文字/编辑:贰玖
在古代,没有现代的钟表和电子设备,人们如何精准地记录时间呢?
答案就是——漏刻,一种古老而神奇的时间计量工具。
漏刻的外形像一个壶,壶中装满水,底部有一小孔,它是我国古代用来计时的一种装置,其历史可以追溯到公元前的周朝,但问题是:
这么普通的工具究竟是如何精准记录时间流转的?真相竟然就“藏”在壶中的水里!
漏刻的起源与原理
漏刻,又称漏壶或水钟,据《周礼》记载,早在周朝就已经有了漏刻的雏形,它的工作原理简单,就是靠水的稳定流速来帮忙计时。
一个标准的漏刻,主要包括两大块:漏壶和箭壶。
漏壶是一个装满水的容器,底部有个小洞,水就从这个洞里面匀速地往外流。
为了让水流得稳稳当当,漏壶的设计和打造可是相当考究,这样才能保证计时准确无误。
箭壶呢,就是一个带刻度的容器,专门用来接收漏壶流出来的水。这些刻度通常是以时辰、刻、分这些单位来标的,一目了然,非常方便。
后来为了提高计时的精确度,箭壶上的刻度做得更加细致,有时候甚至能精确到更小的时间单位。
而随着时间的推移,箭壶里面的水位会一点点往上涨,人们只要瞅瞅水位爬到哪儿了,就能心里有数,知道时间多久了。
漏刻的结构与制作
做漏刻这事儿,得手艺特别好,因为漏刻准不准,全看做得细不细。首先,漏壶和箭壶用什么材料特别重要。
古代工匠一般用铜或者陶土做漏壶,因为这两种材料均匀,不容易变形,能让水流得比较稳定。
铜质的漏壶得铸造、打磨、抛光,陶土的漏壶得制模、烧制。
漏壶底下的小孔最难做,孔得特别精确,才能保证水流得稳。古代工匠用手工钻或者简单的机械来钻这些小孔。
为了孔精确,工匠们得一遍遍测试,调整钻头粗细和钻孔深度。
而为了计时更准,古代工匠还发明了分水器,分水器上有好多小孔,能让漏壶的水流到好几个箭壶里。
这样就算环境不一样,箭壶里的水位变化也能差不多,计时就更准了。
到了汉代,漏刻用得多了,不仅材料和设计更讲究,功能也多了。
比如有的漏刻带报时装置,像铜壶滴漏里的铜人或铜鸟,到点儿了就自动报时,漏刻更好用了,也更好看了。
唐代以后,漏刻的工艺和精度更是牛了,样式也更复杂多样。
比如唐代的漏刻有时候好几个漏壶和箭壶,时间量得更准。
而且唐代的漏刻装饰也更漂亮,雕刻彩绘啥的,展现了唐代工艺美术的高水平。
漏刻的使用与校准
漏壶这玩意儿得时不时校准一下。水温、水压啥的都能影响水流速度,所以古代那些管漏壶的得经常检查调整,保证时间准确。
那时候负责漏壶的官员叫“漏刻博士”,他们得负责保养和校准漏壶,确保时间记录得靠谱。
校准漏壶一般用个叫“夜测法”的办法。晚上,漏刻博士会把漏壶放在恒温的地方,看着水位变化,跟标准时间比对一下。
要是有误差,他们就得调整漏壶底下的小孔,或者调整箭壶里的水位,保证漏壶走时准。
漏刻博士们通常用个叫“水则”的玩意儿来量水位,这东西跟现在的尺子差不多,能精确量出水位变化。
漏刻博士还得考虑季节变化对水温的影响,夏天水温高,水流得快;冬天水温低,水流得慢。
所以,漏刻博士得根据季节调整校准值,保证时间记录得准,同时他们还得负责漏壶的日常保养。
比如清理漏壶和箭壶,确保水流通畅,没堵住,另外漏刻博士还得记录时间数据,给天文观测和历法编制提供准确的时间参考。
在我国古代,漏刻博士一般归太史局或者钦天监这样的官方机构管,漏壶的准确性直接关系到朝廷的行政管理和天文历法的编制,所以漏刻博士在古代社会里地位挺高的。
漏刻的种类与演变
汉代时期的漏刻技术有了全新发展,搞出了个十分复杂的“水运仪象台”,这台装置不仅能告诉你现在几点,还能展示一出“天文秀”:
比如日月星辰是怎么转的,这东西简直就是古代的天文钟,计时、观星、演示,样样精通,展现了古代工匠们的手艺和智慧。
再看漏刻,也有好几种类型,浮箭式和沉箭式漏刻是当时最流行的。
浮箭式漏刻就是在箭壶里放个带刻度的浮箭,水位一涨,浮箭就跟着往上走,一看浮箭的位置就能知道现在几点了。
沉箭式漏刻则是箭壶里放个带刻度的沉箭,水位涨了,沉箭就慢慢沉下去,你得看沉箭露出水面的部分来判断时间。
这两种各有千秋,浮箭式漏刻看时间方便,沉箭式漏刻在某些情况下更稳当。
就这样到了宋代,又有了更高级的多级漏刻出现,用好几个箭壶连着,一个壶的水位变化会影响下一个壶,这样时间就能测得更准了。
不过这种多级漏刻通常由几个漏壶组成,每个壶的水位变化都得配合得天衣无缝,才能实现精确的时间计量。
还有那种把日晷和漏刻结合起来的复合式计时器,这种计时器白天用日晷,晚上用漏刻。
日晷白天准,漏刻晚上准,两者一结合,全天候时间测量就搞定了,解决了单一计时器在某些时段不准的问题。
漏刻算是古代的一种“黑科技”,但如今大家用科学角度来看,它其实就是利用了流体力学中的稳定流动原理。
确保水以恒定的速率流出的同时,再对时间的分割和度量。
古人计算时间用的是时辰,一个时辰差不多就是现在的两小时,而漏刻能把时辰再切成更小的块儿,即“刻”。
一刻大概就是现在的14.4分钟,人们就靠看水位怎么一点点往下掉,来判断时间过得有多快。
那个年代,漏刻非常重要,无论是安排晨起夜寝、种地农耕还是观星辩日,都得靠它来精确地掐准几点几分。
虽然现在高科技已经取代了漏刻的工作,但漏刻作为古代科技的代表,它对后来的钟表制作、时间测量甚至现代科技的进步都有重大意义。