圭表是我國(guó)古代度量日影長(zhǎng)度的一種天文儀器,由“圭”和“表”兩個(gè)部件組成.
很早以前,人們發(fā)現(xiàn)房屋、樹(shù)木等物在太陽(yáng)光照射下會(huì)投出影子,這些影子的變化有一定的規(guī)律.于是便在平地上直立一根竿子或石柱來(lái)觀察影子的變化,這根立竿或立柱就叫做“表”；用一把尺子測(cè)量表影的長(zhǎng)度和方向,則可知道時(shí)辰.后來(lái),發(fā)現(xiàn)正午時(shí)的表影總是投向正北方向,就把石板制成的尺子平鋪在地面上,與立表垂直,尺子的一頭連著表基,另一頭則伸向正北方向,這把用石板制成的尺子叫“圭”.正午時(shí)表影投在石板上,古人就能直接讀出表影的長(zhǎng)度值.
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè),古人不僅了解到一天中表影在正午最短,而且得出一年內(nèi)夏至日的正午,烈日高照,表影最短；冬至日的正午,煦陽(yáng)斜射,表影則最長(zhǎng).于是,古人就以正午時(shí)的表影長(zhǎng)度來(lái)確定節(jié)氣和一年的長(zhǎng)度.譬如,連續(xù)兩次測(cè)得表影的最長(zhǎng)值,這兩次最長(zhǎng)值相隔的天數(shù),就是一年的時(shí)間長(zhǎng)度,難怪我國(guó)古人早就知道一年等于365天多的數(shù)值.
在現(xiàn)存的河南登封觀星臺(tái)上,40尺的高臺(tái)和128尺長(zhǎng)的量天尺也是一個(gè)巨大的圭表