古人的計(jì)時(shí)器

戎鶴

大約在商朝后期，我國(guó)就出現(xiàn)了把一晝夜分為100等份的百刻計(jì)時(shí)制，而且歷朝歷代沿用不衰，一直到清末才廢止。因?yàn)槌霈F(xiàn)了百刻計(jì)時(shí)制，因此中國(guó)古代便擁有了統(tǒng)一的計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)。這可以說(shuō)是我國(guó)先人的一個(gè)偉大創(chuàng)舉。有了計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，古人都發(fā)明了哪些計(jì)時(shí)器呢？

日晷。本義是太陽(yáng)的影子，后來(lái)指古人利用日影測(cè)得時(shí)刻的一種計(jì)時(shí)儀器，又稱“日規(guī)”。其原理就是利用太陽(yáng)的投影方向來(lái)測(cè)定并劃分時(shí)刻，通常由晷針和晷面組成。利用日晷計(jì)時(shí)的方法是人類在天文計(jì)時(shí)領(lǐng)域的重大發(fā)明，這項(xiàng)發(fā)明被人類沿用達(dá)幾千年之久?，F(xiàn)在，我們到北京故宮、沈陽(yáng)故宮、承德避暑山莊等地旅游參觀時(shí)，還可以看到日晷的身影。

圭表。它是我國(guó)最古老的一種計(jì)時(shí)器。作為度量日影長(zhǎng)度的一種天文儀器，圭表由“圭”和“表”兩個(gè)部件組成。直立于平地上測(cè)日影的標(biāo)桿和石柱，叫作表；正南正北方向平放的測(cè)定表影長(zhǎng)度的刻板，叫作圭。圭表測(cè)定正午的日影長(zhǎng)度以定節(jié)令，定回歸年或陽(yáng)歷年。在很長(zhǎng)一段歷史時(shí)期，中國(guó)所測(cè)定的回歸年數(shù)值的準(zhǔn)確度居世界第一。通過(guò)進(jìn)一步研究計(jì)算，古代學(xué)者還掌握了二十四節(jié)氣的圭表日影長(zhǎng)度。這樣，圭表不僅可以用來(lái)制定節(jié)令，而且可以用來(lái)在歷書(shū)中排出未來(lái)的陽(yáng)歷年及二十四個(gè)節(jié)氣的日期，作為指導(dǎo)勞動(dòng)人民開(kāi)展農(nóng)事活動(dòng)的重要依據(jù)。

漏刻。日晷和圭表都是用太陽(yáng)的影子計(jì)算時(shí)間，一旦遇到陰雨天或黑夜便失去作用了，于是一種白天黑夜都能計(jì)時(shí)的水鐘便應(yīng)運(yùn)而生，這就是漏刻。漏，是指漏壺；刻，是指刻箭。箭，則是標(biāo)有時(shí)間刻度的標(biāo)尺。漏刻是以壺盛水，利用水均衡滴漏原理，觀測(cè)壺中刻箭上顯示的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算時(shí)間。作為計(jì)時(shí)器，漏刻的使用比日晷更為普遍。我國(guó)古代諸多文人騷客留下了許多有關(guān)漏刻的富有詩(shī)情畫(huà)意的章句。在機(jī)械鐘表傳入中國(guó)之前，漏刻是我國(guó)使用最普遍的一種計(jì)時(shí)器。從周朝起，官方就已經(jīng)開(kāi)始懂得用漏刻來(lái)計(jì)時(shí)了，為此朝廷還設(shè)立了計(jì)時(shí)的專職機(jī)構(gòu)。秦朝時(shí)就設(shè)有“太子率更令”，專門(mén)負(fù)責(zé)管理漏刻，為皇家報(bào)時(shí)服務(wù)。東漢時(shí)，朝廷設(shè)立的“郎官”一職，也是負(fù)責(zé)管理漏刻的。

香篆鐘。這種古代計(jì)時(shí)器鮮為人知。據(jù)宋代學(xué)者薛季宣著書(shū)記載，香篆鐘是一種于12世紀(jì)中葉在中國(guó)流行的計(jì)時(shí)器?！兜胰式軘喟?jìng)髌妗分校灿浭隽颂拼鷮m廷內(nèi)用香篆鐘計(jì)時(shí)的情形：香篆鐘為梅花形黃銅盤(pán)子，盤(pán)內(nèi)有梅花五瓣，每瓣梅花各繚繞一圈盤(pán)香，焚熏后，根據(jù)盤(pán)香的燒沒(méi)程度來(lái)計(jì)時(shí)，時(shí)人謂之“五孕祥云”。

大明殿燈漏。1276年，元代著名科學(xué)家郭守敬創(chuàng)制了大明燈漏。它是利用水力驅(qū)動(dòng)，通過(guò)齒輪系及相當(dāng)復(fù)雜的凸輪機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)木偶進(jìn)行“一刻鳴鐘、二刻鼓、三鉦、四鐃”的自動(dòng)報(bào)時(shí)器。因其造型酷似宮燈，又放置于皇宮的大明殿，所以稱為大明殿燈漏。

沙漏。因漏刻冬天水易結(jié)冰，所以明朝時(shí)發(fā)明了“五輪沙漏”，用流沙驅(qū)動(dòng)漏刻，同時(shí)加大了流沙孔，以防堵塞，改用六個(gè)輪子。宋濂所著《宋學(xué)士文集》中記載了沙漏的結(jié)構(gòu)，有零件尺寸和減速齒輪各輪齒數(shù)，并說(shuō)第五輪的軸梢沒(méi)有齒，而裝有指示時(shí)間的測(cè)量盤(pán)。

此外，中國(guó)古代還制造出了較大的計(jì)時(shí)儀器，如東漢張衡發(fā)明的渾天儀，北宋蘇頌、韓公廉等人發(fā)明的水運(yùn)儀象臺(tái)。