古人沒有手錶,是如何準確判斷時間的?

文/子衿

插畫師/嗚喵

你們知道,在現代社會中,什麼東西是最重要且最基礎的呢?錢?社會秩序?道德?規則?正所謂,一千個人眼中就有一千個哈姆雷特。對於剛才的問題,相信在每個人的心中肯定都有不同的答案。但其實答案應該是時間。

目前已知的所有人類活動,最重要的一個標籤就是時間,這一點是不可否認的。不信咱們就先來辯辯。時間是人類發明的最偉大切萬能的計量單位,人們才剛剛從猿類生物進化為類人猿的時候,那時候的行為和猿類沒有任何區別。對於他們的生命來說,就只有兩個意義,一個是食物,而另一個就是繁殖。除此之外,就沒有其他的任務了。但是隨著時發展,直到兩三百萬年前,劇烈的行星變動迫使人類祖先的中央神經系統以每三千年一毫升的平均速度,發展出更多腦灰質和腦白質。

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隨著時間的流逝,經過一次次的突變,人類祖先的大腦有一升之豐富,體積膨脹,結構複雜,上千億個細胞緊密連線。大腦在神經強度緊繃到極限的時候迸發出第一個想法:”我是”。這時的人類祖先開始有了自我意識。自我意識最初入侵人類思想之後,隨之而來的就是強烈的孤獨感。自我意識的代價是意識到生命的孤獨本質,與其他一切生命的距離,甚至是與一切人類同類的距離。在最初的“我是”時刻,人類的思想不僅感到孤獨,更感到恐懼。因為伴隨自我意識而來的,還有一個更駭人的發現:時間。這是人類獨一無二的發現。

時間的這個概念具體是由誰提出來的,我們無從考究。中國在五千年前就有了曆法,而古埃及在七千年前就有了曆法。但是我知道最初意識到時間的人,一定突然發現自己是孤身一人,在時間的長河上無依無靠地飄蕩。但是從這個時候開始,從意識到時間這一刻開始,人類發生了鉅變,人類的一切活動都變得有了意義。所以時間是構成了人類社會的基礎。就現在而言,我們早已經離不開時間半步。我們所有一切的活動,都是靠著時間來規劃的。現在的時間對我們來說也是很方便的,手機,手錶,隨處可見的鐘表。但是我們聰明的先輩在機械錶發明之前,在那個沒有手機,甚至沒有手錶的年代裡,又是如何準確的得知時間的呢?

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我先來科普一個小知識。在1350年,義大利的丹蒂製造出第一臺結構簡單的機械打點塔鐘,日差的時間在15分鐘到30分鐘,指示針只有時針,為最早的機械鐘。1868年奢侈品牌百達翡麗,為匈牙利王族夫人制造了第一支手鐲表,為最早的機械錶。鍾和表的概念是不同的。而1350年,當時的中國正處於元朝,此時的古代先民們,又是怎麼知道時間的呢?

肯定會有很多觀眾會第一時間想到日晷,沒錯日晷是我國古代先民得知時間的一個方法。日晷,別稱圭表,日規。最早的日晷其實就是根插在土地裡的棍子,透過觀察棍子的影子就可以得知此事的時間以及季節。“圭”是從表的跟腳上以水平位置伸向北方的一條石板,“表”是一根垂直立在地面的標杆或石柱,。每當太陽轉到正南方向的時候,表的影子就落在圭面上。量出表的影子長度,就能大致推算出冬至、夏至等各節氣的到來。影子最長的時候,是冬至;影子最短的時候,是夏至。可見我國古代先民是多麼的聰明。

日晷是我國曆史最久遠、使用時間最久的一種天文儀器。公元前1300到前1027年,在中國殷商時期就已經有日晷的使用記載了。而日晷又分為水平式日晷、赤道式日晷、子午式日晷以及卯酉式日晷等等。接下來就一一介紹這些不同的日晷。

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水平式日晷是最常用的日晷,使用的是水平式的刻度盤,錶針的傾斜度,根據不同使用地的緯度設定,適合低緯度的使用。赤道式日晷是根據使用地的緯度來使用的,將錶針朝向北極固定,觀察錶針的投影在垂直於標準的圓盤上的刻度來判斷時間。盤上的刻度是均等分的,適合中低緯度的使用。如果將圓盤底座改為圓環底座,就成了赤道式羅盤日晷。而南向垂直日晷,錶盤刻度面朝向正南且垂直地面,這一種日晷適合在中緯度的地區使用。東向垂直式日晷是錶盤刻度朝向正東,並且垂直地面的日晷。這種日晷只能在上半日或者下半日使用,但在全球地區都適用。側向垂直式日晷的錶盤刻度採用的是垂直方向,這種日晷需要根據建築物的牆面方向的不同來換算刻度,依季節及時間的不同,有時不會產生影子

這些古老而又神奇的計算時間的方法,即使是放到現代社會,也是完全適用的,也許將來某一天在荒郊野外,手錶又沒電的時候,這個時候就能用到我國古代先民的智慧結晶了。但是這歎為觀止的日晷,卻也不是萬能的,它的短板也很明顯,每當陰雨天或者日照不良時,就無法使用了。但是這難不到我們聰明的古人們,這時又有很多神乎奇蹟的發明應運而生了。

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比如刻漏,大家所之的沙漏也是屬於刻漏中的一種。刻漏主要有洩水型和受水型兩種型別。早期的刻漏多為洩水型刻漏,水從漏壺底部側面流出,格叉和關舌上升,讓浮在漏壺水面上的漏箭隨水面下降而下降,根據漏箭上的刻度來表示時間。後來又創造出受水型刻漏,水從漏壺以恆定的流量注入受水壺,漂浮在水壺水面上的漏箭隨水面上升而上升,以此來指示時間。恆定的流量,是刻漏時間精準的關鍵。首先,漏壺的水位保持恆定。其次,向受水壺注水水管流量必須固定不變,採用虹吸原理,以便於調整和修理。但是刻漏在寒冷的冬天容易結冰,所以也有了用流沙代替水流的刻漏。

除此之外還有用機械傳動結構的計時儀器,其中最為傑出的當屬儀器當屬渾天儀。上分別裝有日、月兩個輪環,用水輪驅動。注水激輪,讓它產生自轉,24小時旋轉一週。除了能表現星宿的運動外,還能表現日升和月落,在儀器上面,還有兩個木人,用齒輪連線著水輪帶動,其中一個木人每個刻鐘自動擊鼓,也就是15分鐘,另外一個木人則每一個時辰自動撞鐘,也就是兩個小時。相當於兼備了鬧鐘的提醒功能。怎麼樣,看完了這麼多的古人計時的方法之後,各位又有怎麼樣的奇思妙想呢?