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围绕太阳的真实轨迹:时间等式腕表【上】

发表于:2024-05-22 作者:好物时尚志
Goode-China好物时尚 2024年05月22日报导围绕太阳的真实轨迹:时间等式腕表【上】,你知道,一年有365又四分之一天,一天又可以划分为24小时,如果你的手表够精准,就只有秒针可以看出表与标准时间的差距。你可能也知道,手表计算的时间其实是根据人类假想地球以太阳为中心围绕出的正圆轨道,所
Goode-China好物时尚 2024年05月22日报导围绕太阳的真实轨迹:时间等式腕表【上】。
你知道,一年有365又四分之一天,一天又可以划分为24小时,如果你的手表够精准,就只有秒针可以看出表与标准时间的差距。你可能也知道,手表计算的时间其实是根据人类假想地球以太阳为中心围绕出的正圆轨道,所以一年一圈,每一天都均等。但凡事没有完美,你知道,地球围绕太阳的真实轨道长得像肾脏吗?这个肾形轨道与理想轨道仅有四个重复的日期,其余的时间,都在落差中度过。人们可以不需要一只显示真太阳时的腕表,却不能不知道这样的计时工具背后代表的,真相。

因为地球绕日轨道呈椭圆形,所有每年只有在4月16日、6月14日、9月1日及12月25日这四天,理想中的圆形轨道与真实的轨道交集,平均太阳时与真太阳时才会一致。

古人用以定义「一日」的方式在于太阳连续两次经过天空中同一定点所消耗的时间(也就是地球自转一周的时间),「一年」则是太阳连续两次经过黄道上同一定点(即地球绕行太阳公转一周)的时间。如果地球围绕太阳的轨道是一个完美的圆,地球的轴心也是正对太阳而非倾斜的状态,那么将一年划分为365天、一天24小时就非常完美。但事实并非如此。地球围绕太阳的轨道是一个类似椭圆的肾形,也就是说,在不同的日期地球与太阳之间的距离都不一样,人们日常生活中采用、以理想中的正圆轨道所计算出的「平均太阳时」与真实轨道呈现的「真太阳时」也会有些许落差。这段落差便是所谓的「时间等差」,大约正负15分钟,或者精确一点说,在正14分22秒至负16分23秒之间;只有在4月16日、6月14日、9月1日及12月25日这四天,理想与真实的轨道交集,平均太阳时与真太阳时才会完全一致。这就是时间等式腕表要表达的东西。

爱彼这款腕表除了并置于6点钟方向的日期与星期、12时点钟方向的月份、月相以及一旁的闰年显示万年历功能,更具备罕见的日出日落时间,将每日太阳升起、降下的状况用指针显示于表盘。如此作法当然增加了机芯的复杂程度,但其实它的原理与时间等式相同,将一年之中日出、日落时间的曲线围成一个平面上的图形(类似椭圆形,依不同地区而定)并做成一年旋转一周的凸轮,再利用带有齿条的杠杆连动到面盘上的指针;随着凸轮图形起伏的变化,日出、日落指针也会前后移动。

由于地球上每一个纬度不同的地方太阳升起、降下的时间都不一样,因此爱彼为全球250座城市打造了各自的凸轮。而每座城市「日正当中」的时间也略有差异,所以时标外圈正负15分钟的时间等式刻度对面,也可见腕表设定的城市及其平均正中午时间。又城市名及时间等式刻度的位置设计其实是有意义的。每天,当负责指示时间等式的蓝钢指针与分针重叠的时候,就可以直接读取设定城市当天真太阳时走到12点整的时刻(例如4月13日爱彼表厂所在地Le Brassus大约就是落在12点35分半,与平均太阳时的正中午差了35分钟半)。这样的设计有如日晷,却又将古人的智慧融入在小小一只时计中。

若要说有甚么功能最适合与时间等式结合,肯定就是万年历了!因为万年历本身就是一项精算历法的功能、人类在天文学上的成就,与时间等式一样,表现太阳与地球之间的关系。在各品牌推出的时间等式表款中,有许多都包含了万年历功能;然而除了以正负15分钟表现真太阳时与平均太阳时之间的落差,更明确的做法是加入一根与分针同轴的指针,直接指示真太阳时;这就不是所有时间等式腕表都具备的功能了。
宝铂于2004年首次推出搭载真太阳时指针的计时作品,采用的Calibre 3863自动上炼机芯同时拥有可自动判读大、小月及闰年的万年历,为品牌史上的突破,也是钟表产业中的创新之举(而后宝铂亦推出这只大明火珐琅表盘款)。在众多的信息下,面盘的排列依旧有条有理;比较不一样的是月相,并非以半月形视窗呈现,而是改采逆跳指针于11点钟方向显示。或许这样做少了传统月相时而隐蔽时而露出头来的美感,不过宝铂选择将视觉重点放在6时位置,也就是计算时间等式的关键──肾形凸轮。即便它运行的速度缓慢(一年旋转一周),仍可欣赏杠杆一端依凸轮形状起伏的状况;而透过另一端的齿条及轮系连动到中央及1点钟方向,即为真太阳时和时间等式。

1966时间等式年历腕表

前面讲到,万年历是非常适合与时间等式一同展现于机械时计中的天文历法功能。但如果考察到在现实生活中没有非得要腕表自动从2月28或29日跳到3月1日的话,其实拥有年历功能就够了。不过市面上许多具备时间等式功能的表款也同时采用万年历机制,或者一样是三大复杂功能之一的陀飞轮,想要简单一些又能够让机械判读真太阳时的表款真的不多;芝柏1966 Annual Calendar and Equation of Time则是其中之一。

1966系列在芝柏旗下的产品线中富有古典的风格,包含百看不厌的圆润表壳、线形与棒状时标以及优雅的柳叶形指针,以简洁的设计散发美感。而这款年历时间等式腕表又以不对称的面盘配置表示自己的特色,藉由1点半方向的日期副表盘、7点钟方向的月份视窗和9时位置的小秒盘,传递日常生活所需的时间信息;4点半方向则是以柳叶形的蓝钢指针指示正负15分钟的时间等式刻度。整体来说,表盘虽然呈现丰富的样貌,却又不会因此太过杂乱;低调,又不尊贵的质感。内载GP03300-0010自动上炼机芯,从蓝宝石水晶玻璃底盖中可欣赏18K玫瑰金自动盘上的环形日内瓦波纹、夹板与机板上的日内瓦波纹、鱼鳞纹、倒角、抛光等GP印记检验下的修饰。

为了计算时间等差,天文学家提出了一套公式:E = 9.84 x sin(2B)-7.53 x cos(B)-1.5 x sin(B),其中B= 360 x(N-81)/365,N则代表日数,1月1日N为1、2月1日N为32,以此类推。而这就是所谓的「时间等式」。但是这套公式对于数学不好的人来说太复杂了!而且谁会为了要知道今日时钟显示的时间与真太阳时差几分钟,耗费脑力去计算呢?然而若把这个公式套入机械结构之中,让计时工具来表现这项复杂又精密的功能,那可当真厉害!
这并不是要让表算数学,而是靠诉它真太阳时的样貌,让它呈现。听起来很困难,做起来也不简单,不过制表师却想到以一个肾形凸轮连接一带有齿条的杠杆,并随凸轮的运转带动杠杆;当杠杆一端沿着肾形凸轮起伏,就好像在描绘地球运行的轨道一般,将信息传送到杠杆上的齿条,再由齿条带动指示时间等式的正负指针。如此一来,平均太阳时与真太阳时之间时而正、时而负的分差便能巧妙地显示于表盘之上。
Christophe Rialto

独立制表师品牌Christophe Claret创作的Rialto呈现时间等式的方法不太一样,没有任何指针指示正负15分钟的刻度,也没有与分针同轴的真太阳时分针,而是透过表盘中心点上方的扇形视窗。尽管不是十分显眼,但若仔细观察,还是可以发现视窗中的红色曲线及用以对照的黑色刻度;左手边的刻度指示正数,右手边则指示负数。事实上,红色曲线的全貌就是地球围绕太阳的轨道。试想,如果它用的是完美的圆形(也就是人们计算平均太阳时的理想轨道),那么即便旋转一周,红线依旧会停留在同一刻度上。然而Christophe Claret将红色曲线以地球实际绕行太阳的形状表现,如此一来便能真实呈现太阳时。
这的确是一款与众不同的时间等式腕表,而且不仅于此,它还同时具备了瞬跳万年历以及陀飞轮装置,可谓极度复杂。表盘12点钟方向搭载采逆跳机制的日期指针,星期与月份显示在9、3时位置,下方开阔的视窗则让人观赏陀飞轮动态。值得一提的是它连接星期、月份与时间等式的设计,犹如威尼斯四座横跨大运河桥梁中最古老的里阿尔托桥(Ponte di Rialto),故以此命名。至于表背,除了精彩的机械结构与打磨修饰,也有闰年与月相显示。

围绕太阳的真实轨迹:时间等式腕表【下】

2022-08-28 23:00:41
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