題目

中國人如何發明時鐘?

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漢代銅漏壺
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中國的諺語說:「工欲善其事,必先利其器」,就是說一個做工的人要想把工作做得又快又好,必先讓他使用的工具變得鋒利。天文儀器是天文學發展的基礎,因此中國古代的天文學家在這一方面花了不少功夫。

 

《史記‧司馬穣苴傳》司馬穣苴用來確定時間的儀器是表和漏刻,是古代最重要的兩種計時儀器。漏刻主要由漏壺和箭刻組成,根據漏壺中水位的高低來度量時間,箭刻上所刻的就是表示時間的刻度線。在商代後期,中國出現了把一晝夜分為100等份的百刻計時制並一直沿用到了清代。百刻制的出現使中國古代有了統一的計時標準。

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浮箭法示意圖
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最遲從周代起,國家開始使用漏刻計時並設立專職機構管理時間。秦朝太子宮中設有「太子率更家令丞」一職,負責管理漏刻為皇太子服務。到西漢制定《太初曆》時,漏刻開始成為天文計時儀器,由「太史待詔」掌管。另外,漢代光祿勳卿下設「郎官」一職,負責用漏刻為皇宮日常生活、禮儀制度提供時間服務。這三套管理漏刻的制度也被沿用到清朝。

 

滴滴答答均勻的從帶孔的陶罐中流出,時間有條不紊一點點地流逝,這種現象啟發遠古時期的人們用流水計量時間。最早出現的沉箭漏就是在漏壺中灌滿水,一個竹製或木製的小舟漂浮在水面上,小舟上豎一帶有刻度的木尺,木尺從漏壺蓋子的孔中穿出。小舟隨着漏壺中水位下降而下降,漏壺蓋遮到木尺的那條刻線就指示到了甚麼時間。漢武帝時期出現了浮箭漏。它由兩隻漏壺組成,一隻用來供水,一隻用來接水,接水的壺因其內裝有箭尺通常被稱為箭壺。水均勻地從供水壺流到箭壺,箭壺中的水位逐漸上升,小舟上的木尺也逐漸上浮,指示時間的多少。

 

宋朝天聖八年(1030年),身為龍圖閣侍制的燕肅向宋仁宗獻上了蓮花漏的製作方法,這就是著名的燕肅蓮花漏。這種漏壺因其箭壺上有一銅製荷葉,葉中支一蓮花,上端飾有蓮蓬的刻箭從蓮花心中穿出而得名蓮花漏。它有兩個供水壺,分別叫做上匱和下匱,向箭壺供水的下匱旁邊有一溢水口,依次連接着銅製的節水小筒、竹注筒和減水盎。雖然燕肅蓮花漏和當時使用的秤漏相比有很大的長處,但是由於人們已經習慣了秤漏,加之管理漏刻的人缺乏操作蓮花漏的經驗,致使蓮花漏優點無法正常發揮。直到司天監對燕肅蓮花漏作了長達三年的反覆檢驗後,才開始被廣泛使用。

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宋代燕肅所設計的漏刻
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將一根木杆垂直地插在地上就形成了表。可別小看這根簡單的木杆,它可是中國最古老的天文儀器。古人用它不僅可以確定南北方向,還可以測定節氣與時刻。早先的表和圭是單獨的兩件儀器,土圭是一種玉製的尺子,長約一尺五寸,用來量度表影的長度。

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圭表示意圖
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上載日期:
2019年08月27日

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