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初学教室:中国古代的计时器具

圭表

    圭表是我国最古老的一种计时器,古代典籍《周礼》中就有关于使用土圭的记载,可见圭表的历史相当久远。圭表是利用太阳射影的长短来判断时间的。它由两部分组成,一是直立于平地上的测日影的标杆或石柱,叫做表;一为正南正北方向平放的测定表影长度的刻板,叫做圭。既然日影可以用长度单位计量,那么光阴之“阴”,及时间的长短,,用“分”、“寸”表达就顺理成章了。

    日晷

    日晷也是通过观测日影计时的仪器,主要是根据日影的位置以确定当时的时辰或刻数。从出土文物来看,汉以前已使用日晷,在机械钟表传入中国之前,日晷一直是通常使用的计时器。日晷的主要部件是由一根晷针和刻有刻线的晷面组成,随着太阳在天空运行,晷针的投影像钟表的指针一样在晷面上移动,就可以指示时辰。

    漏刻

    圭表和漏刻都是用太阳的影子计算时间的,然而遇到了阴雨天或黑夜便失去作用了,于是一种白天黑夜都能计时的水钟便应运而生,这就是漏刻。漏,是指漏壶;刻,是指刻箭。箭,则是标有时间刻度的标尺。漏刻是以壶盛水,利用水均衡滴漏原理,观测壶中刻箭上显示的数据来计算时间。作为计时器,漏刻的使用比日晷更为普遍。我国古代诸多文人骚客留下了许多有关漏刻的富有诗情画意的章句。如唐代诗人李贺:“似将海水添宫漏,共滴长门一夜长。”宋代苏轼:“缺月挂疏桐,漏断人初静。”在机械钟表传入中国之前,漏刻是我国使用最普遍的一种计时器。

    机械计时器

    单纯利用水的流动来计时有许多不便,人们逐渐发明了利用水做动力,以驱动机械结构来计时。公元前117年,东汉的张衡制造了大型天文计时仪器——水运浑天仪,初步具备了机械性计时器的作用。随后历代都相继制作了附设有计时装置的仪器,其中宋代苏颂制造的水运仪象台,把机械计时装置的发展推倒了一个新的高峰,水运仪象台的计时机械部分可以按时刻使木偶出来击鼓报刻,摇铃报时,示牌报告子、丑、寅、卯十二个时辰等。

    这类计时器尚不能算是独立的计时器,还是天文仪器与计时仪器的混合体,至十四世纪六十年代,我国的机械计时器已脱离了天文仪器而独立,不但具有传动系统-齿轮系,而且还有擒纵器,如果再进一步,就可能出现完全现代意义上的钟表。但遗憾的是,功亏一篑,中国没能做到这一点,最终机械钟表还是从西方引进。

    除上述几种主要的计时器外,还有其他一些计时方法。如,香篆、沙钟、油灯钟、蜡烛钟等。

    考察古人的时间观念,可以从两个方面加以观查:一是古人对时间科学划分后制定的计时制;二是古人把时间、计时仪器和国家法制、政权兴衰相联系。

    我国古代制定、沿用自成体系的计时法。百刻计时法最古老,使用的时间也最长。大约西周之前(公元前十一世纪),古人就把一昼夜均分为一百刻(一刻等于:24×60÷100=14.4分)。汉代(前206-公元220)除使用百克制外,还应用以太阳方位计时的方法,到隋唐(公元581-907)时,太阳方位计时衍生为十二时辰计时,百克制与十二时辰计时法并用。直到明末清初(十七世纪),西方机械钟表传入后,我国才改用一天二十四小时的计时法,但十二时辰仍沿用,每个时辰两小时。为和二十四小时计时法相一致,我国古老的百克制演变为九十六克制,一个时辰内分为八刻、一小时内分为四刻,这样一昼夜就为九十六刻,与世界通用的计时法相一致。

    此外,我国古代还使用独特的夜间计时方法,这就是“更”。“更”是计时单位,一夜分五更,每更时间长短依夜的长短而定。
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