劉鍇

中國是世界上最先懂得計時的國家。商朝后期，中國就出現(xiàn)了把一晝夜分為100等分的百刻計時制，而且歷朝歷代沿用不衰，一直到清末才廢止。因為出現(xiàn)了百刻計時制，因此中國古代便擁有了統(tǒng)一的計時標(biāo)準(zhǔn)。有了計時標(biāo)準(zhǔn)，那古人都發(fā)明了哪些計時器呢？

日晷，本義是指太陽的影子，后來則指古代利用日影測得時刻的一種計時儀器，又稱“日規(guī)”。其原理就是利用太陽的投影方向來測定并劃分時刻，日晷通常由晷針和晷面組成。利用日晷計時的方法是人類在天文計時領(lǐng)域的重大發(fā)明，這項發(fā)明被人類沿用幾千年之久。

圭表是我國最古老的一種計時器，古代典籍《周禮》中就有關(guān)于使用土圭的記載。作為度量日影長度的一種天文儀器，圭表由“圭”和“表”兩個部件組成。直立于平地上測日影的標(biāo)桿和石柱，叫作表；正南正北方向平放的測定表影長度的刻板，叫作圭。圭表測定正午的日影長度以定節(jié)令，定回歸年或陽歷年。通過進一步研究計算，古代漢族學(xué)者還掌握了二十四節(jié)氣的圭表日影長度。這樣，圭表不僅可以用來制定節(jié)令，而且還可以用來在歷書中排出未來的陽歷年以及各個節(jié)令的日期，并將其作為指導(dǎo)漢族勞動人民農(nóng)事活動的重要依據(jù)。

日晷和圭表都是用太陽的影子計算時間的，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時的水鐘便應(yīng)運而生，這就是漏刻。漏，是指漏壺；刻，是指刻箭。箭是標(biāo)有時間刻度的標(biāo)尺。漏刻是以壺盛水，利用水均衡滴漏的原理，通過觀測壺中刻箭上顯示的數(shù)據(jù)來計算時間。作為計時器，漏刻的使用比日晷更為普遍。在機械鐘表傳入中國之前，漏刻是我國使用得最普遍的一種計時器。從周代起，官方就已經(jīng)開始懂得用漏刻來計時了，為此朝廷還專門設(shè)立了計時的專職機構(gòu)。秦朝時就設(shè)有“太子率更令”，專門負(fù)責(zé)管理漏刻，然后為皇家報時服務(wù)。西漢時，漏刻甚至上升為一種天文計時儀器，由太史待詔掌管。東漢時，朝廷設(shè)有“郎官”一職，也是負(fù)責(zé)管理漏刻的。

這種古代計時器鮮為人知。據(jù)宋代學(xué)者薛季宣著書記載，香篆鐘是一種12世紀(jì)中葉在中國流行的古代計時器?！兜胰式軘喟競髌妗分幸灿浭隽颂拼鷮m廷內(nèi)用香篆鐘計時的情形：香篆鐘為梅花形黃銅盤子，盤內(nèi)有梅花五瓣，每瓣梅花各繚繞一圈盤香，焚熏后，根據(jù)盤香的燒沒程度來計時，時人謂之“五孕祥云”。

1276年，元代著名科學(xué)家郭守敬創(chuàng)制了大明殿燈漏。它是利用水力驅(qū)動，通過齒輪及相當(dāng)復(fù)雜的凸輪結(jié)構(gòu)，帶動木偶進行“一刻鳴鐘、二刻擊鼓、三刻擊鉦、四刻擊鐃”的自動報時器。因其造型似宮燈，又放置于皇宮的大明殿，所以稱為大明殿燈漏。

因冬天水易結(jié)冰，這樣漏刻便無法使用，所以明代時又發(fā)明了“五輪沙漏”，用流沙驅(qū)動漏刻。同時加大了流沙孔，以防堵塞。宋濂曾在《宋學(xué)士文集》中記載了沙漏的結(jié)構(gòu)。