明制简仪上地平日晷时间刻线的偏差与地理经度差修正问题的考证

在著名的明制简仪(现今保存于南京紫金山天文台)上有一架按西法建造的地平日晷。对于此日晷来历,百余年来的大多数学者都认为是清代加上去的。此晷面上的刻线有一个迄今未解的重大疑问:晷盘时间刻线的午正线方向相对于方位盘刻线的子午线北侧为何有着一个向东二度左右的偏离角?文章对这一问题作了多方面的考证,认为:这一偏离角正相应于南京和北京的地理经度之差,是当时的设计制造者有意为之的。由于在整个明代所用的官方标准时间并非北京的地方时间(顺天之数),而是南京的地方时间(应天之数),为了在北京的观测能在此日晷刻线上直接读取相应于南京的地方时时刻,必须作两地经度差的改正。而这一向东二度左右的偏离角,正是相应于南京和北京经度差的改正角。在明代末期,中国天文学家也已经了解了关于地理经度和经度差的某些概念。由此,可以认为该地平日晷最迟在明代末期已经建造于北京了。