古人给夏天起了很多别名:昊天、朱雀、三伏、槐序、长夏、炎序……反正听上去就很热的样子。然而没有钟表的古人怎么知道夏天几点没那么热?人们又是如何计时的呢?
古时没有时钟的先民们过着“晨兴理荒秽,带月荷锄归”的农耕生活,春去秋来、寒暑交替、周而复始,逐渐从自然现象的变化中窥见时间的规律。
《后汉书·律历志》记载:“日周于天,一寒一暑,四时备成……谓之岁。”四时,指的是四季。显然,这里的“岁”,就是一种自然时间单位。
另一种引人关注的周期现象,是月亮的圆缺变化,对这种现象的观察,使得古人产生了“月”的概念。正如宋代沈括所说:“月一盈亏谓之一月。”通过月亮的盈亏确定的时间长度,叫朔望月。
除了年和月,人们接触最多的自然时间单位是日。正所谓日出而作日落而息,日升日落、循环往复,自然会使人们产生“日”这一时间概念。宋代沈括把它形象地称为“凡日一出没谓之一日”。
随着社会进程的发展,人们对于时间的计量要求也更高,“日”这一时间单位只能区分白天和黑夜,显然已无法满足生产需要。为此,充满智慧的古人,发明了千奇百怪的计时器,并且各个朝代都有不同。
据记载,中国是世界上最早发明和使用计时工具的国家之一。当时古人发明的计时仪器主要分为三大类:日晷类、滴漏类和机械传动结构的计时器,虽然看起来比较落后,但实用性却远远超过大家的想象。
最早的就是,人们为了能够让时间更趋于精确化,根据太阳东升西落的自然规律研究出了“圭表”(又称日晷,日规)。 殷商时期的《诗经·国风·定之方中》就提到,“定之方中,作于楚宫。揆之以日,作于楚室……”其原理就是利用太阳的投影方向来测量日中时间、定四季和辨方位。
圭表中的“表”是一根垂直立在地面的标竿或石柱;“圭”是从表的跟脚上以水平位置伸向北方的一条石板。每当太阳转到正南方向的时候,表影就落在圭面上。量出表影的长度,就可以推算出冬至、夏至等各节气的时刻。表影最长的时候,冬至到了;表影最短的时候,夏至来临了。它是我国创制最古老、使用最熟悉的一种天文仪器。
滴漏类的计时器,沙漏应该是大家最为熟悉的一个。在明代有关文献中记载,明初詹希元创造了“五轮沙漏”。后来周述学加大了流沙孔,以防堵塞,改用六个轮子。明代文学家宋濂著《宋学士文集》中记载了沙漏结构,有零件尺寸和减速齿轮各轮齿数,并说第五轮的轴梢没有齿,而装有指示时间的测景盘。
在此沙漏之前,刻漏(又称漏刻、漏壶)则是古人常用的一种计时工具,计时的准确度取决于水流的均匀程度,最早记载见于《周礼》。是中国历史上使用时间最长、应用最广的计时装置,不仅古代中国用,而且古埃及、古巴比伦等文明古国都使用过。
再然后就是在《新唐书·天文志》一书中对唐开元十三年(725)僧一行和梁令瓒设计的浑天仪有较详细的记述。仪器上分别装有日、月两个轮环,用水轮驱动浑象。
浑象每天转一周,日环转1/365周,仪器还装有两个木偶,分别击鼓报刻,是一座上狭下广的木建筑。
水运浑天仪是一具依靠水力运转,能模仿天体运行的仪器,并可以测定时间。这个浑天仪改进了汉代科学家张衡的设计,注水激轮,令其自转,昼夜一周,除了表现星宿的运动以外,还能表现日升月落。
日晷、漏刻、火计时、沙漏、香钟……虽然看起来很落后,但一步步地进化、改变、适应、制造工具,它的实用性超乎大家的想象。
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