日晷
人类使用日晷(注:利用日影测得时刻的一种计时仪器,又称“日规”)的时间非常久远,古巴比伦人在远古时代的6000年前就开始使用了,中国是在3000年前的周朝。日晷不但能显示一天之内的时刻,还能显示节气和月份。当然它的缺点也是显而易见的,笨重而且看不到阳光的时候不能用,比方阴天和晚上。
中国最早的可靠记载是《隋书·天文志》中提到的袁充于隋开皇十四年(公元594年)发明的短影平仪(即地平式日晷)。赤道日晷的明确记载,初见于南宋曾敏行的《独醒杂志》卷二中提到的晷影图。
我国早在公元前1000年左右的西周初期,就已经发明了最原始的计时器“土圭”,后来发展为“圭表”。“日晷”大约发明于汉代以前,是观测阳光投影方向的计时器。“壶漏”又称“漏壶”,大约发明于公元前五世纪,它是用漏水的方法观测“刻箭”的昼夜计时器。圭表、日晷、漏壶等,在我国沿用了二三千年。
公元二世纪初,在东汉科学家张衡制作的水力浑天仪(水运浑天仪)上,就有机械转动的计时部分(载于《晋书·天文志》),每天规律地回转一周。之后,汉末的陆绩,三国时代吴国的王蕃、葛衡,南北朝时代宋国的钱乐之,隋初的耿询,都先后制造过带有计时装置的浑天仪。
唐代开元十三年(公元725年),张遂、梁令瓒等制造的水力浑天仪,以及宋人张思训于太平兴国四年(公元979年)创制的水力浑天仪上,计时部分都有所发展。
宋哲宗元祐三年(公元1088年),苏颂和韩公廉等制造了水运仪象台,整座装置共有150多种机械零件,使浑仪、浑象和计时仪器构成一个统一的体系。而且在计时器部分已有擒纵机构,相当近代机械钟表上的擒纵器或卡子,因此它在钟表发展史上有着极为重要的意义。
水运仪象台
十三世纪后,中国出现了脱离天文仪器的机械计时器。元至元十三年(公元1276年),天文学家郭守敬创制的大明殿灯漏,其计时部分初步脱离了天文仪器(详见《元史·天文志》)。
大明殿灯漏
到了十四世纪,明初的詹希元运用齿轮系转动制作的沙漏,才成功制作出完全脱离天文仪、独立计时的机械转动计时器。
近代西方机械钟表是在明末传入中国的。公元1601年,意大利传教士利玛窦送给明朝万历皇帝两架自鸣钟,对我国的机械钟表业有着一定的影响,据说利玛窦为了符合中国的计时习惯,把欧洲的24小时改为了中国的十二个时辰,还把阿拉伯数字改为了中国数字,每天分成一百刻(即百刻),每段分为一百分。
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