日晷百變
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日晷,其起始年代已消失於蒼茫的古史中,渺不可考。但無可否認 的,它是人類最古老的一種科學。現代研究科學史的可以從它瞭解古人 的天地哲學;喜愛自然的用它來驗證太陽與地球之間的關係;喜歡數學 的在它身上可找到幾何學的應用;藝術家可以將它放於創作中暗示文化 背景;建築師可以使它融入公共藝術顯示現代意義;美國航太總署將它 送上火星作為活教材。即使在今天,一些有科學背景的人還在研究如何 創製新型日晷。

   西元2003 年我寫了《日晷的實作》,提供想做簡單日晷的國人一些 依據。自該書出版以來,我數度出國看看當地日晷以增見聞。國外日晷 中有許多是偏向垂直日晷,還有一些特殊的日晷,都很不錯。林林總總> 約看過大約三百個。因而萌生一個念頭:再寫一本較為詳細深入的日晷 原理書與日晷愛好者分享。但是日晷種類變化多端,難以全部包羅。經 過挑選後,本書只介紹約三十種。

為了仔細說明各種日晷小時線和日期線的繪製原理,難免要用到一 些三角學。然而本書並不以教科書為目的,希望一般社會人士只要喜歡 日晷的也都能閱讀和製作,所以本書也提供許多僅藉直尺、圓規和量角 器的作圖法,一樣可以完成日晷的規劃。甚至如果讀者能依附錄三製備 日晷工具,那就更輕而易舉了。本書也儘量為各種型式日晷提供實例相 片,使讀者更能明確認識日晷。本書第一章和第二章介紹日晷的基礎共 用原理。能從這裡讀起當然很好,可是讀者也可以從任何自己喜歡的日 晷的章節起讀。

   每個認識我的人初次聽到我關心日晷,還願意寫書介紹,都很訝 異,因為過去三十年我的研究和教學都只在光譜學領域。然而像作者這 樣一頭栽進另一種領域的事其實並不少見。據說牛頓花在寫練金術書上 的時間比寫數學書上的要多,美國第三任總統傑弗遜在戰爭與政治之餘 還能獨立設計出球晷。在你我身邊的例子更是俯拾即是:西醫想學針 灸,電機教授對特異功能有興趣等等。所以我出身物理化學卻進入日晷 並不是異數。我能,相信諸位讀者也能。願讀完這本書的人都能為自己 設計美麗的日晷。

   為了幫助記憶,方便記錄,我在各處實地觀察日晷時總是拍下許多 相片。在寫作期間每次拿起所拍的相片來研究都會令我有新的感受:對 相片中的日晷又有了些新的認識,對陪我去的親友再次懷念。回想起 來,若沒有他們的幫助,探訪日晷不會進行得這麼順利。這期間或親自 駕車或陪伴或熱情接待的先生女士有:在比利時的外交家傅維新師丈和 張炳煜老師,著名畫家黃朝謨先生及夫人,在美國的沈麗玲、王京京、 余Henry、李小孟、文錦歸、陳美、邱紀宇、邱璐、許國均、柏義群、于 慶、許友凱、許丹、許友安、于樂平、陳佳凝、林純漢、劉婷、劉子森 和杜秀紅,在西班牙的Joan Olivares,在韓國的董谷鳳和Hyun-Chul Ha,在大陸的邱珞、張燕、汪俊鋒、戴真珍、黃宇和于樂廷,以及在台 灣的吳婉真、內人于寧和三個子女:斯嘉、斯薇和斯華。德國的Eva Schmincke、瑞典的Eva Eiderstrom 和加拿大的Evan Bozowsky 曾數次帶 內人去看當地的日晷。張華教授和詹昭芬女士雖然我沒和他們一起去國 外看日晷,卻也替我照了一些日晷相片回來。斯嘉在紐西蘭旅遊時亦不 忘為我特地到Fiordland 國家公園拍攝日晷。承蒙眾人盡心盡力的幫助, 特別是內人給我的無限支持和協助,使此書得以豐富,在此至誠地向他 們致上無上的感謝。

   本書雖已校讀再三,誤謬疏漏難免。尚望社會賢達不吝指正。

邱紀良 謹識

西元2008 年5 月於台灣省新竹市清華大學化學系

作者簡介

邱紀良

美國賓西凡尼亞大學化學博士

國立清華大學化學系榮譽退休教授

專長:雷射光譜學和雷射光化學

著作:《金剛經故事》 《日晷的實作》

譯作:《白話金剛經》 《白話維摩詰經》

專利:立體式日晷(091216747) 凹面形日晷之面盤(091217228)

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