万物简史:影响世界的100大中国古代发明与发现(十二)
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万物简史:影响世界的100大中国古代发明与发现(十二) 发布于:2013/05/08
    漏刻

  
在机械钟传入中国之前,漏刻是我国使用最普遍的一种计时器。它克服了圭表和日冕需要用太阳的影子计算时间,而在阴雨天或夜晚无法用的弱点,成为人类第一种全天候的计时工具。
“露湿晴花春殿香,月明歌吹在昭阳。似将海水添宫漏,共滴长门一夜长。”唐诗人李益的七言绝句《宫怨》用夸张的笔法,描写了一位失宠的不眠人的寂寞与愁怨,没有露重沁芬的花香,没有扣人心弦的乐曲,甚至没有明月,有的是滴不完、流不尽的漏水,和漫漫长夜,好像那壶漏里的水有海水那么多。
作为一种计时工具,漏刻的使用比日冕、圭表普遍得多,它那声声入耳的滴水声,使得古代诸多文人骚客为之动容,写下许多富有诗情画意的句章,它成了一种遣不尽的愁怨化身。
在机械钟传入中国之前,漏刻是我国使用最普遍的一种计时器。它克服了圭表和日冕需要用太阳的影子计算时间,而在阴雨天或夜晚无法用的弱点,成为人类第一种全天候的计时工具。它的发明源于人们发现陶器中的水会从裂缝中一滴一滴沁出。依据此,人们仿制了一种留有小孔的漏壶,注入水后,水就会从孔中漏出来。然后用另一个容器收集漏下的水,在这一容器内放一标有时间刻度的箭杆,箭杆上附有一个竹片或木块,能随水上浮或下沉,这套容器叫做“箭壶”。漏刻是漏壶和箭壶的合称。当箭壶收集的水慢慢增多,木块会托着箭杆上浮,古人从容器盖处就可以看到箭杆的标志,知晓具体的时间。
不过漏刻有一个显而易见的毛病,那就是漏壶里水多时,水滴速度较快,漏壶水较少时,水滴的速度较慢,这显然会影响计时的准确性。于是,聪明的古人在漏壶上再加一只漏壶,当水从下面漏壶滴下的同时,上面漏壶的水能及时地补充给下面的漏壶,使下面漏壶内的水位保持同一高度,从而能均匀地流入箭壶,这样就可以得到比较精确的时刻了。
传说漏刻早在黄帝时代就产生了。最早的漏刻没有箭壶,是把箭杆直接插在漏壶里,随水位下降,退到那一刻度,就可以大致知道什么时刻。这种方法也叫淹箭法。后来,人们在箭杆上随一木块,随漏壶水位下降,木块会带着箭杆下降,这就是沉箭法。再后来,人们发明了前面提到箭壶,即浮箭法。
很显然,淹箭法、沉箭法和后来的浮箭法,是人们在注意到漏壶水位对水滴速度的影响,为更准确计时,而对漏刻作的改进。为了使漏壶里的水更均匀地流入箭壶中,人们还用两个甚至多个漏壶,通过几级补水,使最后一级漏壶的水位基本保持不变,由它滴入箭壶的水滴速度就十分均匀了。
浮箭法在汉代就出现了,到了北宋时期,古人又发明了分水壶。公元1030年,燕肃制造了莲花漏,第一次用虹吸原理使漏壶水位保持一致。元代的郭守敬改进了莲花漏,创制了一架自动报时的七宝灯漏。可惜,他的发明没能保留下来。
巧合的是,今天保存在中国历史博物馆的一套漏壶装置是郭守敬逝世那年,即1316年(元代延祐三年)制造的。它有三个漏壶三级漏刻。作为平水壶的第三壶的底部有个漏孔以外,上面还有个排水口。当流入该壶的水过多时,就会从排水口流出,从而保持了平水壶的水位不变,使水稳定地漏到受水壶里。
现存于北京故宫博物院的铜壶漏刻是公元1745年制造的,最上面漏壶的水从雕刻精致的龙口流出,依次流向下壶,箭壶盖上有个铜人仿佛抱着箭杆,箭杆上刻有96格,每格为15分钟,人们根据铜人手握箭杆处的标志来报告时间。

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