1.1.2　水中流淌的时间

现在的人们查看时间是一件非常方便的事情，手机、手表、钟表都可以准确计时。可在古代，人们想知道准确时间却并不是一件容易的事情，往往只能靠太阳或星星的运转来大致判定时间。后来，古人发明了漏壶、日晷、水运仪象台等计时工具，获取相对准确的时间才变得容易些了。

人类最早的计时工具是漏壶。它的出现不是偶然的，而是古人长期观察大自然的产物。古人在用陶器取水和储水的时候，因陶器质地疏松会出现漏水现象，而水面下降的速度则与时间有一定的对应关系。经过反复总结实践，大约在夏商时期，古人创造出了“沉箭壶”。“沉箭壶”是一只盛水的铜壶，在壶的底部有一个小洞。一根有刻度的标杆竖立在壶中，刻度部分浮于水面上。当水从小洞慢慢流出时，人们就可以根据标杆上对应的水位刻度来判断时间。由于漏壶中的水量对水滴的速度有一定的影响，所以计时的准确性较差。如图1-2所示左侧展示的是一把汉代的铜制漏壶。

为提高计时精度，古人又发明了“浮箭壶”，如图1-2右侧所示。其结构原理为：三个漏壶被放在不同高度的平面上，最下面放一个接水壶，有刻度的箭杆便放在这个接水壶中。使用时，水从最上面的壶依次流到中间和下面的漏壶中，最后流入接水壶，标杆上浮显示对应的刻度。这样的设计避免了“沉箭壶”由于水量减小对水滴速度的影响，计时更加准确。这种多级漏壶出现于东汉初年，张衡使用“二堵”，即一只漏壶和一只补给壶（不算最下面的接水壶）进行计时。晋代出现了三只一套的出水壶，而唐初的吕才设计了四只一套的漏壶。故宫博物院就保存了一套清代的大型漏壶。

图1-2　汉代漏壶（左）和“浮箭壶”（右）

在世界其他文明的史料文献中，也有关于漏壶制作和使用的记载。公元前1400年左右，古巴比伦人使用泄水型漏壶进行时间计量，其原理类似于我国古代的“沉箭壶”。在古埃及，同时使用泄水型和受水型漏壶，其中受水型类似于我国古代的“浮箭壶”。公元前270年，古希腊发明家特西比乌斯改进了漏壶，并采用人物造型的指针指示时间，如图1-3所示。

图1-3　古希腊发明家特西比乌斯制作的漏壶

漏壶利用了水的重力作用，是一种简便精巧的计时仪器。当然，古代文明中的计时工具不只有漏壶一种。由北宋天文学家苏颂等人研制的水运仪象台（见图1-4），便是集观测和演示天象、测时和报时于一体的综合性观测仪器。水运仪象台实际上是一座小型的天文台，利用水力驱动和机械传动。

图1-4　水运仪象台

当然，民间也流传着一些简单的计时工具，如唐朝和尚发明的盂漏，就是其中的一种。将一个底部钻有小孔的铜盂放置在水面上，水即从洞中涌入盂里。当水满到一定的程度，容器就会沉下去。取出铜盂倒掉水，便可以重复利用。铜盂的大小和质量是有规定的，一般一个时辰沉浮一次。由于盂漏的制作工艺简单，成本低廉，因此成为古代人们最常用的计时器。

在钟表时代来临之前，这些滴水的装置不仅记录了时间，也记录了古人逐步掌握机械原理的历程。