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【中国和英国的时差】古代丝绸之路东西万里,古人能觉察到时差吗?

这是一个很有趣的问题。古代丝绸之路东西万里超过半个地球,最东端的中国东部和最西端的欧洲西部之间时差很长。

但是,古人能发现时差么?他们如何看待时差?

老巴认为,由于古人的通讯不发达,也没有很准确的计时工具和很快速的交通工具,导致相隔很远的两地之间无法适时沟通,所以,他们没法通过直接观察发现时差。

为什么呢?这里咱们先要说说什么叫时差,弄清楚时差的原理。

简单说,因为地球是在不停自转,或者说以地球为参照系来看,太阳在绕着地球运动,不停从东向西转动。这就使得,地球上东西相隔一定距离的两个地方,他们各自所处本地的当前时间(指早晨、中午、晚上这种时间)不一样。

靠近东边的地方,先被太阳照到,时间上就比西边的人要早。东边比西边早天亮,早太阳当顶,早天黑。如果两地东西距离跨越了半个地球,那么他们的时差为半天(12小时),白天黑夜正好相反:一个地方的正午,恰好是另一个地方的午夜。

再比如丝绸之路的终点英国,属于0区,北京是东八区,时差为八小时。就是说英国在中午12点时,北京是晚上八点。或者说,北京太阳当顶之后的八小时(三分之一天)左右,英国才会太阳当顶。

那么,人类如何能发现这种时差现象呢?有两种方法。

第一种方法,是直接比较两地的时间状况。

举个例子说,英国时区比北京晚了八个小时。那么,如果我们能同时比较英国和北京的当前时间,就能觉察到时差。可是一个人不可能同时在英国与北京啊,怎么比较呢?就只能由英国和北京两地建立通信方式来同步。

一个英国人约翰和一个北京人张三,约好打电话聊天气。他们通话的时候,张三告诉约翰,这会儿北京是晚上八点。而约翰告诉张三,这会儿英国是中午12点。这种差别,让他们明白了时差。

或者,在没有钟表的情况下,张三告诉约翰,这会儿北京太阳当空,大约是正午。约翰告诉张三,这会儿英国天还没亮,东方刚隐隐发白呢。过了八小时(一天的三分之一)左右,约翰告诉张三,这会儿英国是正午了,张三告诉约翰,北京太阳已经落山好一阵了。这样,双方也能明白时差。

简单说就是,你得比较两地在当前的时刻差距,或者比较两地达到某个共同时刻的先后时间差距,才能觉察出时差。

另一种方式,携带某个精准的时刻或时间记录工具,亲身往返两地,通过往返两地所花的绝对时间长短,与出发前甲地和到达后乙地的时刻差距,从两者之间的差额计算出时差。

比如,张三有一块手表,走得基本上准确(比如每天误差不超过几分钟)。他在北京调好了这一块手表,然后带着跑到英国去。这时候,他发现他的表明明指着晚上八点,说明这时候正是北京的晚上八点,可英国却是太阳当头的正午。这样,他就能明白,北京和英国的时差。

或者更简单的,张三在北京晚上八点上飞机,用了6个小时左右飞到伦敦(假设),按说此时北京应该是凌晨2点左右。可他却发现英国此刻还是黄昏。这样他也发现了时差。

然而对古人来说,这两种情况都是不可能的。

那时候东西方之间的交通,骑行或者船行就是速度的上限。送消息的速度基本受制于人的行进速度。北京到英国之间的距离,在没有电话、电报的情况下,送一条消息也需要许多天。这时候,张三在北京,绝不可能知道此时在英国是怎样的早晚状态。既然无法同步,那自然无法比较出时差。

第二种方法,理论上还是可以使用,但实际很困难。古人的计时工具大致有两类,一类是日晷,这个本来就是根据太阳运行来的,你跑到不同的时区,日晷也就失去了准确度。第二类是利用物理现象计时,比如更香、沙漏、水滴计时器等。这些东西主要是误差比较大。

我们假设一下,张三有一个非常精确的沙漏,漏完一次正好是24小时(或者一小时、二小时都可以)。那么,张三从北京一路向西,沿途不断让他的沙漏计时,每一次24小时候立刻重新计时。张三会发现。原本他是正午出发的时候开始第一次沙漏计时,但随着他不断往西行进,渐渐当他开始新一轮沙漏计时的时刻,不再是正午,而是正午前面的上午。越往西,开始新一轮沙漏计时的时刻就越“早”。等他到了英国,这时候每一轮沙漏计时开始的时候,已经是天不亮的凌晨了。如此,张三得出结论,英国时间比北京晚了大约三分之一天。

以上是理想化的情况。但实际上,古人制作不出这么精巧的沙漏,能恰好24小时,张三的操作不可能绝对精准。按照 古人的交通,从英国跑到北京,至少要好几个月。八小时的时差,平摊到几个月的旅程中,等于每天出现几分钟左右的时差。这个按照当时的统计工具,是完全没法察觉出来的。张三在路上奔走时颠簸沙漏造成的误差影响,都可能比这个要大。即使张三真的发现到英国后沙漏开始的时间和在北京不同,他也只会怀疑自己这个所谓“一昼夜的沙漏”其实不是真正精确的一昼夜,而出现了偏差而已。

因此,古人没法观察到时差。

但是,不要把古人想象成傻子,认为古人就不知道时差的存在。

观察不到,还可以推测。

毕竟,太阳东升西落,那么西边的将比东边的更晚迎来黎明,也更晚送走黄昏,这个压根不需要精确计算时差,就能直接从脑子里获得想象。

姑且不说西方人很早就提出了“地球”的概念,就连“天圆地方”说的中国古人,也完全能理解东部和西部的时差。

早期的神话故事《夸父逐日》,就是描写巨人夸父向西边紧紧追赶太阳。他固然是想用力量来留住太阳,但又何尝不是企图利用自己的速度追赶太阳行进的速度,利用时差,向西边抢夺时间。

而宋朝词人辛弃疾,更是以一首《木兰花慢》,非常生动形象地描绘出了东西方的时差:

可怜今夕月,向何处,去悠悠?是别有人间,那边才见,光影东头?……

词人看到月亮向西边落下了,猜测会不会另有一处人间,刚刚才看到月亮从东边升起来。这不就是时差么?而且是很简单的模型,只要把传统“天圆地方”的大地西边再补上一块居住着人的土地,那么西下的月亮自然会去了那边。

可见,尽管古人受制于技术,难以直接观察时差,但时差对他们并不是什么高深莫测的概念。

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