古代沒有鐘錶,古人都用什麼工具來記錄時間?

鐘錶是我們現代人司空見慣的時間工具,幾乎每家都會有一座鐘或手錶,發展至今天,鐘錶越來越小型化,各種奢侈表,名錶充斥著市場,電子鐘也大行發展,極大的方便了人們的生活。

在影視劇中經常看到更夫打更,“天乾物燥,小心火燭”都成更夫的代名詞了,打更其實就是報時,晚上七點打“落更”,“二更”為晚上九點,“三更”為晚上十一點,“四更”為凌晨一點,“五更”為凌晨三點。更夫是如何知道幾點打更的呢?得益於他們的計時工具,大多是滴漏和線香。除了通過滴漏、燃香等來計時,古人還發明瞭日晷、圭表、水運渾動儀、水運儀象臺等。這些計時器相輔相成,與時俱進,為古人提供更為準確的時間。

古代沒有鐘錶,古人都用什麼工具來記錄時間?

日晷

先來了解一下我們經常聽到的日晷,日晷又稱“日規”,是最早的計時工具之一,日晷本意是指太陽的影子,故而它的計時原理也和太陽有關,通過太陽投影的移動方向來確定並劃分時刻,由晷面和晷針組成,晷面上刻有刻度。日晷上面的刻度並不是都相同的,因為不同的緯度太陽光的照射時長不同。因此,日晷有水平式日晷、赤道式日晷、子午式日晷以及卯酉式日晷等等。

最常用的是水平式日晷,因為刻度盤採用水平的而得名,指針的傾斜度需根據當地緯度來確定,適合低緯度地區使用。赤道式日晷的刻度盤是等分的,指針朝北固定,指針垂直於刻度盤,常用於赤道附近的緯度,不同緯度範圍都會有相應的日晷。


古代沒有鐘錶,古人都用什麼工具來記錄時間?

圭表

圭表是我國最古老的計時器,《周易》中就有記錄,它的原理也和日晷一樣,利用太陽射影來計時,日晷還是在它基礎上發展而來的,算是一家親了。

圭表中的“表”是指直立於平地上測日影的標杆和石柱,“圭”則是正南正北方向的測定表影長度的刻板。圭表可以計時還可以用來測定節令,日出而作,日落而息是勞苦人民一天最真實的寫照,所以掌握節氣變化對古代農民來說尤其重要,夏至日行極北,正午時刻表影最短,冬至日行極南,正午時刻表影最長;春分和秋分太陽出沒於正東西,正午時刻表影適中,進而確定,春分、夏至、秋分、冬至四個節氣。

圭表在古代還有一些象徵意義,古人崇尚“至信為時”,也就是誠信,作為測量時間的圭表自然是被認為是誠信的表徵。作為臣子、妻子都得恪守圭臬法則,“臬”是表的另一個名稱。奉行“男子之櫱"和"女子之櫱",核心就是為人臣,為人妻必須誠信、忠誠。

古代沒有鐘錶,古人都用什麼工具來記錄時間?

漏刻

圭表、日晷都是我國古代人民根據”立竿見影”的效果來發明出的計時工具。但這兩種計時工具有一個明顯的缺點,它們需要太陽,一年365天,總不能天天大太陽吧?假如沒有了太陽,比如碰上陰雨天、夜晚,日晷、圭表就失去了作用,這時一種突破太陽光限制的計時工具-----漏刻應運而生。

據記載,西周時候就已經有了漏刻,所謂“漏”就是壺,可用來裝水亦可洩水,前者為受水型漏壺,後者為洩水型漏壺,“刻”即是記有刻度的箭。它的原理是利用水從漏壺中滴出,水位下降,壺中的箭刻也下降,從而確定時間或滴水進壺中,水位上升,箭刻上升來指示時間。

早期都為洩水型漏刻,受水壓力的影響較大,水位高時,水滴下落過快,水位低,水滴下滴過慢,造成誤差。後期的受水型漏刻以恆定的水量注入漏壺,提高了記錄時間的精度。為了能使滴水更加均衡,古人還創造性的採用多級漏壺以來平衡水的流速。水漏刻的發明是古人克服大自然條件限制的重大進步,但水是一種流體,存在多種形態,受到溫度和空氣溼度影響,這些參數的改變都會影響記錄的精度,白天和夜晚需分別參照日晷和星宿來調整。

古代沒有鐘錶,古人都用什麼工具來記錄時間?

渾天儀

在學會運用水流動來計時的基礎上,以水作動力的計時器也問世了,相傳東漢張衡的渾天儀就是用水作動力,可以準確記錄日出星辰。唐朝的僧一行和梁令瓚設計了第一代水運渾天儀,它可以模仿天體運動,也可測定時間,據《新唐書·天文志》記載,渾天儀上裝有日、月兩個輪環,以水擊輪,令其自轉,渾象轉一週即為一天,日便環轉1/365周,儀上還裝有兩個木偶,分別擊鼓報刻,這時一個設計十分精妙的機械,媲美現在的掛鐘一樣準點報時,簡單來說就是世界上最早的機械時鐘,比西方要早六百年。

有了這麼一個開端,後面的發明自然是接踵而來,北宋的蘇頌等人發明了水運儀象臺,相比水運渾天儀,它的齒輪機構更加複雜,精度也更高,意義最大的是在儀器上裝有一擒縱機構----“天衡”,這一機構可以讓齒輪由連續運轉轉為間隔運轉,即減少了機械疲勞,又提高了精度,一舉兩得。元代天文學家郭守敬利用水作動力製造了大明殿燈漏,它可以“一刻鳴鐘、二刻鼓、三鉦、四鐃"的自動報時。

古代沒有鐘錶,古人都用什麼工具來記錄時間?

水運儀象臺

以水作動力的計時裝置,雖然水易得,但在冬天夜晚溫度很低,水極易結冰,那豈不是這些計時裝置都失效了,縱使古人可把幾種計時器結合使用,也不至於影響生活,但終究不是長久的辦法,這時古人又採用流沙作動力,明代詹希元發明了五輪沙漏,由沙池、鬥輪、減速齒輪組和刻度顯示器組成。但五輪沙漏易堵塞,後由周述學改進,《明史·天文志》:“厥後周述學病其竅太小,而沙易堙,乃更製為六輪,其五輪悉三十齒,而微裕其竅,運行始與晷協”,成為六輪沙漏。

古人的智慧是無窮無盡的,計時工具的發明很大程度促進了生產力發展,是很多現在曆法計算的基礎。


分享到:


相關文章: