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没有钟表的古代,人们是如何来知晓时间的呢?工具可以媲美现代

2024-06-12文化

前言

我们是否想过,在这个科技发达的时代,如果有一天所有计时工具:手机、手表、电子钟全都失灵了,我们还能判断时间吗?

古人在没有任何现代科技产物的帮助下,是否只能通过太阳升起和落下来粗略区分一天之中不同的时间段呢?事实上,古代中国人早在三千多年前就发明了不少精密的计时工具,其准确性毫不逊色于今日的电子设备。

日晷:圭表的升级版

据记载,中国最早的计时工具名为「圭表」,出现于远古时期。它的制作思路极为简单——利用太阳投射下的影子判断时间。只要太阳照常升起,人们就可以通过观察圭表上圭影的长度变化来推算时间的早晚。

圭表的发明人张衡,他是一个典型的古代士子,博学多闻而多才多艺。他擅长天文、地理、法律等诸多学问,并以其卓越的思维为后人留下了不少发明。

圭表便是他年少时的一大发明。当年张衡还是个刚出社会见识不多的青年书生,他时常仰望星空,对天文现象极为着迷。有一次,他在做日晷实验时忽然灵机一动,想到太阳光的运动规律不受位置限制,于是便创造出了这一简易实用的计时工具。

尽管在当时而言圭表的出现已属划时代的发明,但客观上它仍存在无法克服的缺陷——一旦遇到天气不好,便无法使用。为了解决这个问题,中国人在春秋时期又发明了日晷。日晷与圭表原理相仿,同为利用太阳光判断时间,但日晷上标注有十二时辰,辨别时间更加精确。

中国古代将一天分为12个时辰,每时辰相当于现在的2小时。日晷的制作者们在长期的实践中掌握了不同地区、不同时间太阳光照射角度的细微差异,所以日晷的种类繁多,能更好地适用于各地的使用。

然而,日晷毕竟也需要依赖太阳光照来计时。一到天阴雨连绵的季节,它就失去了作用,无法满足人们对准确计时的需求。于是,中国人的智慧再次结出硕果——不再依赖天气的「滴漏」问世了。

滴漏:中国古代高精度计时器

「滴漏」又称「水钟」,它是通过水的流动来计量时间。其运作原理类似于今天的沙漏,不同的是,滴漏采用的不是沙粒而是水的流动。最初的滴漏称为「铜壶滴漏」,是由东汉时期的发明家马钧所制。

它由两个以上的铜壶置于一起,上面的壶有小孔,水从中缓缓滴落到下面的壶里。下方的壶上刻有时间刻度,通过水位的高低变化来推算时间。这种结构简单的铜壶滴漏极大地推动了中国古代计时技术的进步,标志着中国人正式告别了对天时的依赖,迈向了更科学精确的计时方式。

铜壶滴漏问世后,中国历代科学家们在此基础上又做了大量改进和应用创新。到了宋朝,科学家苏颂所制作的「漏水转浑天仪」,已经成为当时世界上第一台用水力发动的浑天仪。这座高达十二米的巨型仪器,有五层楼阁,宽七米,不仅可以显示时间,还能展示日月星辰的运行轨迹,被誉为世界最早的天文钟。

除此之外,中国古代还存在多种小型而精美的利用水流计时的器物。如明代发明的「大明殿灯漏」,外形做工考究,每到整点时能自动发出声响报时,颇似今人所用的多功能电子钟;还有利用不同浓度盐水比重差异的「沉箭式漏壶」,箭头随着时间变化缓缓下沉......这些器物无一不展现出中国古人的创造精神与丰富想象力。

钟鼓时间:百姓生活中的计时标杆

自汉代起,中国的城市便普遍建有高大的钟鼓楼,这为当时的百姓生活带来了极大便利。人们只需仰头望一眼钟鼓楼上的时钟,便可清楚知晓时间。再配合城市中定期敲响的鼓声提醒,基本上就不会错过日期了。

夜晚时,城市中则有持梆人在街道上巡逻,他们手持梆子、锣等打击乐器,每隔一定的时间段便发出声音以报时。这种方式在中国古已有上千年的历史,一直延续至近代。老北京的「打更人」就是这个传统的继承者,他们忠实履行报时之责,让整个北京都在他们的鼓锣声中入眠。

此外,中国民间还盛行以燃香来计时。早在唐代,便有专门用于计时的「百刻香」。它共分为100个刻度,整根香燃尽的时间正好是一个昼夜。百姓们日常生活中更常用的是「一炷香」来判断时间,因为一般香的燃烧时间大致是一个时辰,即现在的2小时。

当然,在生活中百姓们也有更随意的计时方式。比如泡一壶热茶,通过茶水从热到凉的时间跨度来粗略判断;或者邮寄物品时,看隔夜收到回信即可知道运送需要的时间。这些朴实无华的计时方法虽不甚精确,却也成为老祖宗们生活常态的一部分。

精妙绝伦的水运仪象台

在中国古代计时技术发展的历史长河中,最令后人津津乐道的当属宋代科学家苏颂所制的水运仪象台。这座仪象台高十二米,共有五层,内部结构复杂精妙,是当时世界上空前的大型科技成果。

据史书记载,苏颂生性刻苦,自幼便对自然科学现象极为着迷。他精通天文、数学、工程学等多学科知识,并一直梦想自己能制作出一台巨大而精确的天文钟。宋太宗即位后,鉴于苏颂在科技发明上的成就,特意拨款支持他建造大型浑天仪。

苏颂历时三年终于完成了心愿。这台仪象台分为五层,每层配置不同的天文场景装置,能模拟出日月星辰运行的轨迹。从第一层登上去,可观测到一日十二时辰的白天黑夜变迁;第二层是月相周天运动,模拟出月亮的盈亏圆缺;第三层展示太阳在黄道带中的运动轨道;第四层模拟了五大行星的运行;最顶层则是恒星演示装置。所有这些装置的运行全部依靠水力推动,没有任何人工参与。

除此以外,水运仪象台内设置众多传动装置,可自动报时和显示节气。这些功能在当时而言无疑是史无前例的高科技成果,完全超越同时代的欧洲各国。后世学者由此不得不承认,中国古代在科技发明领域的成就,的确在同一时期的世界文明中占有绝对的领先地位。

结语

通过上述内容,我们不难发现,在没有任何现代科技产物帮助的古代,中国人完全有能力通过自身的智慧创造出计时工具。

从最早的日晷、圭表,到后来的铜壶滴漏、百刻香,再到巨大而精密的水运仪象台,这一系列定时之法的产生和发展充分证明了中华民族的创造力与审美情怀。事实上,在当今这个物质极度发达的社会里,我们似乎也并不见得比古人生活得更美好。

反而因为依赖太多科技产品,丧失了与自然相处的本能。中国古代那些简单而富有美感的计时方式,恐怕更能让人心生愉悦、加深生活体验。

所以并不一定需要什么最尖端的人工智能设备,才能让我们对时间的感知更加准确丰富。这些看似简陋的古法,要比我们想象得更能考验人的创造力与耐心。它们同样警示我们:不要因物质生活的富足而遗忘与大自然共生共存的本真。