時間都去哪兒了——古代計時用具選例

又是一年畢業季，身邊的小夥伴們都各奔東西。相擁而泣之後，在這個開啟新生活的仲夏夜裡，館兒君不禁感慨，大學四年真是過得太快，到底時間都去哪兒了？

在中國古代，為了能夠適應當時社會的經濟發展和日常生活的需求，人們發明了很多計時儀器，比如圭表、日晷、漏刻等。中國古代的計時工具創製很早，不晚於戰國時代，而且它們各有所長,分別流行於不同時代,應用於不同的場合。應用機械原理設計的計時器主要分為兩大類，一類利用流體力學計時，有刻漏和後來出現的沙漏；一類採用機械傳動結構計時，有渾天儀、水運儀象台等。此外，還有應用天文原理（大都根據日影方向測定時間）計時的日晷，它也是中國最古老的計時器之一。下面舉幾個簡單的例子。

一、圭表——集天地神韻於一身的計時先驅

圭表是我國古代度量日影長度的一種天文儀器，由「圭」和「表」兩個部件組成。直立於平地上測日影的標杆和石柱，叫做表；正南正北方向平放的測定表影長度的刻板，叫做圭。圭表的設計靈感來源於房屋和樹木在陽光照射的投影。圭表根據影子和方向和長度，就能讀出時間。我國早就有關於圭表的記錄，在出土文物中也有幾次發現，漢代的一件銅圭表保存完好且形制先進。這件銅圭表是1965年5月間在儀征石碑村一號木梆墓中出土的，墓葬的時代約當東漢中期。已有發掘簡報發表，但當時將銅圭表誤作為銅尺發表，現經重新辨認，考述如下。

「這件銅圭表造型比較別緻，它把圭與表兩部分合裝一體，圭表間用樞軸連接，便於隨時啟合。使用時將表豎立與圭垂直，形似矩尺，平時將表平放在圭體的匣內。便於隨身攜帶。」

圖1.銅圭表

二、日晷——後來居上的正牌代言人

日晷的計算時間和日影也有關係，是使用太陽的位置來測量時間的一種設備，主要由一根投射太陽陰影的指標、承受指標投影的投影面(即晷面)和晷面上的刻度線組成。從現在出土的文物上來看，日晷的使用可以追溯到漢代之前，且日晷應起源於圭表。也是利用一根表投出日影的方向和長度,以測定真太陽時的儀器,其原理就是根據太陽周日視運動的角度來測定並計量時間。日晷按晷針安置的方向可分為:赤道日晷、地平日晷、立晷(卯酉式日晷)和斜晷,此外,還有球面日晷。日晷靠日影計時,只適用晴朗的白天,在陰天或夜間它就不能用了，儘管有的攜帶式地平日晷背面有赤道式月晷,但出現很晚,應用很少。而且,日晷測的是真太陽時或視太陽時,與平太陽時是不一致的。因而,漢以後日晷的製作比較稀見,代之以不依賴於太陽的計時工具,如刻漏等,來測定平太陽時。

托克托日晷，是漢代日晷中唯一完整的實例，現藏中國歷史博物館此晷以方形的緻密的泥質大理石製成，因石質細膩，曾被稱為「玉盤日晷」。此晷邊長27.4厘米，厚 3.5厘米。晷面中央為直徑 1厘米的圓孔，不穿透。以中央孔為心刻出兩個同心圓，內圓與外圓之間刻有69條輻射線，占圓面的大部分，而余其一面未刻。輻射線與外圓的交點上鑽小孔，孔外系 1～69的數字。各輻射線間的夾角相等，補足時可等分圓周為 100份，正與一日百刻之數相當。

圖2.托克托日晷

三、漏刻——智慧攀梯的縮影寫照

漏刻是古代的一種計時工具，不僅古代中國用，古埃及、古巴比倫等文明古國都使用過。漏刻的發明年代已不可考，據史書記載，西周時就已經出現了漏刻。在中國的古代，如果沒有太陽的時候，漏刻就解決了日晷和圭表的疏漏，它的使用非常普遍。

漏刻利用的是滴漏的原理，滴漏, 也叫「水鍾」, 是古代利用滴水多寡來計量時間的一種儀器。它主要包括:由浮上漏箭高度表示時間的箭漏, 由水壺的重量表示時間的秤漏和由水流量表示時間的孟漏等。漏即漏壺, 箭即刻箭, 箭漏是我國古代最重要的計時工具之一,最早的漏壺, 在上部有一提梁, 叫挈壺。壺底或壺邊有小孔以漏水, 觀察壺裡的水流失了多少就可以知道時間, 又稱受水型漏刻，它在軍事上有很重要的作用。《周禮·夏官》有「挈壺氏」、「掌挈壺以令軍井」的記載。

圖3.早期漏刻

圖4.受水型漏刻工作原理

為了較精確地計量時間, 約於商代發明了刻箭, 用一根箭放在壺裡, 作為時刻指示器, 箭桿上刻著刻度, 水退到哪一刻度, 就知道現在是幾刻了, 這種方法叫淹箭法，又叫泄水型漏刻。

圖5.泄水型漏刻工作原理

漏壺與漏箭的分離, 使得漏壺水面的穩定才有可能。最初浮箭漏只有漏壺和箭壺各一把。不久,人們便了解到,它亦不夠準確。大概從西漢後期,採用人工往漏壺裡加水的方法以保持其水面的大體穩定,但人工加水亦有相當大的間隙性, 加水前後水壓總有變化。後來人們採用一種極其簡單卻又非常巧妙的辦法,即在貯水壺和受水壺之間加入一個或多個補償壺叫復壺,於是,便產生了二級漏壺及更多級漏壺,它以累加節製法,使下面漏壺流出的水可隨時得到上面漏壺流出水的補充。這樣,經過各級逐漸補償,最下面漏壺便不會因水頭降低而產生水流遲緩的現象,使水面保持較穩定狀態。這在東漢初年就已出現,有三級、四級,甚至六級漏壺。多級漏壺可以提高漏刻的穩定性, 但漏壺總不能無限地增加。為了使各種漏壺的水面保持恆定的高度,便產生了在一系列漏壺中間加入一個漫水壺或恆定水位壺。最早的描述載於殷夔的《漏刻法》(約公元540年)。貯水壺和受水壺之間有一壺,壺中有隔板,好像使水失去流向,「踟躕」起來。水從貯水壺的龍口中流出,經由「經緯」(濾器)加以凈化,通過「衡渠」(導管)離開漫流壺,注入受水壺,它至少在六世紀初就已出現。

圖6.多級漏壺

圖7.多級漏壺

四、沙漏(沙鍾)——幾近完美的強迫症專用

沙漏, 亦稱「沙鍾計」、「沙壺」、「沙鍾」, 它是根據流沙來計量時間的古代儀器。它克服了「水漏至嚴寒冰凍, 輒不能行」的缺點。簡單的一種沙漏是由上下兩個倒置容器組成,中間有小孔相通, 上面的容器里放入勻細、光滑的沙子, 因重力作用, 流入下面容器, 根據流入下面容器沙子的高度或數量來計量時間。沙子漏完後, 上下容器倒置, 繼續使用, 循環往複。由於它攜帶方便,廣泛用於航船上、教會中等來計量時間。

機械計時沙漏的最早記載見於元代, 它的原理是:通過流沙推動齒輪組, 使指針在時刻盤上指示時刻。元末明初新安人詹希元創製了「五輪沙漏」, 以流沙作動力, 可以指示並報告時刻。到十六世紀中葉, 民間天文學家周述學又把詹氏沙漏加以改良, 創造六輪沙漏。沙漏不受水溫的影響, 消除了水漏的一大難點。但因沙粒本身很難均勻, 流沙容易堵塞, 流速亦不如流水均勻, 所以, 它的準確性就差些。（圖8古書記載沙鍾，具體來源不知）

圖8.古書記載沙鍾

圖9.山東省煙台市鐘錶博物館五輪沙漏複製品

五、更燭和更香(火鍾)——迷濛光影里的紅粉佳人

火鍾是利用燃燒預製定型燃料的速度來計時的工具。在古代曾先後出現過蠟燭燈、油燈鍾、香鍾、火繩鍾、火鬧鐘等, 民間使用較多的是更燭、更香。《歲時廣記》里記有一種更燭:「燒燭知夜刻燭驗更」, 在蠟燭上划上刻度, 根據蠟燭燒到的刻劃即知幾更天。既可照明, 又可計時。

用香計時, 比蠟燭更准。如果空氣穩定, 香製造得均勻, 每柱香的燃燒時間也大約相等, 那麼, 點香則可作為時間流逝的標誌。如在香上刻上刻度就能計算時辰及五更, 這種特製的計時用的香就是更香。為了能不斷地、均勻地燃燒, 常把更香製造得很長,將它盤旋成各種形狀, 稱香篆鍾。有的長到幾尺, 可連續幾天到幾十天, 甚至一個月。如果在香盤上的某時某刻的地方, 用線掛些小金屬球, 盤香下放一金屬盤, 當盤香燒到該處時, 金屬球便落到金屬盤上, 發出一聲清脆響聲, 報知人們時刻, 具有現代鬧鐘的妙用, 叫「火鬧鐘」。

以上便是古人及時方法中的幾個例子，由此可見，雖然古人並沒有現在的高科技，但是他們記錄、抓住時間的方式似乎比現代更為機敏而有趣，並且充滿了生活氣息。他們通過身邊一切事物的變化去感知時間的消散，也比現在更有警示性。