭守敬还发明了一个小妙招，在量天尺上又加了个叫景符的小玩意儿。
这是一片中间有个小孔的板，只要把孔对准梁影，小孔成像，影子立马就清晰了，准确度甚至达到空前的2毫米以内，是不是很神奇！
你再回看明清这个圭表，曲叶上也有个小孔，就是清朝人借鉴了郭守敬的景符做的。
讲到天文仪器这一章，郭守敬的出场率可真是太高了，除了景符、高表、正方案，以及上期的大明殿灯漏外，他还发明了简仪、仰仪、候极仪、立运仪、浑象、窥几共十几种天文仪器，把我国古代天文事业推向了巅峰。
而这完好保存并沿用了多年的观星台和量天尺，也是他天才创造力的见证，爱好天文的小伙伴有机会一定要去打卡哦~
好了，关于古代表的功能，我们已经了解了其定方向和定时节的部分，还有个与生活更相关的定时刻功能，就下期再展开吧。我是国风学子沐子欣，记得