手表幫你找著北

王琪勝

你有沒(méi)有過(guò)這樣的經(jīng)歷：走在陌生的地方，迷失了方向，又找不到人問(wèn)路；想用手機(jī)導(dǎo)航，手機(jī)又不爭(zhēng)氣，沒(méi)電了？沒(méi)有帶指南針？不要緊，有手表嘛！

雖然手表不是指南針，但我們也可以像野外探險(xiǎn)者一樣，用它確定大致的方向。

用手表找方向的口訣簡(jiǎn)單好記：“時(shí)數(shù)折半對(duì)太陽(yáng)，12指的是北方。”意思就是，把手表摘下來(lái)放到水平位置，看看當(dāng)時(shí)的時(shí)間，將24小時(shí)制的當(dāng)時(shí)時(shí)間除以2，然后將對(duì)應(yīng)的時(shí)針?lè)较驅(qū)?zhǔn)太陽(yáng)，12點(diǎn)鐘的方向大致就是北方。

用手表測(cè)方向的原理是什么呢？我們知道中國(guó)古代有一種計(jì)時(shí)工具叫作日晷。日晷由晷針和帶刻度的晷面組成。在陽(yáng)光下，晷針在晷面上會(huì)有投影，這個(gè)投影指向哪個(gè)刻度，就是什么時(shí)間。用手表測(cè)方向的原理和日晷的工作原理正好相反，它是利用時(shí)間和太陽(yáng)來(lái)測(cè)定方向。

地球每天自西向東自轉(zhuǎn)一周，所以從地球上觀察，太陽(yáng)每天早上從東方升起，晚上從西方落下。因?yàn)檫@種現(xiàn)象是地球自轉(zhuǎn)造成的人的視覺(jué)效果，所以天文學(xué)上把太陽(yáng)的這種運(yùn)動(dòng)叫作周日視運(yùn)動(dòng)。我們可以把太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的路徑看作一個(gè)巨大的表盤(pán)，時(shí)針?biāo)傅姆较蚓褪翘?yáng)所在的位置。人們所戴的手表可以看成是這個(gè)巨大的天然時(shí)鐘的“迷你版”。不過(guò)地球24小時(shí)自轉(zhuǎn)360°，一小時(shí)轉(zhuǎn)15°，而手表上的指針每天旋轉(zhuǎn)720°，每小時(shí)旋轉(zhuǎn)30°，所以我們用手表和太陽(yáng)測(cè)方向，需要先把時(shí)間換算成24小時(shí)制的再除以2。

在我國(guó)東部的海島和西部的偏遠(yuǎn)地區(qū)，采用這個(gè)辦法時(shí)還需要考慮時(shí)差，將北京時(shí)間換算成當(dāng)?shù)貢r(shí)間，然后用當(dāng)?shù)貢r(shí)間來(lái)測(cè)方向。具體做法是：以東經(jīng)120°為準(zhǔn)，經(jīng)度每向東15°，將北京時(shí)間加1小時(shí)；每向西15°，將北京時(shí)間減1小時(shí)。

不過(guò)，用手表只能測(cè)出大致的方向，和真正的方向會(huì)有一些誤差。這個(gè)誤差是怎么產(chǎn)生的呢？按說(shuō)用手表測(cè)方向時(shí)，手表應(yīng)傾斜放置，而且這個(gè)傾斜角度應(yīng)當(dāng)和地球自轉(zhuǎn)時(shí)的傾斜角度一樣。地球的自轉(zhuǎn)軸指向北極星，由于我們測(cè)方向時(shí)不知道北極星的位置，所以手表表盤(pán)只能水平放置。這樣就會(huì)與太陽(yáng)周日視運(yùn)動(dòng)面產(chǎn)生一個(gè)夾角，并且太陽(yáng)的高度越高，表盤(pán)指針與“太陽(yáng)指針”角度之間的差也就越大，此時(shí)辨別方向的誤差也就越大。在高緯度地區(qū)、冬季、太陽(yáng)剛剛升起或即將落下時(shí)，太陽(yáng)位置較低，手表的時(shí)針容易對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，從而找準(zhǔn)方向。相反，低緯度地區(qū)太陽(yáng)的高度一般比高緯度地區(qū)高，并且越臨近夏至，太陽(yáng)越高，這時(shí)手表的指針難以準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，所以在夏季、低緯度地區(qū)及正午時(shí)分用手表辨別方向的誤差較大，不適合采用這個(gè)方法。