一、圭表

时间都去哪了——古代计时工具(图1)

圭表是我国古代度量日影长度的一种天文仪器,由“圭”和“表”两个部件组成。直立于平地上测日影的标杆和石柱,叫做表;正南正北方向平放的测定表影长度的刻板,叫做圭。根据影子的方向和长度,就能读出时间。圭表的主要功能是测定冬至日所在,并进而确定回归年长度,此外,通过观测表影的变化可确定方向和节气。


二、日晷

时间都去哪了——古代计时工具(图2)

日晷仪,又称为“日规”,简称“日晷”。 日晷是由圭表演变而来的,在西汉以前是人们普遍使用的计时工具。 它是一种利用日影测量时间的仪器,如《说文解字》中载: “晷,日景也。 ”日景即为日影。

日晷通常由石制的晷盘和铜制的晷针组成,安放在石台上,呈南高北低,使晷面平行于天赤道面,这样,晷针的上端正好指向北天极,下端正好指向南天极,并在晷盘的两面刻划出十二个大格,每个大格代表两个小时。 使用时,只要观察日影投射在晷盘上的位置,就能推算时间。

圭表、日晷都是利用日影来推算时间的,所以到了晚上或阴雨天便失去作用。如清朝钱泳《履园丛话·艺能·铜匠》曰:“测十二时者,古来惟有漏壶,而后世又作日晷、月晷,日晷用于日中,月晷用于夜中,然是日有风雨,则不可用矣。”因此,适用于日夜、阴晴的漏刻计时器便应运而生。


三、漏刻

时间都去哪了——古代计时工具(图3)


漏,指漏壶。刻,指箭刻,箭上有刻度,是放置在漏壶内以标记时刻的组件。漏刻又称为漏壶,是中国古代的一种水钟,古人以水量来推算时间。早在春秋时期,漏壶计时的发展已有很高水准。而历代也设有专职机构负责管理,民间应用相当普及,是古代重要的计时刻漏器。如《隋书·天文志》:“昔黄帝创观漏水,制器取则,以分昼夜。其后因以命官,周礼挈壶氏则其职也。”挈壶氏,即为掌漏刻之官。

漏壶,通常使用铜壶盛水,滴漏以计时刻,故又称为“铜壶滴漏”。铜壶滴漏使用原理,是利用滴水多寡来计量时间。漏壶有泄水型的沉箭漏、受水型的浮箭漏两种。

沉箭漏古老而简单,只有单壶,壶的底部有小孔,壶中有箭刻。使用时,壶中的水由小孔流至壶外,箭刻随之逐渐下沉,以显示时间。浮箭漏的发明晚于沉箭漏,但功能优于前者。它分供水的播水壶及置放箭刻的受水壶两部分。使用时,播水壶的水经小孔不断注入受水壶,箭刻便逐渐随之上浮,以显示时间。

浮箭漏是史上记载使用最多、流传最广的计时器,另也有以沙代水的沙漏计时器。后来,为了提高水流速度的稳定度及计时的准确性,逐渐再加上一只或几只漏水壶,形成多级漏壶。

时间都去哪了——古代计时工具(图4)

四、沙漏

因刻漏冬天水易结冰,故有改用流沙驱动的。 《明史·天文志》载明初詹希元创造了“五轮沙漏”。 后来周述学加大了流沙孔,以防堵塞,改用六个轮子。 宋濂著《宋学士文集》记载了沙漏结构,有零件尺寸和减速齿轮各轮齿数,并说第五轮的轴梢没有齿,而装有指示时间的测景盘。

时间都去哪了——古代计时工具(图5)


五、更烛和更香(火钟)

时间都去哪了——古代计时工具(图6)


火钟是利用燃烧预定的燃料的速度来计时的,预定的燃料一样多,燃烧的速度一样快,所用的时间就一样长。有一种火钟叫“定时蜡”,蜡烛本身的“燃料”数量已经确定,在燃烧时,只要周围环境变化不大,蜡烛燃烧的速度也就基本相同,那么烧完一支蜡烛的时间也就大体一样。如在蜡烛上刻上相应的记号,就可以用它来计量时间间隔了。

我国是火钟的故乡,这种火钟是由我们平时所熟知的盘香构成,用一些特殊树本磨成粉末,并加入一些香料,合成"面团",就可以制成盘香了。 大的盘香几公尺长,可以燃烧几个月。 如在盘香的特定位置上再装上几个金属球,盘香下面放一个金属盘,当燃烧到某一特定的部位时,金属球就会落在金属盘里,发出清脆的响声。 这就构成了"火闹钟"。


后记:而 钟表 的出现,则是十三世纪 中叶 以后的事。 1270年前后在 意大利 北部和南德一带出现的早期机械式时钟,以秤锤作动力,每一小时鸣响附带的钟,自动报时。 1336年,第一座 公共时钟 被安装于 米兰 教堂 内,在接下来的半个世纪里,时钟传至欧洲各国, 法国 德国 、意大利的教堂纷纷建起 钟塔 不久,发条技术发明了,时钟的体积大为缩小。 1510年 ,德国的锁匠首次制出了 怀表 当时,钟表的制作似乎仅限于锁匠的副业,直到后来,对钟表精度的要求越来越高,钟表 技艺 也日益复杂,才出现了专业的 钟表匠