古人竟使用精妙的工具來計時(組圖)
沙漏（圖片來源：Pexels）
古人形容起時間會使用「一寸光陰」、「一炷香」、「一刻鐘」等詞彙？如果要搞清楚這個問題，那就需要了解古人是如何計算時間的了。在西方鐘錶還未傳入中國以前，古人發明了多種計時工具。此篇文章就為大家盤點一下古代的「時鐘」：漏刻、日晷、圭表、更香（香篆）等等，看看古人這些精巧又充滿智慧的發明吧！
漏刻
廣州博物館館藏銅壺滴漏（圖片來源：TrutH SuiTeR／維基百科）
中國人使用漏刻的歷史非常久遠，據記載，上古時期黃帝發明並使用了漏刻計時。「昔黃帝創觀漏水，制器取則，以分晝夜。」（《隋書》）
李白有詩曰：「姑蘇台上烏棲時，吳王宮裡醉西施。吳歌楚舞歡未畢，青山欲銜半邊日。銀箭金壺漏水多，起看秋月墜江波。東方漸高奈樂何！」（《烏棲曲》）「銀箭金壺」就是漏刻。金壺水滿，故而天色漸明，漏刻正是依靠漏在壺中的水位的高低來讀取時間的。
通過考古發現，中國現存最早的漏刻是一件西漢時期的單壺沉箭漏，這種沉箭漏在水位高時，水壓較大流速較快，故而計時會存在一些誤差。
為了解決這種計時不穩定的現象，後世發明了浮箭漏和增加漏壺的方式改善計時準度。到宋代時，人們又發明了分水壺，省去了多級漏壺。這種裝置是在平水壺的上沿安裝一個分水管，有效解決了滴速不均的問題。因裝置較便利而且計時準確，迅速風行全國。李蘭《漏刻法》曰：「以器貯水，以銅為渴烏，狀如鉤曲，以引器中水。於銀龍口中吐入權器，漏水一升，秤重一斤，時經一刻。」因此，時間被稱作時刻，即是從漏刻中演化而來。
圭表
中國人使用圭表計時的歷史也非常久遠，可以追溯至周代。西周初年周公在陽城（今登封市告成鎮）建立測景台，已經使用圭表測日影了。
圭表由兩部分組成，直立於平地上的標杆或石柱叫做表，而正南正北方向平放的測定表影長度的刻板稱為圭，形如「L」。人們便可通過觀察日影投射到圭上的長短用以計時。
因而古人用「光陰」移動的距離長短來形容時間的流逝，固有「讀書不覺春已深，一寸光陰一寸金」（《白鹿洞詩二首》）之嘆。
雖然外形簡單，可是圭表卻不只限於計時之用，它還可以準確的測定二至二分（冬至、夏至，春分、秋分），是古人修訂曆法，指導農事的重要工具。而在周初分封諸侯國時，周公還根據各地夏至時的日影長度來確定諸侯受封土地的疆界。
因此《宋史》說：「觀天地陰陽之體，以正位辨方、定時考閏，莫近乎圭表。」圭表不只是計時器，還是重要的天文儀器。
日晷
赤道日晷，上面畫有日期環和時間線。（圖片來源：Sputnikcccp〜commonswiki／維基百科）
日晷與圭表的計時原理相似，好像是圭表的「版本升級」，其同樣是觀測日影來計時的工具。日晷的結構類似陀螺，通常由銅製的指針和石制的圓盤組成。銅製的指針叫做晷針，垂直地穿過圓盤中心。因此，晷針又叫表，石制的圓盤叫做晷面，安放在石台上，呈南高北低，使晷面平行於天赤道面。想要正確的使用日晷，晷針擺放時，上端必須指向北天極，下端必須對準南天極。
位於北京故宮內的日晷(維基圖片）
在晷面的正反兩面刻劃出12個大格，每個大格代表一個時辰，也就是兩個小時。當太陽光照在日晷上時，晷針的影子就會投向晷面，太陽由東向西移動，投向晷面的晷針影子也慢慢地由西向東移動。於是，移動著的晷針影子好像是現代鐘錶的指針，晷面則是鐘錶的表面，以此來顯示時間。
《漢書》載「乃定東西，立晷儀，下漏刻，以追二十八宿相距於四方，舉終以定朔晦分至，躔離弦望。」古人早將日晷、漏刻等工具共同使用以校準時間，辯定方位，觀測天文。今天在故宮太和殿前斜立著的，就是清朝皇室所使用的日晷。
更香
更香又叫香篆，古人會以「一炷香」來代表時辰。香使用方便、價格便宜，是古時最普遍的計時用品。與漏刻、圭表和日晷相比，香篆更易攜帶和使用，故而古人在行軍、海運時，也常常使用更香來記錄時間。
當然，更香的種類很多，製作者用木料搗成粉末，調為糊狀，製成香盤，香盤往往被製成「福」、「壽」等吉祥的字樣的形狀。
有的香可以燃燒一整天，價格也不超過三文錢，有的甚至可以燃燒十幾天。製作者在香上做標記用來計時，有的在特定時刻處黏上金屬珠，燃燒到此處時，小珠掉到銅盤上便會發出清脆的聲響來報時。
機械計時器
公元前117年，東漢的張衡製造了大型天文儀器——水運渾天儀，初步具備了機械性計時器的作用。後來歷代相繼製作附有計時裝置的天文儀器，宋代蘇頌製造的水運儀象台中的計時報時裝置，更是其中的佼佼者。
水運儀象台很大，整個裝置高度近10米，設上中下三層，水運儀象台的機械計時部分設在下層，它能按時刻使木偶出來擊鼓報刻，搖鈴報時，示牌報時，結構非常精巧。其內部的機械組件還共同構成了一個龐大的機械擒縱器，與現代鐘錶裡的關鍵構件——錨狀擒縱器的作用非常類似。
元代時，郭守敬將機械記時器從天文儀器中分離，製成機械水力計時器——燈漏。《元史》詳細記載了大明殿燈漏：「燈漏之制，高丈有七尺，架以金為之。其曲梁之上，中設雲珠，左日右月。雲珠之下，復懸一珠。梁之兩端，飾以龍首，張吻轉目，可以審平水之緩急。中梁之上，有戲珠龍二，隨珠俯仰，又可察准水之均調。凡此皆非徒設也。燈球雜以金寶為之，內分四層，上環布四神，旋當日月參辰之所在，左轉日一週。次為龍虎鳥龜之象，各居其方，依刻跳躍，鐃鳴以應於內。又次周分百刻，上列十二神，各執時牌，至其時，四門通報。又一人當門內，常以手指其刻數。下四隅，鐘鼓鉦鐃各一人，一刻鳴鐘，二刻鼓，三鉦，四鐃，初正皆如是。其機發隱於櫃中，以水激之。」這種使用水為動力源的機械計時器的設計是如此精妙，令人嘆為觀止。
到元順帝時，他命人製作的「宮漏」計時器的設計更為巧妙，「其精巧絕出，人謂前代所鮮有。」（《元史》）可惜的是，明太祖朱元璋稱帝後，以此為「奇技淫巧」而下令銷毀。
結語
時鐘（圖片來源：Pexels）
除此之外，還有像唐代人發明的盂漏和輥彈、明初詹希元發明的五輪沙漏等計時工具各具巧思，這說明中國古代的科技水平非常之高，只是我們的古人更注重內心的修為，將重心放在了探求人體、生命和宇宙的奧秘之中，走了一條不一樣的科學之路。