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30. 五月 2026

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建造Merkhet——用于寻找真北的古埃及星体中天仪

Merkhet（古埃及语：mrḫt，意为“认知的仪器”）是已知最古老的天文观测仪器，在古埃及至少从公元前2500年起就已被使用。它由两个简单部件组成：一个是bay——一根带V形缺口的直杆，从缺口上悬挂铅垂线，以建立精确的垂直基准；另一个是merkhet本身——一根带有窄槽的直瞄准杆。通过将瞄准槽与铅垂线以及目标恒星对齐，天文学家便能确定恒星穿过子午线（经过天顶的南北线）的确切时刻。这种被称为中天观测的技术有两个关键用途：一是寻找真北，以极高的精度使神庙和金字塔的地基对准方向（吉萨大金字塔的对准误差在真北方向3角分以内）；二是在夜间通过追踪特定的“时钟星”（十度星，decans）穿过子午线的时刻来计时。Merkhet出现在拉美西斯六世墓室的天花板上，曾由守时祭司使用，他们在整个夜间为神庙仪式保持官方时间。本蓝图将使用硬木和铅锤制作一个功能完整的merkhet和bay，能够像四千多年前的古埃及天文学家那样寻找真北并进行星体中天观测。

初学者

3-5小时

说明

理解 merkhet 原理

merkhet 系统利用铅垂线建立一条完美的垂直基准，并利用瞄准杆将该垂直线与一颗星星对准。当一颗星星看起来恰好从绷紧的铅垂线后方经过时，说明它正在穿越观测者的子午线——即正上方那条假想的南北线。这次中天经过的时间取决于是哪一颗星以及当天的日期，因此该仪器既可作为罗盘，也可作为时钟使用。古埃及天文学家追踪了 36 颗称为“旬星”（decans）的星星，每颗星每隔十天升起一次，以此将夜晚划分为若干小时。

塑造横梁（铅垂线横梁）

横梁是一根笔直的长条，长约40-50厘米，宽2-3厘米，顶端切有一个V形缺口。古埃及通常使用劈开的棕榈叶脉；任何纹理笔直的硬木同样适用。将横梁裁切至所需长度，将其刨平或打磨至完全笔直，并在顶端中央雕刻一个深约1厘米、宽约1厘米的V形缺口。铅垂线的细绳将挂在该缺口上。横梁必须足够坚硬，在竖直握持时不会弯曲。

此步骤所需材料：

硬木块1 个

所需工具：

手锯

铁凿

安装铅锤和细绳

将一段约50-60厘米长的细绳系在铅锤上。将细绳的另一端穿过横杆上的V形缺口并固定，使铅锤自由悬挂在缺口下方，缺口与铅锤之间约保留40厘米细绳。细绳必须足够细，才能作为精确的视线线——粗绳太宽，无法用于准确的星体观测。当横杆竖直握持时，铅锤应静止不动，细绳应恰好平分V形缺口。

此步骤所需材料：

线锤1 个

绳索1 米

塑造测星仪（merkhet）的瞄准条

测星仪本身是一根笔直的瞄准条，长约30-40厘米，宽2-3厘米，一端切有一条窄缝。这条缝即是瞄准孔径——你透过它对准铅垂线和目标星星。将木材切割到所需长度并打磨光滑。在一端切出一条宽约2毫米、深约1.5厘米的窄竖缝。缝隙必须边缘整洁、平行——粗糙或不平整的缝隙会使精确瞄准变得不可能。

此步骤所需材料：

硬木块1 个

所需工具：

手锯

细砂纸

打磨并封涂木材

用细砂纸将两根木条打磨至完全光滑。涂上一层薄薄的亚麻籽油，以保护木材免受潮气侵蚀并使其呈现温暖的光泽。使用前让油层完全干燥。表面应足够光滑，使绳索能在V形槽中顺畅滑动，而不会被粗糙的纤维钩住。

此步骤所需材料：

亚麻籽油10 毫升

所需工具：

细砂纸

设置观测用的湾杆

选择一个天空清朗、北方天空视野无遮挡的夜晚。将湾杆垂直插入地面，或将其固定在平整表面的稳定支架上。湾杆必须完全垂直——请检查铅垂线是否与湾杆精确平行。铅垂线应在无风的空气中静止悬挂。如果有风，请用遮挡物保护铅线免受空气流动影响——即使是轻微的微风也会使铅垂线偏移，从而破坏观测结果。

通过观测环极星找到真北

站在水湾的南面，将梅赫特观测杆水平举至眼睛高度。透过梅赫特的观测缝瞄准，并使其与铅垂线对齐。当北极星（当前的北极星）透过观测缝看去恰好位于铅垂线后方时，从眼睛经过铅垂线的连线即指向天球北极。在地面上标记此方向——这就是真北。公元前2500年时，北极星是天龙座α星（Thuban），距真北极约2度，因此古埃及人还需要一个额外的校正步骤。

使用东西大距校正定向精度

为了更高的精度——古埃及人正是以此方法实现了其非凡的金字塔定向——观测一颗环极星在其最大东大距（距天极最远的东侧位置）时，在地面上标记方向。然后等待，观测同一颗星在其最大西大距时，并标记该方向。真北恰好位于这两个标记的正中间。这种平分法消除了北极星并非恰好位于天极而造成的误差，精度可达几角分。

用merkhet作为星辰时钟

一旦测量孔径对准了真北方向，你就可以通过观察哪些星星穿过子午线来计时。两名观测者合作：一人面向测量孔坐在中间有铅垂线的位置，另一人坐在后面，透过merkhet的狭缝，越过铅垂线，瞄准上方的星星。当某颗旬星穿过线索时，就意味着夜晚的相应时辰到了。古埃及人将夜晚分为十二个时辰，并且在一年中的每十天周期内，记录每个时辰期间有哪些旬星穿过子午线。

记录观测数据并校准

要校准你的merkhet（中星仪），请在多个夜晚观测并记录数颗亮星的中天时刻。与现代星图或天文馆软件进行比对，以验证你的子午线对准情况。古埃及的星钟（保存在卢克索和帝王谷墓室天花板上的对角线星表）列出了每十天周期的中天星，形成了一份完整的夜空年度时刻表。你现在所进行的，是四千多年前古埃及天文学家-祭司所采用方式的位置天文学观测——这是人类历史上最古老的系统性恒星观测计划。