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中国古代如何计算时间?且看这些计时器

gecimao 发表于 2019-06-27 14:12 | 查看: | 回复:

  春秋时期,齐燕交战,齐国连年失利。田穰苴临危受命,并与齐景公的宠臣、监军庄贾约定:“旦日日中会于军门”。庄贾走后他下令,“立表下漏,待贾”。遂在地上竖起一根杆子,以观测日影,把漏壶装上水开始起漏以知刻数。次日正午,影子到了正北方,漏壶也指示时间到了,却不见庄贾。穰苴“仆表、决漏”宣布了庄贾的迟到。

  原来,庄贾在家中与亲友话别相送,直到落日西沉。田穰苴道:“监军大人在受命之时就当把自己的家庭与性命置之度外。如今敌国深侵,邦内骚动,百姓危在旦夕,这种时候,你还说什么送行!”于是,田穰苴召军正问道:“按照军法,将领未按时抵达军营,该如何处置?”军正答曰:“当斩。”遂斩庄贾以徇三军。

  这一因迟到而丢掉性命的故事载于《史记》,让我们看到了漏刻与圭表联用的实际记录。在不同的领域与场合,古人会使用不同的计时工具,如下即古人的计时器。

  道士炼丹、大夫诊脉,无论是皇家抑或民间,都离不开计时器。漏刻自汉代有了很大的发展,约在汉武帝之前,使用单壶泄水型沉箭漏。在汉初实行“休养生息”的政策,经济、社会得到恢复和发展。到了汉武帝时期,形成了汉代科技发展的第一个高潮,正是在那时,发明了浮箭漏。而至迟在东汉初期,发明了二级补偿式浮箭漏。图为唐初太常博士吕才制作的四级补偿型浮箭漏,也称吕才漏刻。这种漏刻有四匮,一夜天池,二日天池,三平壶,四万分壶。又有水海,以水海浮箭。以四匮注水,自夜天池,入日天池,以此相注,最后水入水海中,浮箭而上,来读取刻数。

  表面看来,级数越多,漏刻的计时精度会越高,然而真实情况恰恰相反。事实上,采用补偿壶的方法,只需掌握定时定量的加水要领,最下一级漏壶壶内的水位极为稳定,其精度很高,完全可以满足当时天文观测计时的需要。因而,二级补偿式浮箭漏已经足够使用。

  碑漏(如图)属辊弹漏刻的一种,在《金史》中记载:章宗明昌年间,金章宗完颜巡幸之时,命宫人携星丸漏,以知时刻。星漏丸也属辊弹漏刻,它们的原理是一样的。南宋学者薛季宣的《浪语集》中提到:在一个高、宽各2尺的屏风上,贴着“之”字形竹管。有10个约半两重的铜弹丸,计时者从竹管顶端投入铜弹丸,在底部有铜莲花形的容器,弹丸落入后砰然发声,这时再投入1丸,如此往复,据此计时。竹管水平方向的倾斜角度约为15°,两管连接处的夹角估30°。以现在时间单位计算,每投一次弹丸的间隔约7.2秒。只需知道开始时间,便可知时刻。因它以人工操作,所以精度较低,而优势在于弹丸的滚落只与重力及摩擦力有关,所以使用环境并不受限,因而也常用于行军途中。

  宋仁宗庆历七年,明州制成漏刻。次年,王安石中进士担任鄞州知县(今浙江宁波),为此地作《漏刻铭》。这时,其他州郡亦配备漏刻计时。当时的漏刻是秤漏,配圭表以校准,置于谯楼之上,并设有专人轮值测时、报时,通过钟铮、鼓、角等设备将时间播送至全城。

  一般认为,秤漏为北魏道士李兰所发明。它与传统沉(浮)箭漏最大的不同之处在于它的显时系统与稳恒的供水系统。秤漏一斤水对应一古刻,也就是14.4分钟。一两水对应54秒。较之当时箭漏用箭尺读取刻度的方法,灵敏度与精确度均有提高。而李兰秤漏(如图)稳恒流量的关键在于渴乌。渴乌就是虹吸管,因为只有一个泄水壶,流量随壶内水位变化而变化,随着时间的推移,流量越来越小。因而,在秤漏的实际使用中,会在泄水壶放置一“浮子”浮于水面与渴乌相连。如此,无论壶内水量如何变化,水面到渴乌入水口的高度始终保持恒定,从而可恒稳出流。

  知识改变命运一事古今皆同。因而寒门子弟萤窗雪案,暮史朝经,以求取功名。《南汇县续志》中记载:明末时,南汇县有一叶姓的寒门寡母教子读书,又恐幼子过于劳累,“尝以线香,按定尺寸,系钱于上。每晚读,则以火熏香,承以铜盘。烧至系钱处,则线断钱落盘中,锵然有声,以验时之早晚,谓之香漏。”也就是说,这种装置除却目视,通过耳闻亦可知时刻,是一种简易的自动报时工具。如此,也不至于因过于专注而误时、误事。在《民间计时仪器“香漏”考》中提到,作者本人王立兴曾在此基础上设计了竞渡龙舟式报时香漏。

  因成本较低,燃香计时方式广泛使用于民间。人们常以“一炷香的功夫”形容一段不长的时间。时间在烟缕中从容流逝,也为生活增添了几分意趣。除了线香,还有以香粉打成香篆来计时的方式。香篆点燃后,依篆字笔画燃烧,以知时刻。

  另外,古人还以燃蜡来进行夜间计时。蜡烛上刻有五更的标识,入夜点燃,可知大概时间。香烛燃尽,晨光熹微,人们也将起床了。当然,因为制作与燃烧环境的差异,上述的燃烧计时方法精度较低。

  每年四月上旬,谷苗尚嫩、野草遍布,耕耘的人们就全部出动。几十上百人为一曹,安置一个田漏(如图),用击鼓的方法指挥群众。具体为选两个德高望重的人,一人敲鼓发布号令,一人看钟漏掌握时间。歇晌吃饭、出工收工,都听从此二人指挥。鼓声响了还没到,或者到了却不努力劳作,都要受到责罚。到了七月中旬,稻谷成熟而杂草衰败的时候,就把鼓、漏收回。

  田漏是我国古代农村使用的一种民用计时器,在宋代极为普遍,上面这段关于田漏的使用方式的记载就出自宋代苏东坡的《眉州远景楼记》。

  《王祯农书》记载:“大凡农作须待时气,时气即至,耕种耘籽,事在晷刻。苟或违时,时不再来。所谓寸阴可竞,分阴当惜。此田漏之所以作也。”

  其实,田漏就是一种单级浮箭漏。它由两只漏壶组成,一只为泄水壶,一只为受水壶。受水壶内装有指示时刻的箭尺,随着受水壶水位上升,箭尺也随之上浮,可读出时间。

  1981年12月,云南大理大展屯二号汉墓出土了一批陶器。其中一个“仅残存下半部,腹壁近底处有一圆孔”的筒形器,有学者认为其可能正是“田漏”。

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