抓着暑期的小尾巴,我们一行8组亲子家庭,跟着游侠客,来到了位于临潼的一个神秘地方,为什么说她神秘呢?因为这里虽然像是一个博物馆,更像一个科技馆,而且她平常不属于常规的参观场所,因此也不对外售票。

中国科学院国家授时中心

能来到这样一个神秘国度,大朋友和小朋友们都很兴奋,怀着好奇的心理,我们走进了大门。
   这个大树桩是从长白山运过来的哦,它已经200岁了,我很仔细地数了一下,数不清。。。而且年轮也没有像书上说的,一边宽(南面),一面窄(北面)呢,好奇怪啊?

树桩的旁边展现的是“凝固的时间”——动植物标本和化石,从左到右从上到下依次是:灵璧石、红珊瑚、鹦鹉螺和三叠纪结核蕨类植物化石。
      灵璧石是一种隐晶岩石灰岩,因含有金属矿物(方解石)或有机质而呈现漆黑的花纹,它呢,有8亿岁了,是展厅里面最老的老爷爷了。
      灵璧石的隔壁是红珊瑚,虽然它年龄是这里面最小的,大概不到五百岁,但是它的特点就一条——那就是生长速度非常非常滴缓慢,每年只能长1mm左右,也就是如果1m高,就需要1000年。。。好吧,比慢,估计您是全宇宙第一名~
      这个5亿岁的鹦鹉螺,大名鼎鼎,最早出现在寒武纪,奥陶纪是鼎盛时期,至今仍存于世,只是数量比较稀少。感觉它能经历这么多年的岁月洗礼,即便形态和习性发生了一些很小的变化,其强大的生存能力可真是棒棒哒,不愧“海洋活化石”的称号呢!
     个头最小的这个化石,长得好像一颗蛋的剖面图,是一种蕨类植物,这也是现今世界仍存在的一种植物,生命力极其顽强,始于泥盆纪(4亿年前),展示的这一块化石大概是2亿岁。

看完了凝固的时间,接着我们来看看“北京时间”吧~
     因为中国国土面积横跨的经度比较大,所以一共有5个时区,为了方便各行各业进行准确时间的交流,规定统一使用的“北京时间”,也就是东八区的区时。

中国最古老的记录时间的仪器是什么呢?估计很多人都会脱口而出——日晷!可惜,错了。

这个叫“圭表”,可以由土、木、石来修建而成,是日晷的前身。直立的标杆是表,正南北方向置于地上的叫圭。最早出现在公元前22世纪的尧帝时期。

上面这两种不用说,大家也知道就是大名鼎鼎的“日晷”了,一种是赤道式日晷,即晷盘和赤道平行;另一种是地平式日晷,晷盘和水平面平行。
      古人们为了计时看天气识节气算日期,真的是煞费苦心又聪明绝顶呢!

这个模型相信很多人也都在各种书中或解密视频里见过,它是位于英国村庄里的“太阳神庙”,其建筑物料来源和其本身的用途一直是未解之谜。有科学家发现它的主轴线、通往石柱的古道,与夏至当天的朝阳在同一条直线上;而冬至那天的夕阳和另两块石头也在同一条直线上。所以就有推断这个巨石阵可能是远古时代的人们观测天象的一种工具。

这两个建筑模型分别是陶寺遗址和登封观象台,都是古人测量节气时令、观象授时的工具。尤其是位于河南登封的这处观象台,由元代郭守敬建造,他编写了中国历史上最精密的历法——《授时历》,正是由这里观测到的数据编纂而成。

上面展示的三种都是利用火来计时的,分别叫蜡钟、油灯钟和香钟。蜡烛上刻着记号,灯油下降的幅度也有刻度;而最精妙的要数烧香计时,因其简便易行,自宋朝开始,在民间广为流行:龙舟上放着两根点着的香,香上横放数条系着金属球的线,每隔一定时间,香会烧断一根线,金属球就会掉落而发出响声,从而达到报时的目的。

这种是用水来计时的仪器,叫做水钟。原理很简单,水位不断下降,小竹片上的刻度也会随之下降,通过看刻度来估算时间。
      这种比用火要安全方便很多,但是有个很大的问题,就是随着水位的降低,浮力越来越小,但是竹片上的刻度并没有明显的变窄,因此计时非常不准确,于是又有了如下的发明——

这个“延佑滴漏”就能完美避免水钟的弊端,它主要由日壶、月壶、星壶和受水壶四部分组成,最下面的受水壶中插入一根标注有时辰的尺子,随着时间的推移湖中的水位会稳定增加,通过观察尺子上的刻度,就能知道准确时间了。

这个像一杆秤的器具叫做“秤漏”,也是用水来计时的,其中还运用了“虹吸”的原理呢,而且由于这种秤漏一天的误差值

说完了太阳光线、火、水,还有什么可以用来计时呢?这个大家一眼就明白了——“沙漏”!现在很多家庭可能将它用于陈列摆设的装饰品,但在古代,沙漏的出现可是很了不起呢!因为在高纬度和高海拔地区的冬季,水钟会结冰而无法使用,没有时间的生活是非常不便的,因此发明了沙子来测量时间,不过这个也有一个很大的缺陷,你们看出来了吗?对了,就是计量时间的长度比较短,所以后来主要用于航海方面的测船速。

这个像个大柜子一样的东西是元代的自动报时仪器,叫做“大明殿灯漏”,由著名的天文学家、数学家、水利专家郭守敬先生研制的,其高度达4米,分4层,每层放有青龙(东)、白虎(西)、朱雀(南)、玄武(北)、十二神人和四木人,它们或自动演示日月星辰的运转,或自动依时刻显现、跳跃、鸣叫、敲钟、打鼓、击铙、敲钲等各种方式来报时。

接下来老师给大家展示的是目前最先进的卫星授时技术,主要有GPS、伽利略、北斗系统等。虽然高科技我有点听不懂,但是我知道它们是最精确的,精度可达到10纳秒量级。

咦,小朋友们端端正正坐在这里是在干什么呢?原来是在做“电波钟”,这可和石英表不一样,要精确得多,这是因为它的表芯内部有一个无线电低频时码信号接收组件,能够自动接收授时中心的标准时间信号。不断校准,毫厘不差。

中科院国家授时中心里还有很多好玩的东西,比如上图里火炮计时、草蜢钟等,等你们来探索奥秘,发现奇趣。

行程的最后,我们来到了嘉树天文基地,在这里不但学习了太阳系的一些基础知识,还认识了不同种类的天文望远镜,比如有专门观察太阳的日珥镜,观测八大行星等星体的的反射及折射天文望远镜,而且这里有一个球幕电影院,给大家播放了三部关于星空的电影。

虽然这次活动只有短短的一天行程,孩子们也只略懂了一点点授时和天文的知识皮毛,但他们丝毫不受天气炎热和蚊虫叮咬的困扰,认认真真的聆听老师们的解说,仔仔细细的去观察各种仪器和设备,并对授时中心的工作以及天文知识产生了浓厚的兴趣,在返程时,大家都心情愉悦,收获满满。
    期待我们下次在游侠客的研学活动中再相逢~

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