日晷是用来显示时间的工具,日晷的最终测量时间

首页 > 家居 > 作者:YD1662022-10-31 19:39:39

​图4 《长安十二时辰》里的火闹钟

《长安十二时辰》的第四集,陈参军率众靖安司搞事情。李必搬出火闹钟,立下军令状,提出一个时辰内找到狼卫线索,否则将交出靖安令。实际上,火闹钟不过是焚香计时的一种方式。在古代,民间根据不同的需要,制作了时长不一的香,供消费者选购。

焚烧时间最长的香,是一种盘香,上面标有刻度,焚香时长达三十昼夜。盘香多用于寺院、道观和祠堂。香条从内到外列成同心圆形状,其中有木屑,起到助燃的作用。焚香时,要选择空气流通顺畅的房间,将盘香垂直挂起,方便燃烧。

在室外焚香,依然受到气象条件的制约。古人从水滴均匀滴落中受到启发,发明了漏刻。最早的漏刻是陶制的,后来采用青铜材质,增强了实用性,主要分为受水式和漏水式。其中的原理是类似的,通过漏刻浮箭的上下移动,观测时间。据《汉书》记载:“漏刻以百二十为度。”清初,受西方钟表的影响,朝廷颁布了《时宪书》,将昼夜百刻调整为九十六刻,“一刻钟”等于十五分钟,一直沿用至今。

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​图5 古代高精度计时器-西汉漏壶

1968年,河北满城出土了一个青铜漏刻,是现存最早的西汉漏刻之一。这只三足漏刻分为提梁和漏壶两部分。提梁中央有长方形孔,用以扶箭直立,起到了限位的作用,另外,以提梁为标尺,便于精确计时。漏壶侧面装有滴水孔,据专家考证漏壶内部有节流装置,用以控制水滴流速。不过该装置用的是有机材料,经过时间侵蚀,早已腐朽无踪。

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​图6 漏刻示意图

这种便携式漏刻,具有特殊的军事价值。《六韬·分兵》明确指出:“明告战日,漏刻有时。”漏刻的出现,弥补了古代军队作战的计时需要。春秋时期,齐国司马穰苴与庄贾相约,“旦日日中会于军门”。司马穰苴率军先行,到达驻地后“立表下漏”以待庄贾。结果,庄贾与亲朋好友饮宴,夕时才至。司马穰苴旋即按军法将其处死。说明漏刻在先秦时期已有军队中广泛应用。

漏刻只是单级滴漏,存在水流速度不均匀的弊端。在靖安司,司天台报时博士庞灵值守多级滴漏,这是古代计时和授时的神器。滴漏的出现年代不详。《周礼》有“挈壶氏”的官职,“掌挈壶以令军井”,“凡军事县(悬)壶以序聚柝”,“皆以水火守之”。水守专司铜壶备水,火守不止要在夜间执火观察时刻,还要在冬季为铜壶保温,以防结冰。维持铜壶滴漏的工作人员竟达二十多人。

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​图7 六经图——唐吕才漏刻图

元延祐三年(公元1316年),广州人冼运行、杜子盛等人铸造了由日壶、月壶、星壶和受水壶等铜壶组成的三级滴漏。通过逐级滴漏,可以控制水位的相对恒定,水滴的速度始终保持匀速,从而精准地控制时间。

受水壶中央有一把铜尺,上面标有十二时辰,铜尺前方有木质浮箭。水滴由上至下依次滴落,受水壶水位上升,浮剑上移,校验铜尺,就能读出时辰。1919年,这套铜壶滴漏完成了历史使命,历时六百年。1959年,它成为国家博物馆的藏品,是我国现存最大、最早、最完整的铜壶滴漏。

多级滴漏的出现,归功于东汉科学家张衡。公元二世纪,他发现滴漏中从下往上数第二级铜壶水面保持恒平,用于计时的浮箭上升速度也是恒定的。按照张衡的方法,用复原的铜壶进行计时试验,他设计的多级滴漏一昼夜的误差不大于四十秒。1657年,欧洲发明了摆钟,才将走时日差缩短到20秒。中国的多级滴漏领先世界,足有1500年。

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