古代计时

【汉语拼音】gudai jishi
【中文词条】古代计时
【外文词条】ancient chronometry
【作者】阎林山
         在古代﹐为了适应生活和生产的需要﹐根据昼夜的交替﹐逐步形成各种计时的方法。
         古代计时制度中国的计时制度不等时法﹕上古时代﹐人们“日出而作﹐日入而息”﹐共同遵守大自然的规律﹐以日出﹑日入为作息的标准时间﹐就相当于把一天分为两部分﹐这是天然的不等时法。在殷墟出土的甲骨文中可以看到﹐对白昼各个不同时刻定有专门名称﹐例如旦﹑大采﹑大蚀﹑中日﹑昃﹑小蚀﹑小采﹑莫(暮)﹑夕等。后来﹐在夜间有五更五点剖狈īo即把一夜分为五更﹐每更分为五点﹐并形成敲梆报时的习惯。等时法﹕西周时代﹐为了计量时间﹐根据太阳的周日视运动﹐把一天分为十二个等长的时段﹐用子﹑丑﹑寅﹑卯﹑辰﹑巳﹑午﹑未﹑申﹑酉﹑戌﹑亥十二支来表示。另一种等时制是把一天均分为一百等分﹐即百刻制﹐这是中国古代特有的计时法﹐其产生年代尚无定论﹐但关于百刻计时的资料﹐既有文字记载﹐也有出土文物印证。东汉许慎在《说文解字》中就指出“昼夜百刻”﹐东汉马融注解《尧典》时说:“古制刻漏昼长六十刻﹐夜短氖泰r昼短四十刻﹐夜长六十刻﹔昼中五十刻﹐夜亦五十刻”。这里所讲古制﹐当指春秋战国时代或更早。汉以后历代都将十二辰和百刻配合使用。但一百和十二不可通约﹐因此﹐各个朝代的配合方案常有改变。
         古埃及﹑巴比伦的计时制度不等时法﹕早在公元前3000年﹐古埃及人把昼夜各分为12时。他们以日出为昼始﹐正午为昼6时﹔日没为夜始﹐子夜为夜6时。因为一年四季昼夜长短不等﹐不同季节每小时的实际长度也是不相等的。这种计时法传至欧洲﹐一直使用到公元十四世纪(见埃及古代天文学)。等时法﹕公元前八世纪﹐为了满足天文学的需要﹐古代巴比伦人制定了等时法。他们把一天分为24个等长的时段﹐即24时制。等时制后来由喜帕恰斯和托勒密继承下来﹐并规定以正午作为一天的开始。这种计时法常应用于天文学﹐也称“天文时”。由于它对日常生活不太方便﹐从1925年起改为以子夜为一天的开始。
         古代守时工具其发展大致经过三个阶段﹕
         流量计时最古老的守时工具无疑是泄水型漏壶。后来有以沙代水的沙漏﹐有以油灯耗油量多少来计时的灯钟﹐也有燃香的香篆钟(香火在金属盒内沿篆字式的沟槽蜿蜒前进)等等。中国现存最古的漏壶是西汉时代的。世界上现存最古的滴漏是公元前十四世纪的埃及水钟。

         机械钟中国汉代天文学家张衡作水运浑象(见漏水转浑天仪)﹐能显示恒星出没﹑中天等天象﹐与室外天象完全相符。这是世界上最早的水力推动的机械钟。唐代天文仪器制造家梁令瓒所制的水运浑象﹐除能符合天象外﹐另立两个木人每刻自动击鼓﹐每辰自动击钟。这是张衡水运浑象的改良型机械钟。宋元佑年间﹐苏颂和韩公廉等共同创造水运仪象台。元代有郭守敬制的大明殿灯漏。明代詹希元造五轮沙漏。这些机械钟具有完整的齿轮系﹑凸轮和擒纵机构。欧洲的机械钟开始于十四世纪﹐此后盛行了约四百年。

         摆钟 1582年﹐伽利略发现了摆的等时性。1656～1657年﹐荷兰惠更斯把摆引入机械钟﹐从而创立了摆钟。1673年﹐惠更斯采用摆轮-油丝系统﹐造出一种便于携带的钟表。1735年﹐英国哈里森首次制造出航海钟﹐解决了当时资本主义发展中急待解决的航海定位问题。1896年﹐法国吉尧姆研制低膨胀系数的合金钢﹐造出精度极高的天文摆钟。如果把钟装入真空牟Ａд帜讴o存放在地下室﹐保持恒温﹐即为天文摆钟﹐每天的误差不超过千分之几秒(见天文时计)。
         古代测时工具杆影测时古人很早就知道﹐直立的标杆影长不断地随太阳在天上的位置的不同而变化。看杆影比直接观测太阳要方便﹐但测时结果是不等时的。《史记·司马穰苴列传》中就有春秋时代“立表下漏”测时的记载。用杆影测时法测定中午的时刻精度很高﹐是中国古代用来校正漏壶计时的主要方法之一。
         日晷在西汉时﹐中国就已使用日晷测时﹐中国通用的是赤道式日晷。它是根据针影的方向来测量真太阳所转过的角度。晷盘的刻度分成子﹑丑﹑寅﹑卯……﹐或分为100刻。北京故宫交泰殿前陈列有赤道式日晷。

         古代授时中国古代许多城市建有钟楼和鼓楼﹐靠击钟敲鼓向居民报告时间。在夜晚广泛流行的是打梆报时﹐用间断的梆声告诉人们更点。西方的教堂也有敲钟报时的制度。后来﹐也有用放午炮报时的。
         参考书目
         李约瑟著﹕《中国科学技术史》﹐科学出版社﹐北京﹐1975。(J.Needham﹐ Science and Civilization in China﹐Cambridge Univ.Press﹐Cambridge﹐1959.)
         研究会编﹕《科学》﹐社﹐京﹐1966。