圭表、日晷、漏刻……中國古代計時器具知多少？

箭刻到底是什麼

古人沒有鐘錶，他們是怎麼計時的呢？

人類最早使用的計時儀器是利用太陽的射影長短和方向來判斷時間的。前者稱為圭表，用來測量日中時間、定四季和辨方位；後者稱為日晷，用來測量時間。二者統稱為太陽鍾。公元前1300～前1027年，中國殷商時期的甲骨文，已有使用圭表的記載。《詩經·國風·定之方中》篇有，“定之方中，作於楚宮。揆之以日，作於楚室……”。確切記載使用圭表的時間為公元前659年。

圭表等太陽鍾在陰天或夜間就失去效用。為此人們又發明了漏壺和沙漏、油燈鍾和蠟燭鍾等計時儀器。除此，還有應用機械傳動結構計時的渾天儀、水運儀象臺等。

圭表

圭表是我國古代度量日影長度的一種天文儀器，由“圭”和“表”兩個部件組成。直立於平地上測日影的標杆和石柱，叫做表；正南正北方向平放的測定表影長度的刻板，叫做圭。圭表的主要功能是測定冬至日所在，並進而確定迴歸年長度，此外，透過觀測表影的變化可確定方向和節氣。

圭表

如《宋史·卷七十六·律曆志九》上載：“觀天地陰陽之體，以正位辨方、定時考閏，莫近乎圭表。”

日晷

日晷儀，又稱為“日規”，簡稱“日晷”。日晷是由圭表演變而來的，在西漢以前是人們普遍使用的計時工具。它是一種利用日影測量時間的儀器，如《說文解字》中載：“晷，日景也。”日景即為日影。

日晷通常由石制的晷盤和銅製的晷針組成，並在晷盤的兩面刻劃出十二個大格，每個大格代表兩個小時。使用時，

只要觀察日影投射在晷盤上的位置，就能推算時間

。

日晷

圭表、日晷都是利用日影來推算時間的，所以到了晚上或陰雨天便失去作用。如清朝錢泳《履園叢話·藝能·銅匠》曰：“測十二時者，古來惟有漏壺，而後世又作日晷、月晷，日晷用於日中，月晷用於夜中，然是日有風雨，則不可用矣。”因此，適用於日夜、陰晴的漏刻計時器便應運而生。

漏刻

漏，指漏壺。刻，指箭刻，箭上有刻度，是放置在漏壺內以標記時刻的元件。

漏刻又稱為漏壺，是中國古代的一種水鍾，古人以水量來推算時間。早在春秋時期，漏壺計時的發展已有很高水準。而歷代也設有專職機構負責管理，民間應用相當普及，是古代重要的計時刻漏器。如《隋書·天文志》：“昔黃帝創觀漏水，制器取則，以分晝夜。其後因以命官，周禮挈壺氏則其職也。”挈壺氏，即為掌漏刻之官。

清朝漏刻

漏壺，通常使用銅壺盛水，滴漏以計時刻，故又稱為“銅壺滴漏”。銅壺滴漏使用原理，是利用滴水多寡來計量時間。漏壺有洩水型的沉箭漏、受水型的浮箭漏兩種。

沉箭漏古老而簡單，只有單壺，壺的底部有小孔，壺中有箭刻。使用時，壺中的水由小孔流至壺外，箭刻隨之逐漸下沉，以顯示時間。浮箭漏的發明晚於沉箭漏，但功能優於前者。它分供水的播水壺及置放箭刻的受水壺兩部分。使用時，播水壺的水經小孔不斷注入受水壺，箭刻便逐漸隨之上浮，以顯示時間。

浮箭漏是史上記載使用最多、流傳最廣的計時器，另也有以沙代水的沙漏計時器。後來，為了提高水流速度的穩定度及計時的準確性，逐漸再加上一隻或幾隻漏水壺，形成多級漏壺。

銅壺滴漏

沙漏

因刻漏冬天水易結冰，故有改用流沙驅動的。《明史·天文志》載明初詹希元創造了“五輪沙漏”。後來周述學加大了流沙孔，以防堵塞，改用六個輪子。宋濂著《宋學士文集》記載了沙漏結構，有零件尺寸和減速齒輪各輪齒數，並說第五輪的軸梢沒有齒，而裝有指示時間的測景盤。

五輪沙漏

香篆鍾

這種古代計時器鮮為人知。據宋代學者薛季宣著書記載，香篆鍾是一種於12世紀中葉在中國流行的古代計時器。《狄仁傑斷案傳奇》中，也記述了唐代宮廷內用香篆鍾計時的情形：香篆鍾為梅花形黃銅盤子，盤內有梅花五瓣，每瓣梅花各繚繞一圈盤香，焚燻後，根據盤香的燒沒程度來計時，時人謂之“五孕祥雲”。

大明殿燈漏

元代著名科學家郭守敬創制了大明殿燈漏。它是利用水力驅動，透過齒輪系及相當複雜的凸輪機構，帶動木偶進行“一刻鳴鐘、二刻鼓、三鉦、四鐃”的自動報時器。因其造型似宮燈，又放置於皇宮的大明殿，所以稱為大明殿燈漏。

大明殿燈漏

渾天儀

用日光不方便，單純利用水的流動來計時也有不便。這就促使了古代人開始製作一個極為誇張的，又極具野心的裝置——渾天儀。公元前117年，東漢的張衡製造出了銅鑄渾天儀，初步具備了機械性定時器的作用。

渾天儀主體是幾層均可運轉的圓圈，最外層周長一丈四尺六寸。各層分別刻著內、外規，南、北極、黃、赤道，二十四節氣，二十八列宿，還有“中”、“外”星辰和日、月、五緯等等天象。儀上附著兩個漏壺，壺底有孔，滴水推動圓圈，圓圈按著刻度慢慢轉動。於是乎各種天文現象便赫然展現在人們眼前。這件儀器被安放在靈臺大殿的密室之中。夜裡，室內觀儀人員把某時某刻出現的天象及時報告給靈臺上的觀天人員，結果是儀上、天上所現完全相符。

渾天儀

銅儀的兩側附有玉龍各一，吐水入壺，左為夜，右為晝。壺上分別立著金銅仙人和胥徒，“皆以左手抱箭，右手指刻，以別天時早晚”。更有妙者臺階下還有內裝機關與兩壺相聯的瑞輪、莢，靠著滴水的推動，依照月亮出入圓缺的變化，不停地旋轉開合，表示著朔、望、弦、晦等日期，有如活動日曆一般。

當然，

中國古代計時器具不止上述幾種，還有很多

。古代這些簡單而有效的計時儀器，充分展現了先人的智慧。

（作者：劉改英/編輯：張馥豔）