北京故宮日晷/天文公園現身
圖：位於北京紫禁城的赤道式日晷舉世聞名，地理位置為北緯39度54分57秒，東經116度23分25秒，其晷針（gnomon）指向「真北」（True North），其水平傾斜角度相等於當地的緯度（資料圖片）
太陽從東方升起，向西方落下，看似百分百正確，但在科學家眼中卻不完全，因為地球本身傾斜23.5度，不但出現了四季變化，更令看似簡單的日出日落，引申深奧科學道理，既可測定「真太陽時」，也可以找出「真北」及計算天文曆法。明年初，香港市民就有機會，可以親身體驗日影科學的樂趣。
本報記者 官漢傑
即將在香港西貢半島開放予市民大眾使用的天文公園，一般人可能以為只是用來「睇星星」，但香港太空館館長陳己雄接受本報記者專訪時，說出了一個鮮為人知的「秘密」，原來天文公園不單晚間可以觀星，日間還可測量日影，當中所涉及的科學知識，豈止是一般人以為：日影只是用作「日晷」（Sundial）來報時。
夜間看星星 白晝測日影
談到香港最大型的「日晷」，當然是首推位於香港科技大學的超級巨大日晷──「火雞」。如果有機會到科大一遊，不妨在中午十二時在日晷下一看，你會發現：中午十二時（手表時）日影並不是指在中間12：00的位置上。
原來看似簡單的日影，背後卻蘊藏着奧妙的科學道理。香港太空館館長陳己雄說，日常生活上所使用的時間，實際上是「格林威治 GMT＋8」的時間標準，即120時間（東經）的時間，並不能真實反映每日太陽過中天的時間，即將開放的天文公園，將會設置「人體日晷」和古代日晷，不但可以體味日影與時計的關係，甚至可以讓大家用自己的影子找出當天的時間。不過，說到科學人生，影子顯示的時間，又豈是「手表時間」咁簡單！
陳己雄向本報記者獨家披露，市民即將有很好的機會，親身了解日影的道理，因為在新興建的天文公園內，將會添置了不同類型的中國古代日影測量儀器，當中，有兩個是北京紫禁城內的日晷複製品，另一個是鮮為香港人認識的測量「真北」儀器，稱之為「正方案」。
人體做晷針 尋真太陽時
談到這兩個故宮的日晷，原來是大有來頭，一個是仿照北京太和殿門外，中外馳名的「赤道式日晷」，另一個是仿照清朝太后寢宮「慈寧宮」門外的日晷。與此同時，陳己雄又說，為了加深市民對日影測量的認識，公園內還設計了一個「人體日晷」，讓市民用身體當作「晷針」來找到真太陽時，另外，還有一個元代天文科學家郭守敬設計的地平式日晷。屈指一數，即共有四個不同的日晷，供市民親身操作。
但到了晚上又如何？陳館長說，不用擔心，因為公園內還有一個星晷和月晷，如果大家先做功課，尋找更多天文資料，即可以利用星晷、月晷，利用月球和星體「睇時間」。
所以，在明年天文公園開放之前，我們不妨先了解，何為「太陽時間」。
所謂太陽時間，首先要了解何謂「太陽過宮」或「太陽行度」。以太陽每行1度（黃道）需時約4分鐘計算（4分鐘×360度＝1440分鐘，即是24小時，亦即地球自轉一周），香港人日常所使用的手表時間，與120度相差約24分鐘（120度減去114度後，等於6度，再乘以每度相差4分鐘）。
舉例說，在今年11月16日星期日中午12時正，我們身處香港市中心，實際上的太陽時間（平太陽時），是要將手表時間減去24分鐘，即是早上11時36分而已。
與此同時，地球環繞太陽的速度，時而快，時而慢（主要受到近日點、遠日點和地球本身的章動所影響），也形成了在一年365日之間，每一天都會出現明顯差距。
如果我們要將這個誤差亦要計算在內的話，就需要一條名為「Equation of Time」的方程式，去修正上述24分鐘的差距，因此，在一年365日當中，有些日子會多於24分鐘，有些日子會少於24分鐘，因此，今年11月16日星期日中午12時正（香港手表時間），在通過準確計算後，換作「真太陽時」（Local Solar Time）時，應該要計算「均時差」約15分（其誤差值在天文用語稱為均時差，以e（Equation of Time）來表示。
e=LAT（Local Apparent Time）-LMT（Local Mean Time）=真太陽時-平均太陽時。也就是說，真太陽時=平均太陽時+均時差），而香港的真太陽時，正確答案是：11時51分14.10秒。
若大家對計算真太陽時有興趣，今天會比過去方便得多，因為在網絡上已經有多不勝數的天文學Java軟件（線上天文時間計算工具）供使用，可以輕鬆計算出地球上每一個地點的「均時差」和「真太陽時」。而大部分線上計算工具的天文資料數據庫，亦是使用了英國皇家天文台（Royal Observatory）和美國海軍天文台的數據庫，所以，能計算出來的真太陽時準確度非常之高，與使用天文曆（天文台出版的航海曆）計算出來的答案基本上是一樣。
