别具一格的计时器--日晷?漏壶?盂漏


别具一格的计时器--日晷?漏壶?盂漏

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    现在我们用钟表计时,古时候没有钟表,人们用什么计时呢?
    请别为古人担心,他们也自有独特的计时仪器:
    日晷(guǐ) 。这是一种利用太阳的射影来测报时间的计时器 。
    那是在很久很久以前,老祖宗在和大自然的相处中,偶然发现,随着太阳的移动,树影的位置和长短也变化着,而且变化得很有规律:于是,他们找了些石块,把石块放在树旁,当树影移动到某块石头上时,就知道是什么时刻了 。
    他们砍了一根直木棍,把它直插在地上,用它来代替树木 。这木棍真比树木好用,它的影子又细又长,投在地面的石头上,界线清楚极了,测的时间也比过去准确了许多 。
    这便是原始的日晷 。这种日晷有一个底盘,底盘的边缘刻划着标志时间的线条,有的是钻的小孔,这划着线条或钻着小孔的底盘叫针盘;针盘中安放着一条竖着的指针 。在阳光下,指针便映出投影,而且会随着太阳的不同位置有规律地变化着 。人们只要看指针的影子投落在针盘的哪个线条或小孔上,就能知道准确的时间了 。
【别具一格的计时器--日晷?漏壶?盂漏】    现在中国最早的日晷,是1897年在内蒙的托克托城出土的一个石制日晷,收藏在北京中国历史博物馆内 。据专家考证,这石制日晷是西汉时期的制品 。
    日晷虽然使用方便,指示的时间也很精确,但它却受到阳光这一条件的限制 。没有阳光的时候,例如,晚上或阴天 。日晷就不能发挥它应有的作用了 。
    漏壶 。是以漏壶滴水在刻箭上表示出时刻的记时器 。
    漏壶一般由铜制成,它的历史可以追溯到很远,至少在夏、商时期就已开始使用了 。
    早期的漏壶叫“沉箭壶” 。它是这样制作的:在壶的底部钻一个小孔,壶的中间竖着一根标有刻度的箭杆 。使用时,把壶里装满水 。随着壶里的水慢慢地从小孔里往下滴漏,壶里的水平面也逐渐地下降,箭杆露出水面的部分则越来越长 。古人就用箭杆露出水面的长度来计算时间,水面上箭杆上的刻度就表示时间数字 。
    沉箭壶的制作方法不难,但缺点却很明显 。壶里的水位高时,压力大,水漏得快;水位低时,压力小,水漏得很慢 。这漏速不均匀,记时便不准确了 。
    于是,聪明的古人又发明了“浮箭壳” 。这浮箭壶的制作有些复杂:在不同高度上放置三个漏壶,然后在它们的下面再放一个接水壶,有刻度的箭杆便放在这个接水壶中 。使用时,最上面的漏壶里的水先滴入中间壶里,中间壶里的水又滴入下面的壶里,而下面的壶里的水则滴入接水壶中 。随着接水壶内水平面的升高,箭杆便逐渐上升,人们看箭杆上的刻度,就能知道具体的时间了 。
    漏壶的制造,根据有关资料的记载,我国在世界上是独一无二的 。西方的水地钟和漏壶的功用一样,它是雅典法庭用来限制发言人的发言时间的 。公元前159年传到罗马,现在雅典还存有这种遗制 。但它的制造比我国的漏壶晚得多,据说,它是公元前400年柏拉图时代的产物 。当然,它的使用也不如我国的漏壶普遍 。
    我国最早的机械计时器,隶属于天文仪器 。例如,唐朝梁令瓒等人发明的“开元水运浑天仪”,北宋苏颂等人制造的“水运仪象台”等,都包含着有“机械计时器” 。在这些机械计时器中,已采用了颇为复杂的齿轮系统 。尤其是苏颂水运仪象台中报时装置里的机械擒纵器,与现代钟表里的关键机件??锚状擒纵器,作用非常相似 。英国科技史专家李约瑟博士,便认为它“可能是欧洲中世纪天文钟的直接祖先” 。
    苏颂的报时装置虽然很是先进,但它仍是天文仪器的一部分 。第一个把机械计时器从天文仪器中分离出来的,是元代科学家郭守敬 。他制造的“七宝灯漏”,以水做动力,采用了齿轮系统和凸轮机构,能自动报时,还饰有可以按时自动跳跃的动物模型 。其工艺水平大大超越了前人 。这架“七宝灯漏”陈设在皇宫的大明殿内,颇受当朝皇上忽必烈的赏识 。
    郭守敬之后,到明代初年,能工巧匠詹希元又创造发明了“五轮沙漏”机械计时器 。顾名思义,五轮沙漏以流沙为动力,来驱动齿轮运转 。这种计时器不受气候影响,克服了水漏的不足,但由于沙粒本身很难均匀,因而不如流水那样能均匀地流动,准确性较水漏要差一点 。

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