日時計の発明は、古代エジプトとメソポタミアという二大文明の歴史と深く結びついています。後にギリシャやローマへと受け継がれたこの道具は、行政の場面だけでなく、一日の営みの区切りとなることが多かった宗教行事においても、欠かせない存在でした。当時の日時計は今日でも数多く現存しており、球形、凹面、凸面、半球形など、実にさまざまな形状のものが確認されています。
日時計の発明
日時計の祖先にあたる「グノモン」について最初に言及したのは、ギリシャの歴史家ヘロドトス（紀元前484年頃～同420年頃）であり、彼はその発明者をバビロニア人として記しています。ただし実際には、この記録よりずっと前からグノモンは使われていたと考えられています。
その原理は非常にシンプルです。地面に棒を立てると、その棒が平面上に影を落とします。あらかじめ行った観察をもとに目盛りを定めておけば、影の位置から一日の時刻や、一年のうちの季節の移り変わりを読み取ることができるのです。
この知恵はエジプトへと伝わり、エジプト人は紀元前1500年頃に、本格的な縦型（垂直式）の日時計を作り上げました。同じ頃メソポタミアでは、スタイル（針）の影を中空の半曲面に投影する半球型の日時計が考案されています。
日時計の構造と仕組み
日時計は大きく分けて二つの部分から成り立ちます。ひとつは「グノモン」、もうひとつは「盤面（文字盤）」です。グノモンは通常、スタイルと呼ばれる金属の棒で作られ、地球の自転軸に平行になるよう、天の北極の方角を向けて設置されます。盤面には、二十四本の経線、すなわち時刻線が描かれます。
日時計を正確に機能させるには、設置地点の緯度に合わせた調整が不可欠です。また、太陽の見かけの動きの速さは一年を通じて変化するため、太陽時そのものは不規則です。そこで換算表を用いて、太陽時から平均太陽時（標準時）を求めます。日時計は、18世紀に時計や腕時計が広く普及するまで、人々が時刻を知るための主要な手段として使われ続けました。
さらに学ぶために
トーマス・クラウウェル『発明の歴史――3万年の物語』Gründ社、2009年
ジャック・チャロナー編『世界を変えた1001の発明』Flammarion社、2010年