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漂江孤影“地上天多日晷长”：古代钟表与时辰，还要看老天“脸色”来定( 二 )


虽然相较于现在的分秒来说这一方式仍然显得不够精细确切 ， 但在古代已然是一个突破性的创举 。 至于在年份的计时上 ， 则需要将十天干与十二地支结合起来 ， “作子丑以名月谓之支 ， 干支相配 ， 以成六旬” ， 由于共有六十种搭配方法 ， 古代的年份也以六十这个数字为周期而循环计时 。 而人们之所以会有六十大寿这一称谓 ， 与这个周期的存在应该也是有密切关系的 。 古代计时工具多种多样但缺陷明显
1、借助太阳的移动来判断时间的圭表和日晷：阴天无法使用
据现有资料证明 ， 圭表是我国历史上最古老的计时工具 ， 早在《周礼》中便已经有了相关的使用描述：定之方中 ， 作于出宫 。 揆之以日 ， 作于楚室 。 而到了汉代之时 ， 圭表已经成了一种十分普遍的计时工具：“长安灵台有铜表高八尺 ， 长一丈三尺 ， 广一尺二寸；太初四年立 。 在以后的各朝各代中 ， 都有许多圭表的建设和使用记载 。
圭表的使用是根据太阳光在一天的不同投射长度来作为基本原理判断时间的 ， 设计上共分为两个部分：垂直竖立于地面上的标杆——表 ， 平放在地上的标尺——圭 。 为了确保精确度 ， 古人需要十分注意表的垂直和圭的水平 ， 两相结合之后才可以测量日影 。 另外 ， 圭表的主要任务其实是确定冬至日和夏至日的时间 ， 从而达到计算回归年长度的目的 ， 并对新一年历法的起算点作个判断 ， 并不是常见的家用工具 。

漂江孤影“地上天多日晷长”：古代钟表与时辰，还要看老天“脸色”来定
本文插图

圭表
日晷发明的时间虽然尚不确定 ， 但大致可以推测出其产生于汉代以前 ， 稍晚于圭表 ， 其工作原理同圭表一样 ， 都是通过观察太阳一天之内的移动来进行时间确定 。 它也由两部分组成：铜质的指针——晷针 ， 石质的圆盘——晷表 。 圆盘呈南高北低方位安放在石台之上 ， 好让天赤道面与晷面始终处于平行位置 ， 而晷针的上端正好指向北天极 ， 下端则指向南天极 。 到了宋朝之后 ， 日晷和地支即时相结合起来 ， 晷面共分为二十四个部分 ， 对应一天的二十四个时辰 。 虽然如此 ，
日晷的缺点仍然十分明显 ， 不仅笨重 ， 而且在阴雨天无法发挥任何作用 ， 依旧不能作为一种普遍的计时工具在人们的日常生活中流传开来 。
2、因“结冰问题”而诞生的沙漏
据梁代《漏刻经》记载：漏刻之作 ， 盖肇于轩辕之日 ， 宣乎夏商之代 。
虽然从现有资料来看 ， 西周时期才有了真正与漏刻相关的描述 ， 但这也从侧面证明了漏刻在我国历史上的存在时间是十分长远的 。 漏指的是装水的壶 ， 通过观察水漏出的多少来作为时间判断的基本依据；刻则是指的带有刻度的浮箭 ， 来标明漏出的水所反映的时间 。
这一计时工具是否精确主要取决于水漏出的均匀与否 ， 我国古代历史上对这一工具的多次改进 ， 也是从这一方面入手的 。 汉代时期 ， 首次出现了能使水保持恒定压力的漏刻设备 ， 之后张衡将这一设备与浑天仪相结合 ， 大大提升了自动它的自动性 。 到了宋朝 ， 以漏漫为基本原理的莲花漏被发明之后 ， 漏刻的制造就形成了一个定式 ， 并在此后一直沿用 。

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日晷
由于北方冬天气候寒冷 ， 水容易结冰 ， 漏刻也因此无法发挥出有效作用 ， 沙漏便产生 ， 成为漏刻的替代品 。 其工作原理与漏刻大致相当 ， 只不过内部流动的物体从水变成了沙 。 在历史上最为著名的沙漏为明代詹希元发明的“五轮沙漏” ， 这一沙漏通过将流沙引入到初轮边的沙斗里作为原始动力 ， 从而带动沙漏内部各部分齿轮的运作 ， 最后使中轮轴心上的指针显示出准确的时间 ， 其设计原理与现代时钟相差无几 。 此外 ， 詹希元还加入了一个十分巧妙的设计 ， 使这一沙漏拥有着自动报时的功能 。 计时方法和工具的使用与改进产生的重要影响


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