题目

中国人如何发明时钟?

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汉代铜漏壶
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中国的谚语说:“工欲善其事,必先利其器”,就是说一个做工的人要想把工作做得又快又好,必先让他使用的工具变得锋利。天文仪器是天文学发展的基础,因此中国古代的天文学家在这一方面花了不少功夫。

 

《史记‧司马穣苴传》司马穣苴用来确定时间的仪器是表和漏刻,是古代最重要的两种计时仪器。漏刻主要由漏壶和箭刻组成,根据漏壶中水位的高低来度量时间,箭刻上所刻的就是表示时间的刻度线。在商代后期,中国出现了把一昼夜分为100等份的百刻计时制并一直沿用到了清代。百刻制的出现使中国古代有了统一的计时标准。

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浮箭法示意图
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最迟从周代起,国家开始使用漏刻计时并设立专职机构管理时间。秦朝太子宫中设有“太子率更家令丞”一职,负责管理漏刻为皇太子服务。到西汉制定《太初历》时,漏刻开始成为天文计时仪器,由“太史待诏”掌管。另外,汉代光禄勋卿下设“郎官”一职,负责用漏刻为皇宫日常生活、礼仪制度提供时间服务。这三套管理漏刻的制度也被沿用到清朝。

 

滴滴答答均匀的从带孔的陶罐中流出,时间有条不紊一点点地流逝,这种现象启发远古时期的人们用流水计量时间。最早出现的沉箭漏就是在漏壶中灌满水,一个竹制或木制的小舟漂浮在水面上,小舟上竖一带有刻度的木尺,木尺从漏壶盖子的孔中穿出。小舟随着漏壶中水位下降而下降,漏壶盖遮到木尺的那条刻线就指示到了甚么时间。汉武帝时期出现了浮箭漏。它由两只漏壶组成,一只用来供水,一只用来接水,接水的壶因其内装有箭尺通常被称为箭壶。水均匀地从供水壶流到箭壶,箭壶中的水位逐渐上升,小舟上的木尺也逐渐上浮,指示时间的多少。

 

宋朝天圣八年(1030年),身为龙图阁侍制的燕肃向宋仁宗献上了莲花漏的制作方法,这就是著名的燕肃莲花漏。这种漏壶因其箭壶上有一铜制荷叶,叶中支一莲花,上端饰有莲蓬的刻箭从莲花心中穿出而得名莲花漏。它有两个供水壶,分别叫做上匮和下匮,向箭壶供水的下匮旁边有一溢水口,依次连接着铜制的节水小筒、竹注筒和减水盎。虽然燕肃莲花漏和当时使用的秤漏相比有很大的长处,但是由于人们已经习惯了秤漏,加之管理漏刻的人缺乏操作莲花漏的经验,致使莲花漏优点无法正常发挥。直到司天监对燕肃莲花漏作了长达三年的反复检验后,才开始被广泛使用。

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宋代燕肃所设计的漏刻
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将一根木杆垂直地插在地上就形成了表。可别小看这根简单的木杆,它可是中国最古老的天文仪器。古人用它不仅可以确定南北方向,还可以测定节气与时刻。早先的表和圭是单独的两件仪器,土圭是一种玉制的尺子,长约一尺五寸,用来量度表影的长度。

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圭表示意图
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上载日期:
2019年08月27日

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