古代是用什么来计算时间的?
日晷、蜡烛钟、水钟、沙漏
圭表、各种日晷、以滴水多寡来计时的各种水钟,还有沙钟、火钟、蜡烛钟、辊弹漏刻千章铜漏、延佑滴漏、龙舟香漏、火龙出水、赤道式日晷、赤道经纬仪、浑仪等 圭表 圭表是我国最古老的一种计时器,古代典籍《周礼》中就有关于使用土圭的记载,可见圭表的历史相当久远。圭表是利用太阳射影的长短来判断时间的。它由两部分组成,一是直立于平地上的测日影的标杆或石柱,叫做表;一为正南正北方向平放的测定表影长度的刻板,叫做圭。既然日影可以用长度单位计量,那么光阴之“阴”,及时间的长短,,用“分”、“寸”表达就顺理成章了。 日晷 日晷也是通过观测日影计时的仪器,主要是根据日影的位置以确定当时的时辰或刻数。从出土文物来看,汉以前已使用日晷,在机械钟表传入中国之前,日晷一直是通常使用的计时器。日晷的主要部件是由一根晷针和刻有刻线的晷面组成,随着太阳在天空运行,晷针的投影像钟表的指针一样在晷面上移动,就可以指示时辰。 漏刻 圭表和漏刻都是用太阳的影子计算时间的,然而遇到了阴雨天或黑夜便失去作用了,于是一种白天黑夜都能计时的水钟便应运而生,这就是漏刻。漏,是指漏壶;刻,是指刻箭。箭,则是标有时间刻度的标尺。漏刻是以壶盛水,利用水均衡滴漏原理,观测壶中刻箭上显示的数据来计算时间。作为计时器,漏刻的使用比日晷更为普遍。我国古代诸多文人骚客留下了许多有关漏刻的富有诗情画意的章句。如唐代诗人李贺:“似将海水添宫漏,共滴长门一夜长。”宋代苏轼:“缺月挂疏桐,漏断人初静。”在机械钟表传入中国之前,漏刻是我国使用最普遍的一种计时器。为了获得恒定的流量,首先应使漏壶的水位保持恒定。其次,向受水壶注水的水管截面面积必须固定,水管采用“渴乌”(虹吸)原理,便于调整和修理。有两种保持水位恒定或接近恒定的方法,均见于宋代杨甲著《六经图》(刊于1153年)中的“齐国风挈壶氏图”。图中“唐制吕才(约公元600~650)定”刻漏是在漏壶上方加几个补偿壶,“今制燕肃(1030)定”刻漏采用溢流法,深四寸。多余的水由平水壶(下匮)通过竹注筒流入减水盎。燕肃创制的漏壶叫莲花漏,北宋时曾风行各地。
《全上古三代秦汉三国六朝文·全后汉文》中在桓谭(卒于公元56年)的文章里说刻漏度数因干、湿、冷、暖而异,在白天和夜间需要分别参照日晷和星宿核对。当时已认识到水温和空气湿度对刻漏计时精度的影响。
刻漏的最早记载见于《周礼》。已出土的文物中最古老的刻漏是西汉遗物,共3件,均为泄水型。其中以1976年内蒙古自治区伊克昭盟杭锦旗出土的青铜漏壶最为完整,并刻有明确纪年。比较完整的传世刻漏有两个,均为受水型:一个在北京中国历史博物馆,是元代延祐三年(1316)造;一个在北京故宫博物院,是清代制造。
沙漏
因刻漏冬天水易结冰,故有改用流沙驱动的。《明史·天文志》载明初詹希元创造了“五轮沙漏”。后来周述学加大了流沙孔,以防堵塞,改用六个轮子。宋濂(1310~1381)著《宋学士文集》记载了沙漏结构,有零件尺寸和减速齿轮各轮齿数,并说第五轮的轴梢没有齿,而装有指示时间的测景盘。
浑天仪
古代文献中有汉武帝时(公元前140~前87)洛下闳、鲜于妄人作浑天仪之说,但未提到它的结构。《晋书·天文志》记载东汉张衡 (公元78~139)制造浑天仪,说在密室中用漏水驱动,仪器指示的星辰出没时间与天文观察的结果相符。《新唐书·天文志》对唐开元十三年(725)僧一行和梁令瓒设计的浑天仪有较详细的记述。仪器上分别装有日、月两个轮环,用水轮驱动浑象。浑象每天转一周,日环转1/365周,仪器还装有两个木偶,分别击鼓报刻,是一座上狭下广的木建筑。
水运仪象台
为北宋元祐三年(1088)苏颂、韩公廉等人所制。他们于绍圣(1094~1097)初年著《新仪象法要》,载有总图和部件图多幅。这台水运仪象台高三丈五尺余, 宽二丈一尺,是一座上狭下广的木建筑。台的下层有提水装置,由人力推动河车,带动升水上轮和下轮(筒车),将水提到天河(受水槽),注入天池(蓄水池)。台中平水壶保持水位恒定,并通过一定截面的水管向枢轮(水轮)上的受水壶流泄恒定流量的水,推动枢轮。枢轮通过传动齿轮带动昼夜机轮、浑象和浑仪。
水运仪象台有一套比较复杂的齿轮传动系统。 在枢轮的上方和圆周旁有“天衡”装置──擒纵机构,这是计时机械史上一项重大创造,它把枢轮的连续旋转运动变为间歇旋转运动。
大明灯漏
1276年,中国元代的郭守敬制成大明灯漏。它是利用水力驱动,通过齿轮系及相当复杂的凸轮机构,带动木偶进行“一刻鸣钟、二刻鼓、三钲、四铙”的自动报时。
古埃及人制定了自己的历法。马克思说:“计算尼罗河水涨落期的需要,产生了埃及的天文学。”这就是说,天文学知识的产生来自于对自然界的观察。古埃及人发现三角洲地区尼罗河涨水与太阳、天狼星在地平线上升起同时发生,他们把这样的现象两次发生之间的时间定为一年,共365天。把全年分成12个月,每月30天,余下的5天作为节日之用;同时还把一年分为3季,即"泛滥季"、"长出五谷季","收割季",每季4个月,希罗多德说:"埃及人在人类当中,第一个想出用太阳年计时的办法,……在我看来,他们的计时办法,要比希腊人的办法高明,因为希腊人,每隔一年就要插进去一个闰月,才能使季节吻合,……"。 \NPQKrd6Dpe]DnQjH 古埃及人把昼和夜各分成12个部分,每个部分为日出到日落或日落到日出的时间的1/12。埃及人用石碗滴漏计算时间,石碗底部有个小口,水滴以固定的比率从碗中漏出。石碗标有各种记号用以标志各种不同季节的小时。别怀疑,古埃及的占星学可是很发达的。正如古埃及文明的特色一般,他们的十二星座也是以古埃及的神来代表的。 HcjaJ]nS\aJGN。M 古埃及人关于星的研究与知识累积起源于远古时代农业生产的需要。古埃及的农业生产,由于播种季节和田野果园的丰收都要依赖于尼罗河的每年泛滥,而尼罗河的泛滥,又和星体运动有关,特别是每隔1460年便会出现日出、天狼升空与尼罗河泛滥同时发生的现象。所以,僧侣从很早便开始制作天体图埃及的天文学与数学一样,仍然处于一种低水平的发展阶段,而且还落后于巴比伦。在古埃及的文献中,既没有数理仪器的记述,也没有日食、月食或其他天体现象的任何观察的记录。埃及人曾把行星看成漫游体,并且把有命名的称为星和星座(它很少能与现代的等同起来)所以,他们仅有的创作能够夸大为"天文学"的名字从古王国时代一直到较晚的托勒密时代保存下来的某些铭文包括了天空划分的名单。被希腊人称为"德坎"(黄道十度分度)的是用图描绘的所谓夜间的12小时。人们使用德坎划分年份,一年由36个为期10天的连续星期构成。36个德坎共计360天,构成一年的时间。但是,还缺少5天,因此,每隔若干年,每星期德坎出现的时间就必须往后移。埃及人的宇宙观念往往是用不同的神话来解释,并且保留了一些不同的天体的绘画。在新王国时代陵墓中的画面上,我们看到天牛形象的天空女神努特,她的身体弯曲在大地之上形成了一个天宫的穹隆,其腹部为天空,并饰以所谓"星带"。沿星带的前后有两只太阳舟,其中头上一只载有太阳神拉,他每日乘日舟和暮舟巡行于天上。大气之神舒立在牛腹之下,并举起双手支撑牛腹,即天空。天牛的四肢各有2神所扶持。按另一种神话传说,天空女神努特和大地之神盖伯两者相拥合在一起,其父大气之神舒用双手把女神支撑起来,使之与盖伯分离,仅仅让努特女神之脚和手指与地面接触,而盖伯半躺在大地上。这些神话传说反映了埃及人关于天、地、星辰的模糊的概念埃及的某些僧侣被指定为"时间的记录员"他们每日监视夜间的星体运动,他们需要记录固定的星的次序,月亮和行星的运动月亮和太阳的升起没落时间和各种天体的轨道。这些人还把上述资料加以整理,提出天体上发生的变化及其活动的报告。在拉美西斯六世、七世和九世的墓中保存了星体划分的不同时间的图,它由24个表构成,一个表用作每半个月的间隔。与每个表一起,有一个星座图的说明在第18王朝海特西朴苏特统治时的塞奈穆特墓中的天文图,可以说是迄今所知的最早的天文图。神庙天文学家所知道的一组星为"伊凯姆·塞库",即"从不消失的星"显然是北极星。第二组为"伊凯姆·威列杜"即"从未停顿的星"实际上是行星。埃及人是否知道行星与星之间的区别,尚未报道。他们所知道的星是天狼星猎户座大熊座天鹅座仙后座天龙座天蝎座白羊宫等。他们注意到的行星有木星,土星,火星,金星等。当然,他们的星体知识并不精确,星与星座之间很少能与现代的认识等同起来太阳的崇拜,在埃及占有重要地位。从前王朝时代起太阳被描绘为圣甲虫,在埃及宗教中占有显著的地位。而且,不同时辰的太阳还有不同的名称,在不同地区,不同时代,还有另外一些太阳神埃及人的民用历法,一年分为12个月每月30日一年360日,后来又增加了5日,以365日为一年。但是,实际上,这种历法并不精确因为1个天文年是36525日,所以,埃及民用历每隔4年便比天文历落后1天。然而在古代世界,这就是最佳的历法。罗马的儒略历就是儒略·恺撒(J·Caesar)采用古埃及的太阳历加闰年而成的中世纪罗马教皇格列高利(Gregory)对儒略历加以改革,成为今日公认的世界性公历。在这一方面,同样可以看到古埃及人的重大贡献。 F7YBhK0rIf_R。CrLF 古埃及月份的名称 eDBlSkCgpLga`a] 帕奥尼之月(Paoni)从4月17日一直持续30天。 f][\AaYKWp1的的GJJJ 帕奥皮之月(Paopi)从8月20日一直持续30天。 6YM8nUnOgkRE_2cMP 帕肯月(Pachons)从3月18日一直持续30天 c8U6G6i7VhYUmc45 法莫诺斯月(Phamenoth)从1月17日一直持续30天。 qHX6_9ZbT3s76qk2Y 泰比月(Tybi)从11月18日一直持续30天 liYPWe[ipp3AFoeT 哈托尔月托特月 k3dE4C,cM1bj^emBR 播种季:每年大约从11月15日,持续4个月。 RWsZdMFVUjcNMO5 埃及人还根据尼罗河涨落和农作物的生长变化,将一年分为3个季节,每个季节4个月, m3tTUe9_gUo0X\T1 第一季,也叫阿赫特,意为“泛滥”。尼罗河泛滥的季节(7月到10月) FDD]^KSs。Ig_YkQoo 第二季,叫做佩雷特,是“出”的意思,河水退去,土地露出睡眠,幼芽出土,是 c7[nZ5og6LaCgdq7。 农作物播种和生长的季节(11月到2月),也是埃及的冬季。 Ct]8mP2tKPFAr_snQ 第三季,名字是夏矛,意为“无水”,埃及的夏季(3月到6月)农作物成熟收割的 i7_\bIS[,的O08PbqO 季节 g,[tf。GfP3b。``\cV Nehaha-her意思是“发臭的脸。” AZ2YNnM2IWZ89lYU 古埃及是指从公元前4000多年开始直到公元前332年被亚历山大大帝征服而结束,位于尼罗河流域的埃及文明。作为一个基于灌溉的文明,它是水力帝国的经典范例。 \Qp\4ijbIZBNa4m 在古埃及南北分治期间的疆域最大,南部尼罗河河谷地带的上埃及的领域有现在的苏丹到埃塞俄比亚,而北部三角洲地区的下埃及除了现在的埃及和部份阿尔及利亚以外,其东部边界越过西奈半岛直达迦南平原。但由於邻近地区的民族不断壮大,使古埃及的版图不断缩少。及至埃及妖后自杀之後,原来神庙的官员把埃及语变成用希腊字母书成的科普特文明继续流传下去,直到近代的17世纪欧洲开始进侵非洲时,为传教士所焚毁。 ZgK_W0c3mVhnPHW 古埃及的居民是由北非的土著居民和来自西亚的塞姆人融合形成的。公元前4000年后半期,逐渐形成了国家,至亚历山大大帝征服埃及为止,共经历了前王朝、早王朝、古王国、第一中间期、中王国、第二中间期、新王国、后王朝8个时期31个王朝的统治。
古代历法
选自《古代汉语》
古代的历法,起於商代以前,後来逐步改进。经过天文学家祖冲之、僧一行、郭守敬等人的研究,到了清代,中国的历法已经到了完善的地步。这里简单地介绍中国古代的历法(1)。由於历法和天文有密切关系,同时我们也讲一些中国古代天文学的常识。
一、年,岁
年和岁是不同的两个概念(2)。
十二个月为一年。闰年有十三个月。平年有354日(包括六个大月、六个小月),闰年有383日。
太阳一周天为一岁。所谓太阳一周天,是设想太阳过春分点,循黄道东行(3),复回到春分点的时间。实际上就是地球公转的一周期。古人所谓岁,也就是现代天文学所谓的回归年,又叫太阳年。这样,一岁就是365 1/4日(实际上是36524199日)。《书经尧典》上说:“朞三百有六旬有六日。”“朞”是一周岁的意思,三百有六旬有六日是说一个整数。这实际上是阳历的年,中国历法上叫做“岁实”。
注:1主要参考书:秦惠同《观象授时》(《皇清经解》第三十五卷)
2年和岁,混用则不别。《尔雅》云:“夏曰岁,商曰祀,周曰年,唐虞曰载。”
3黄道是古人想像的太阳周年运行的轨道,即太阳周年视运动的轨道。
年是阴历,岁是阳历,所以说中国古代历法是阴阳合历。中国的节气是阳历(下文)。中国的闰月是用来解决阴阳历的矛盾的(下文)。
岁的意义来源於岁星,岁星就是木星。岁星约十二年一周天。古人把黄道附近一周天由西向东分为十二个星次,岁星每年行一个星次。十二次的名称是星纪、玄枵、诹訾、降娄、大梁、实沈、鹑首、鹑火、鹑尾、寿星、大火、析木。《左传襄公二十八年》有“岁在星纪”,《襄公三十年》有“岁在降娄”,《国语晋语四》有“岁在大火”,都是以岁星纪年。这是最早的纪年法。後人写文章,为了仿古,也采用这种纪年法,如潘岳《西征赋》有“岁在玄枵”。
由於岁星是逆时针由西向东运行,岁星纪年法在实际应用中并不方便。为此,古人设想一个假岁星,叫做“太岁”,让它由东向西与真岁星“背道而驰”,把黄道附近由东向西分为十二等分,叫做十二辰,即子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥,这样就和十二辰的方向顺序一致。这就是“太岁纪年法”。岁星纪年与太岁纪年见下。
根据《汉书天文志》所载战国时代的天象记录,某年岁星在星纪,太岁便在析木(寅),这一年是“太岁在寅”;第二年岁星运行到了玄枵,太岁便运行到大火(卯),这一年就是“太岁在卯”。其馀由此类推。此外,古人又为十二辰造了一些别名,即摄提格(寅)、单阏(shan'e,音善恶,卯)、执徐(辰)、大荒落(巳)、敦牂(午)、协洽(未)、涒滩(申)、作噩(酉)、阉茂(戌)、大渊献(亥)、困敦(子)、赤奋若(丑)。《楚辞离骚》:“摄提贞于孟陬兮,惟庚寅吾以降。”这是说,屈原生於寅年寅月寅日(1)。
注:1最近林庚先生说,屈原并非生於寅年寅月。
据《尔雅》所载,摄提格等十二辰叫岁阴,另有纪年的十干叫岁阳。岁阳的名称是阏逢(甲)、旃蒙(乙)、柔兆(丙)、强圉(丁)、著雍(戊)、屠维(已)、上章(庚)、重光(辛)、玄黓(壬)、昭阳(癸)。甲子纪年起於东汉,较早的纪年法是以岁阳和岁阴相配,《史记历书》有“焉逢摄提格太初元年(甲寅)”、“端蒙单阏二年(乙卯)”、”游兆执徐三年(丙辰)“、”强梧大荒落四年(丁巳)”(1)等等。後人仿古,也有采用太岁纪年法的,例如司马光《资治通鉴》。
木星绕天一周,实际上不是十二年,而是1186年。所以每隔八十三年就会有一个星次的误差,叫做“超辰”或“超次”。(汉代刘歆已经发现了超辰,但他说一百四十四年超一辰。)由於超辰的关系,汉以後的岁星纪年法渐渐与实际不合,误差越来越大。所以司马光《资治通鉴》的岁星纪年,实际上只等於甲子纪年。
注:1焉逢即阏逢,端蒙即旃蒙,游兆即柔兆,强梧即强圉。
二、月
月球运行到太阳和地球之间,跟太阳同时出没,古人认为是日月相会,叫做辰(上辰下会,也写作辰),也叫做合朔。月球自合朔绕地球一周再回到合朔,所走的时间是29 499/940日(实际上是2953059日),叫做一个月。这个数目不够30日,又多於29日,所以阴历有月大月小。月大30日,月小29日,大月和小月相间,也就差不多了。还差一点,所以有时候连接两个月都是大月。
古人有所谓月建,把一年十二个月和天上十二辰联系起来。依夏历:斗柄(北斗的柄)指寅,叫做正月(一月),斗柄指卯,叫做二月,辰是三月,巳是四月,午是五月,未是六月,申是七月,酉是八月,戌是九月,亥是十月,子是十一月,丑是十二月。但是依殷历,则丑是正月,依周历,则子是正月。三代的历法不同。《诗经豳风七月》是夏历和周历并用,其中所谓“四月”,“七月”等,是指夏历,所谓“一之日(一月)”、“二之日(二月)”等,是指周历。从汉武帝太初元年(公元前104年)直到清代末年,我国一直沿用夏历,以建寅之月为岁首。今天所谓旧历,也指夏历。
三、晦,朔,望,胐,弦
每月的最後一日叫做晦,最初一日叫做朔。朔就是日月合朔的日子。古人很重视朔,因为朔的日子定错了,时序就乱了。天子告朔於诸侯,诸侯告朔於庙。史官记事,遇事件发生在朔日,必须写明。《书经舜典》“十有一月朔巡守。”《诗经小雅十月之交》:“十月之交,朔日辛卯,日有食之。”《左传僖公五年》:“春王正月辛亥朔,日南至,公既视朔,遂登台以望。”後代史书记事,都沿用此法。
古代以干支纪日,史书上不记月之第几日,而记干支,所以我们必须查明该月朔日的干支,然後按干支纪日法(下文)顺推知道是月之第几日。可查杜预《春秋长历》和陈垣《二十二史朔闰表》。
每月十五日(有时是十六日,偶或是十七日)叫做望。这时地球运行到月亮和太阳中间。由於太阳和月亮此升彼落,一东一西,遥遥相望,所以叫做望。《释名释天》:“望,月满之名也。月大十六日,小十五日,日在东,月在西,遥相望。”後人以十五日为望,十六日为既望。蘇轼《赤壁赋》:“壬戌之秋,七月既望(1),蘇子与客乘舟,游于赤壁之下。”《后赤壁赋》:“是岁十月之望,步自雪堂,将归於临皋。”
每月初三叫做胐,《说文》:“胐,月未盛之明也,从月出。”“胐”是月亮出来了,但是还不十分明亮的意思。
月亮和太阳成九十度角,叫做弦。《释名释天》:“弦,月半之名也,其形一旁曲,一旁直,似张弓施弦也。”有上弦下弦之分。上弦指初七或初八,下弦指二十二日或二十三日。
商周时代,一个月分成四部份。第一部份叫做初吉,指初一到初七或初八,即朔日到上弦的一段时间。金文《(左弁右耳部)敦》:“惟二年正月初吉,王在周邵宫。”第二部份叫即生魄(也写作霸),指初八或初九到十四日或十五日,即上弦到望日的一段时间。《书经武成》:“即生魄,庶邦冢君暨百工受命于周。”第三部份叫做既望,指十五日或十六日到二十二日或二十三日,即望日到下弦的一段时间。《书经召诰蠔》:“惟二月既望,越六日乙未,王朝步自周,则至於丰。”第四部份叫做既死魄,指二十三日到二十九日或三十日,即下弦到晦日的一段时间(2)。金文《兮伯吉浮盤》:“唯五年三月既死霸庚寅。”又有哉升魄,指初二或初三。《书经康诰》:“惟三月哉升魄,周公初基,作新大邑于东国洛。”旁死魄,指二十五日(3)。《书经武成》:“惟一月壬辰旁死魄,越翼日癸巳,王朝步自周,于征伐商。”
一个月又分为三部份,叫做旬(甲骨文已有“旬”字)。十天为一旬,又叫“浃日(4)”。《国语楚语》:“近不过浃日。”十二日为“浃辰”。《左传成公九年》:“浃辰之间。”
注:1一般注本都说《赤壁赋》的“既望”指的是七月十六日,其实是七月十七日,因为那年壬戌七月是大月。
2这里所谓“既望”与後代所谓“既望(十六日)”不同。
3关於“初吉”、“生魄”、“死魄”、“既望”这些名称,有各种不同的说法,今依王国维说。
4古代以甲子纪日,称自甲至癸一次周转的十日为“浃日”。
四、日,时,刻,分,秒
地球自转一周的时间叫做一日。古人以一昼夜为一日。一日分为十二时(时辰)(1),一百刻。
古人以十二辰纪时,所以後人又叫做“时辰”。从半夜算起,叫做子时。“子夜”就是半夜的意思。今人以夜里十一点到一点的时间为子时,一点到三点的时间为丑时,三点到五点的时间为寅时,五点到七点为卯时,七点到九点为辰时,九点到十一点为巳时,十一点到下午一点为午时,下午一点到三点为未时,三点到五点为申时,五点到七点为酉时,七点到九点为戌时,九点到十一点为亥时。这是符合古制的。
古代计时,用铜壶滴漏法,受水壶裏有立箭,箭上划分一百刻,所以叫做“刻”。古代所谓“刻”,和今人所谓“刻”稍有不同。现在一昼夜分为九十六刻,而古人一昼夜分为一百刻(2)。
注:(1)现在我们依照国际习惯,一昼夜分为二十四小时。小时只有时辰的一半,所以成为“小时”。
(2)梁天监年间,曾一度改为九十六刻,但不久又改过来了。铜壶滴漏法每刻有十分;用钟表计时后,每刻是十五分,每分有六十秒。
昼夜长短,随著时节而不同。依《後汉书》,夏至昼六十五刻,夜三十五刻。东至昼四十五刻,夜五十五刻。春分昼五十五刻八分,夜四十四刻二分。秋分昼五十五刻二分,夜四十四刻八分。这只是就中原地区来说,至於其他各地,昼夜长短是不同的(1)。
远在商代以前,古人就用干支纪日。以十干配十二支,得六十“甲子”。如下表:
甲子 乙丑 丙寅 丁卯 戊辰 己巳 庚午 辛未 壬申 癸酉
甲戌 乙亥 丙子 丁丑 戊寅 己卯 庚辰 辛巳 壬午 癸未
甲申 乙酉 丙戌 丁亥 戊子 己丑 庚寅 辛卯 壬辰 癸巳
甲午 乙未 丙申 丁酉 戊戌 己亥 庚子 辛丑 壬寅 癸卯
甲辰 乙巳 丙午 丁未 戊申 己酉 庚戌 辛亥 壬子 癸丑
甲寅 乙卯 丙辰 丁巳 戊午 己未 庚申 辛酉 壬戌 癸亥
前边已经谈到,先秦两汉,关於每月的日期,都不说初一、初二、初三等,而是用干支纪日。例如《左传僖公三十二年》:“冬,晋文公卒,庚辰,将殡于曲沃。”据後人考证,这个庚辰是鲁僖公三十二年十二月十日,後来曾用初一、初二、初三等纪日法,但历史学家仍用干支纪日法。
六十甲子大致相当於两个月,但是由於大月小月合起来只有五十九日,所以每月的干支和日期的对应常常是不一样的。假定正月初一是甲子,则三月初一是癸亥,等等。
注:(1)据清代《协纪辨方书》,夏至昼五十九刻五分,夜三十六刻十分,冬至昼三十六刻十分,夜五十九刻五分;春分、秋分,昼夜各四十八刻。每日是九十六刻。这是按钟表计时核算的,与《後汉书》稍有不同。
五、四时,节,候
一年分为四时,近代叫做四季。正月、二月、三月为春,四月、五月、六月为夏,七月、八月、九月为秋,十月、十一月、十二月为冬(1)。
一年分为二十四个节气,古代叫做“节”,或叫做“气”。每月有两个节气,在前者叫做节气,在後者叫做中气。在正常的时候,二十四个节气和四时十二个月的配合如下表:
(一)春季
正 月(孟春) 立春 雨水
二 月(仲春) 惊蛰 春分
三 月(季春) 清明 谷雨
(二)夏季
四 月(孟夏) 立夏 小满
五 月(仲夏) 芒种 夏至
六 月(季夏) 小暑 大暑
(三)秋季
七 月(孟秋) 立秋 处暑
八 月(仲秋) 白露 秋分
九 月(季秋) 寒露 霜降
(四)冬季
十 月(孟冬) 立冬 小雪
十一月(仲冬) 大雪 冬至
十二月(季冬) 小寒 大寒
最初的时候,大约只规定了四个节气,即春分、夏至、秋分、冬至(2)。简称“分至”(3)。在《书经尧典》裏,叫做仲春、仲夏、仲秋、仲冬(下文)。後来增加到八个节气,即《左传僖公五年》所谓“分至启闭”。“分”指春分、秋分;“至”指夏至、冬至;“启”指立春、立夏;“闭”指立秋、立冬。最後规定为二十四个节气。在《淮南子》中,二十四个节气已经具备。
二十四个节气是一个太阳年的二十四等分,所以按阳历节气是固定的。一个太阳年共约365又1/4日,因此,每一个节气是152日有奇(4)。因此,一半阳历年上半年每月六日、二十一日是节气,下半年是每月八日和二十三日。
比节更小的单位是“候”。每一个节气有三个候。一个候是五日有奇。古人所谓“时候”,就是指时令河节候。梁简文帝《与刘孝绰书》:“玉霜夜下,旅雁晨飞,想凉燠得宜,时候无爽。”古人所谓“岁候”,也是指时令和节候。《文选》颜延之《夏夜呈从兄散骑车长沙》诗:“岁候初过半,荃惠岂久芬!”
降到这里,我们可以总结一下。所谓岁实,是一岁(一个太阳年)实行之数。八等分为八节(分至启闭),二十四等分为节气、中气,七十二等分为候。
古人凭什麼规定节气呢?凭天文。具体的办法是:昼测日影,夜考中星。
古人用土圭测日影。夏至日影一尺五寸,影最短;冬至日影一丈三尺,影最长。其馀节气由此类推。详见《後汉书历法》。
所谓夜考中星,是观察初昏时刻的中天星座。白天见日不见星,所以要在初昏观星。《尚书尧典》说:
日中星鸟,以殷仲春;
日永星火,以正仲夏;
宵中星虚,以殷仲秋;
日短星昴,以正仲冬。
仲春、仲秋,指春分、秋分。中,指昼夜平分。日指昼,宵指夜。昼夜平分,则“日中”、“宵中”是一样的。仲夏、仲冬,指夏至、冬至。日永指夏至昼长;日短,指冬至昼短。仲春日中星鸟,是说春分初昏中星为鹑鸟(即二十八宿中的星宿);仲夏日永星火,是说夏至初昏中星为大火(即心宿);仲秋宵中星虚,是说秋分初昏中星为虚宿;仲冬日短星昴,是说冬至初昏中星为昴宿。
古人观测日月五星的运行是以恒星为背景的,他们选择了黄道赤道附近的二十八个星宿作为座标(5);日躔(chan,音缠,太阳经过的星座)在二十八宿中。二十八宿是:
东方苍龙七宿,角亢氐房心尾箕;
北方玄武七宿,斗牛女虚危室壁;
西方白虎七宿,奎娄胃昴毕觜参;
南方朱雀七宿,井鬼柳星张翼轸。
我们观测到了初昏中星,也就可以推知日躔所在,同时也可以推知时令节气。例如《尧典》初昏中星是星宿,那麼日躔在胃,这是当时春分的季节。这里不作详细介绍。
注:(1)周历以子月为正月,所以四时都比夏历早两个月。《孟子滕文公上》:“秋阳以暴之。”“秋阳”指的是夏历五、六月的太阳。
(2)农历每年的节气,日期并不完全固定。
(3)“分”是昼夜平分的意思,“至”是极、最的意思。夏至日最长,日行最北,日影最短;冬至日最短,日行最南,日影最长。
(4)这里是所谓恒气,但实际规定的节气不是二十四等分。日行有迟有速,冬至日行最速,春分前三日已行天一个象限(九十度),等等。後人历法精密,以日行天的度数规定节气,叫做定气,与恒气稍有出入。参看下文《赢缩》。
(5)这里所说的赤道不是地球赤道,而是天球赤道,即地球赤道在天球上的投影。
古代用什么计算时间
古代用于计算时间的工具:
1圭表 圭表中的“表”是一根垂直立在地面的标竿或石柱;“圭”是从表的跟脚上以水平位置伸向北方的一条石板。每当太阳转到正南方向的时候,表影就落在圭面上。量出表影的长度,就可以推算出冬至、夏至等各节气的时刻。表影最长的时候,冬至到了;表影最短的时候,夏至来临了。它是我国创制最古老、使用最熟悉的一种天文仪器。
2刻漏
又称漏刻、漏壶。漏壶主要有泄水型和受水型两类。早期的刻漏多为泄水型。水从漏壶底部侧面流泄,格叉和关舌又上升,使浮在漏壶水面上的漏箭随水面下降,由漏箭上的刻度指示时间。后来创造出受水型,水从漏壶以恒定的流量注入受水壶,浮在受水壶水面上的漏箭随水面上升指示时间,提高了计时精度。 漏刻为了获得恒定的流量,首先应使漏壶的水位保持恒定。其次,向受水壶注水的水管截面面积必须固定,水管采用“渴乌”(虹吸)原理,便于调整和修理。有两种保持水位恒定或接近恒定的方法,均见于宋代杨甲著《六经图》(刊于1153年)中的“齐国风挈壶氏图”。图中“唐制吕才(约公元600~650)定”刻漏是在漏壶上方加几个补偿壶,“今制燕肃(1030)定”刻漏采用溢流法,深四寸。多余的水由平水壶(下匮)通过竹注筒流入减水盎。燕肃创制的漏壶叫莲花漏,北宋时曾风行各地。
3沙漏
史料记载沙漏 因刻漏冬天水易结冰,故有改用流沙驱动的。《明史·天文志》载明初詹希元创造了“五轮沙漏”。后来周述学加大了流沙孔,以防堵塞,改用六个轮子。宋濂(1310~1381)著《宋学士文集》记载了沙漏结构,有零件尺寸和减速齿轮各轮齿数,并说第五轮的轴梢没有齿,而装有指示时间的测景盘。
4浑天仪
浑天仪古代文献中有汉武帝时(公元前140~前87)洛下闳、鲜于妄人作浑天仪之说,但未提到它的结构。《晋书·天文志》记载东汉张衡 (公元78~139)制造浑天仪,说在密室中用漏水驱动,仪器指示的星辰出没时间与天文观察的结果相符。《新唐书·天文志》对唐开元十三年(725)僧一行和梁令瓒设计的浑天仪有较详细的记述。仪器上分别装有日、月两个轮环,用水轮驱动浑象。浑象每天转一周,日环转1/365周,仪器还装有两个木偶,分别击鼓报刻,是一座上狭下广的木建筑。
5水运仪象台
为北宋元佑三年(1088)苏颂、韩公廉等人所制。他们于绍圣(1094~1097)初年著《新仪象法要》,载有总图和部件图多幅。这台水运仪象台高三丈五尺余, 宽二丈一尺,是一座上狭下广的木建筑。台的下层有提水装置,由人力推动河车,带动升水上轮和下轮(筒车),将水提到天河(受水槽),注入天池(蓄水池)。台中平水壶保持水位恒定,并通过一定截面的水管向枢轮(水轮)上的受水壶流泄恒定流量的水,推动枢轮。枢轮通过传动齿轮带动昼夜机轮、浑象和浑仪。 水运仪象台水运仪象台有一套比较复杂的齿轮传动系统。 在枢轮的上方和圆周旁有“天衡”装置——擒纵机构,这是计时机械史上一项重大创造,它把枢轮的连续旋转运动变为间歇旋转运动。 在枢轮的上方和圆周旁有
半晌是多长时间,古人是怎样计算时间
晌:正午或午时前后 [midday;noon]。
半响:半天;半日:前~∣后~∣他想了~才想起来∣前~我在学校里,后~我在家里。
相关时间段区分
〖半晌午〗方言。约指上午九﹑十点钟的时候。
〖上半晌,前半晌,前半晌儿〗〈方〉午前;上午;上半天。
〖下半晌,后半晌,后半晌儿〗〈方〉午后;下午;下半天。
半晌,称中午。
现时每昼夜为二十四小时,在古时则为十二个时辰。当年西方机械钟表传入中国,人们将中西时点,分别称为“大时”和“小时”。随着钟表的普及,人们将“大时”忘淡,而“小时”沿用至今。
古时的时(大时)不以一二三四来算,而用子丑寅卯作标,又分别用鼠牛虎兔等动物作代,以为易记。具体划分如下:子(鼠)时是十一到一点,以十二点为正点;丑(牛)时是一点到三点,以两点为正点;寅(虎)时是三点到五点,以四点为正点;卯(兔)时是五点到七点,以六点为正点;辰(龙)时是七点到九点,以八点为正点;巳(蛇)时是九点到十一点,以十点为正点;午(马)时是十一点到一点,以十二点为正点;未(羊)时是一点到三点,以两点为正点;申(猴)时是三点到五点,以四点为正点;酉(鸡)时是五点到七点,以六点为正点;戌(狗)时是七点到九点,以八点为正点;亥(猪)时是九点到十一点,以十点为正点。
古人说时间,白天与黑夜棱不相同,白天说“钟”,黑夜说“更”或“鼓”。又有“晨钟暮鼓”之说,古时城镇多设钟鼓楼,晨起(辰时,今之七点)撞钟报时,所以白天说“几点钟”;暮起(酉时,今之十九点)鼓报时,故夜晚又说是几鼓天。夜晚说时间又有用“更”的,这是由于巡夜人,边巡行边打击梆子,以点数报时。全夜分五个更,第三更是子时,所以又有“三更半夜”之说。
时以下的计量单位为“刻”,一个时辰分作八刻,每刻等于现时的十五分钟。旧小说有“午时三刻开斩”之说,意即,在午时三刻钟(差十五分钟到正午)时开刀问斩,此时阳气最盛,阴气即时消散,此罪大恶极之犯,应该“连鬼都不得做”,以示严惩。
刻以下为“字”,关于“字”,广东广西的粤语地区至今仍然使用,如“下午三点十个字”,其意即“十五点五十分”。据语言学家分析,粤语中所保留的“古汉语”特别多,究其原因,盖因古中原 流落岭南,与中原人久离,其语言没有与留在中原的人“与时俱进”。“字”以下的分法不详,据《隋书 律历志》载,秒为古时间单位,秒以下为“忽”;如何换算,书上没说清楚,只说:“‘秒’如芒这样细;‘忽’如最细的蜘蛛丝”。
计时:
天色夜半 鸡鸣 平旦 日出 食时 隅中 日中 日昳 晡时 日入 黄昏 人定
地支子 丑 寅 卯 辰 巳 午 未 申 酉 戌 亥
现代23-1点 1-3点 3-5点 5-7点 7-9点 9-11点 11-13点 13-15点 15-17点 17-19点 19-21点 21-23点
夜间五更 五鼓 五夜 现代时间
黄昏 一更 一鼓 甲夜 19-21点
人定 二更 二鼓 乙夜 21-23点
夜半 三更 三鼓 丙夜 23-1点
鸡鸣 四更 四鼓 丁夜 1-3点
平旦 五更 五鼓 戊夜 3-5点
如果你问的不是上面的意思,那么就我知道的,
有以下几种测时方法:
立杆见影法,一棍立当中,周边有刻度盘,随着日影和偏移来测时间;
更漏:有用水的,有用沙子的
请问古代人是如何计算日期的?
在中国古代的历法中,甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸被称为“十天干”,子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥叫作“十二地支”。古人用天干地支来表示年、月、日、时。年月日时就象四个柱子一样撑起“时间”的大厦,所以称为四柱。 古人制定天干地支的理论,应该有观察和实践基础,不是闭门造车弄出来的概念。比如中医针灸取穴,讲究子午流注,不同的日子和时辰,取穴是有规律的,和天干地支的规律符合。至于后世把天干地支用到算命中,预测一个人的命运,就大家自己判断其真伪吧。六十甲子
十天干和十二地支进行循环组合:甲子、乙丑、丙寅一直到癸亥,共得到60个组合,称为六十甲子,如此周而复始,无穷无尽。年月日时都是60一个循环。60在时间领域是个奇妙的数字。不但中国古人用60作为循环,现在来自西方的计时法中,一分钟是60秒,一小时是60分钟。难道仅仅是巧合吗?同样,现在的一天24个小时,和中国传统的每天12个时辰(时辰也就是大时,两个小时为一个大时)对应,中国用5天作为一个时辰的大循环,所谓“五日一候”,共是60个时辰。下面列出六十个干支组合(称为六十甲子):
甲子、乙丑、丙寅、丁卯、戊辰、已巳、庚午、辛未、壬申、癸酉、
甲戌、乙亥、丙子、丁丑、戊寅、已卯、庚辰、辛巳、壬午、癸未、
甲申、乙酉、丙戌、丁亥、戊子、已丑、庚寅、辛卯、壬辰、癸巳、
甲午、乙未、丙申、丁酉、戊戌、已亥、庚子、辛丑、壬寅、癸卯、
甲辰、乙巳、丙午、丁未、戊申、已酉、庚戌、辛亥、壬子、癸丑、
甲寅、乙卯、丙辰、丁巳、戊午、已未、庚申、辛酉、壬戌、癸亥 年月的纪法以节气来划分:纪年
用六十甲子依次纪年,六十年一个轮回。比如1911年是辛亥年,爆发了辛亥革命。干支纪年,新的一年是立春交节之后开始的。比如2006年立春在2月4日上午7点27分,那么7点26分还属於乙酉年,7点27分开始就是丙戌年。纪月
同样的道理,用六十甲子依次纪月。一个新的干支月也是从一个节气开始的。比如2006年3月6日01时29分是惊蛰,那么在此之前是庚寅月,在此之后就是辛卯月。 纪年和纪月,都是根据节气划分的。而节气的交节时间,则是精确观测天象后才能确定的,它反映了太阳系和地球在宇宙中的运行位置。日子以一个起点日开始,60天一个循环:纪日
一个昼夜为一天。用六十甲子来依次纪日。比如今天是甲子日,明天就是乙丑,60天一个循环。新的一天是从夜里子时开始的。纪时
每天划分为12个等份,是12个时辰。5天共60个时辰,用六十甲子表示。比如当前时辰为丙寅,下一个时辰就是丁卯。时辰的确立,需要用真太阳时计算。 纪日和纪时,记录了地球绕太阳运动和自转的情况。四柱
年、月、日、时的天干地支数值,分别称为年柱、月柱、日柱、时柱。八字
我们常说一个人的八字,就是他出生时的时间四柱记录。它记录了一个人出生时的地球、太阳、宇宙相对位置的一些信息。所以从八字本身的意思来说,它是一个时间记录,至于怎么去解读八字,那就是仁者见仁、智者见智了。如果过份地依赖它,就是迷信。因为它毕竟只是记录了一个人的很少的一部分信息,宇宙这么浩瀚、人生如此复杂,人的一生主要还是靠自己努力和奋斗。
古代人是怎么计算时间的
古代用于计算时间的工具:
1圭表 圭表中的“表”是一根垂直立在地面的标竿或石柱;“圭”是从表的跟脚上以水平位置伸向北方的一条石板。每当太阳转到正南方向的时候,表影就落在圭面上。量出表影的长度,就可以推算出冬至、夏至等各节气的时刻。表影最长的时候,冬至到了;表影最短的时候,夏至来临了。它是我国创制最古老、使用最熟悉的一种天文仪器。
2刻漏
又称漏刻、漏壶。漏壶主要有泄水型和受水型两类。早期的刻漏多为泄水型。水从漏壶底部侧面流泄,格叉和关舌又上升,使浮在漏壶水面上的漏箭随水面下降,由漏箭上的刻度指示时间。后来创造出受水型,水从漏壶以恒定的流量注入受水壶,浮在受水壶水面上的漏箭随水面上升指示时间,提高了计时精度。 漏刻为了获得恒定的流量,首先应使漏壶的水位保持恒定。其次,向受水壶注水的水管截面面积必须固定,水管采用“渴乌”(虹吸)原理,便于调整和修理。有两种保持水位恒定或接近恒定的方法,均见于宋代杨甲著《六经图》(刊于1153年)中的“齐国风挈壶氏图”。图中“唐制吕才(约公元600~650)定”刻漏是在漏壶上方加几个补偿壶,“今制燕肃(1030)定”刻漏采用溢流法,深四寸。多余的水由平水壶(下匮)通过竹注筒流入减水盎。燕肃创制的漏壶叫莲花漏,北宋时曾风行各地。
3沙漏
史料记载沙漏 因刻漏冬天水易结冰,故有改用流沙驱动的。《明史·天文志》载明初詹希元创造了“五轮沙漏”。后来周述学加大了流沙孔,以防堵塞,改用六个轮子。宋濂(1310~1381)著《宋学士文集》记载了沙漏结构,有零件尺寸和减速齿轮各轮齿数,并说第五轮的轴梢没有齿,而装有指示时间的测景盘。
4浑天仪
浑天仪古代文献中有汉武帝时(公元前140~前87)洛下闳、鲜于妄人作浑天仪之说,但未提到它的结构。《晋书·天文志》记载东汉张衡 (公元78~139)制造浑天仪,说在密室中用漏水驱动,仪器指示的星辰出没时间与天文观察的结果相符。《新唐书·天文志》对唐开元十三年(725)僧一行和梁令瓒设计的浑天仪有较详细的记述。仪器上分别装有日、月两个轮环,用水轮驱动浑象。浑象每天转一周,日环转1/365周,仪器还装有两个木偶,分别击鼓报刻,是一座上狭下广的木建筑。
5水运仪象台
为北宋元佑三年(1088)苏颂、韩公廉等人所制。他们于绍圣(1094~1097)初年著《新仪象法要》,载有总图和部件图多幅。这台水运仪象台高三丈五尺余, 宽二丈一尺,是一座上狭下广的木建筑。台的下层有提水装置,由人力推动河车,带动升水上轮和下轮(筒车),将水提到天河(受水槽),注入天池(蓄水池)。台中平水壶保持水位恒定,并通过一定截面的水管向枢轮(水轮)上的受水壶流泄恒定流量的水,推动枢轮。枢轮通过传动齿轮带动昼夜机轮、浑象和浑仪。 水运仪象台水运仪象台有一套比较复杂的齿轮传动系统。 在枢轮的上方和圆周旁有“天衡”装置——擒纵机构,这是计时机械史上一项重大创造,它把枢轮的连续旋转运动变为间歇旋转运动。 在枢轮的上方和圆周旁有
古代人怎么计算日子
甲子为干支之一,顺序为第1个。前一位是癸亥,后一位是乙丑。论阴阳五行,天干之甲属阳之木,地支之子属阳之水,是水生木相生。
干支的一个循环(六十甲子)
甲子 乙丑 丙寅 丁卯 戊辰 己巳 庚午 辛未 壬申 癸酉 甲戌 乙亥
丙子 丁丑 戊寅 己卯 庚辰 辛巳 壬午 癸未 甲申 乙酉 丙戌 丁亥
戊子 己丑 庚寅 辛卯 壬辰 癸巳 甲午 乙未 丙申 丁酉 戊戌 己亥
庚子 辛丑 壬寅 癸卯 甲辰 乙巳 丙午 丁未 戊申 己酉 庚戌 辛亥
壬子 癸丑 甲寅 乙卯 丙辰 丁巳 戊午 己未 庚申 辛酉 壬戌 癸亥
这个循环就叫"一甲子"也就是60年
古代人如何看时间
在古代,为了适应生活和生产的需要,根据昼夜的交替,逐步形成各种计时的方法。
古代计时制度 中国的计时制度 不等时法:上古时代,人们“日出而作,日入而息”,共同遵守大自然的规律,以日出、日入为作息的标准时间,就相当于把一天分为两部分,这是天然的不等时法。在殷墟出土的甲骨文中可以看到,对白昼各个不同时刻定有专门名称,例如旦、大采、大蚀、中日、昃、小蚀、小采、莫(暮)、夕等。后来,在夜间有五更五点剖狈īo即把一夜分为五更,每更分为五点,并形成敲梆报时的习惯。等时法:西周时代,为了计量时间,根据太阳的周日视运动,把一天分为十二个等长的时段,用子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二支来表示。另一种等时制是把一天均分为一百等分,即百刻制,这是中国古代特有的计时法,其产生年代尚无定论,但关于百刻计时的资料,既有文字记载,也有出土文物印证。东汉许慎在《说文解字》中就指出“昼夜百刻”,东汉马融注解《尧典》时说:“古制刻漏昼长六十刻,夜短氖泰r昼短四十刻,夜长六十刻;昼中五十刻,夜亦五十刻”。这里所讲古制,当指春秋战国时代或更早。汉以后历代都将十二辰和百刻配合使用。但一百和十二不可通约,因此,各个朝代的配合方案常有改变。
古埃及、巴比伦的计时制度 不等时法:早在公元前3000年,古埃及人把昼夜各分为12时。他们以日出为昼始,正午为昼6时;日没为夜始,子夜为夜6时。因为一年四季昼夜长短不等,不同季节每小时的实际长度也是不相等的。这种计时法传至欧洲,一直使用到公元十四世纪(见埃及古代天文学)。等时法:公元前八世纪,为了满足天文学的需要,古代巴比伦人制定了等时法。他们把一天分为24个等长的时段,即24时制。等时制后来由喜帕恰斯和托勒密继承下来,并规定以正午作为一天的开始。这种计时法常应用于天文学,也称“天文时”。由于它对日常生活不太方便,从1925年起改为以子夜为一天的开始。
古代守时工具 其发展大致经过三个阶段:
流量计时 最古老的守时工具无疑是泄水型漏壶。后来有以沙代水的沙漏,有以油灯耗油量多少来计时的灯钟,也有燃香的香篆钟(香火在金属盒内沿篆字式的沟槽蜿蜒前进)等等。中国现存最古的漏壶是西汉时代的。世界上现存最古的滴漏是公元前十四世纪的埃及水钟。
机械钟 中国汉代天文学家张衡作水运浑象(见漏水转浑天仪),能显示恒星出没、中天等天象,与室外天象完全相符。这是世界上最早的水力推动的机械钟。唐代天文仪器制造家梁令瓒所制的水运浑象,除能符合天象外,另立两个木人每刻自动击鼓,每辰自动击钟。这是张衡水运浑象的改良型机械钟。宋元佑年间,苏颂和韩公廉等共同创造水运仪象台。元代有郭守敬制的大明殿灯漏。明代詹希元造五轮沙漏。这些机械钟具有完整的齿轮系、凸轮和擒纵机构。欧洲的机械钟开始于十四世纪,此后盛行了约四百年。
摆钟 1582年,伽利略发现了摆的等时性。1656~1657年,荷兰惠更斯把摆引入机械钟,从而创立了摆钟。1673年,惠更斯采用摆轮-油丝系统,造出一种便于携带的钟表。1735年,英国哈里森首次制造出航海钟,解决了当时资本主义发展中急待解决的航海定位问题。1896年,法国吉尧姆研制低膨胀系数的合金钢,造出精度极高的天文摆钟。如果把钟装入真空牟Aд帜讴o存放在地下室,保持恒温,即为天文摆钟,每天的误差不超过千分之几秒(见天文时计)。
古代测时工具 杆影测时 古人很早就知道,直立的标杆影长不断地随太阳在天上的位置的不同而变化。看杆影比直接观测太阳要方便,但测时结果是不等时的。《史记·司马穰苴列传》中就有春秋时
人类最早使用的计时仪器是利用太阳的射影长短和方向来判断时间的。前者称为圭表,用来测量日中时间、定四季和辨方位;后者称为日晷,用来测量时间。二者统称为太阳钟。
圭表
“圭表”是一种依靠计算日影长度来计时的工具,由“圭”和“表”两个部件组成:直立在地面测日影的标杆或石柱叫做表,南北放置测量表影的刻板叫做圭。时间又被称为“光阴”,意即太阳在地上留下的阴影,光阴一词就和圭表有关系。圭表是测定正午的日影长度以定节令,定回归年或阳历年。在很长一段历史时期内,中国所测定的回归年数值的准确度斗居世界第一。通过进一步研究计算,古代汉族学者还掌握了二十四节气的圭表日影长度。这样,圭表不仅可以用来制定节令,而且还可以用来在历书中排出未来的阳历年以及二十四个二节令的日期,作为指导汉族劳动人民农事活动的重要依据。
日晷
在圭表的基础上,人们又发明了“日晷”,又称“日规”,本义是指太阳的影子,还是以光的投影来判断时刻。日晷由一根晷针和一个刻有刻线的晷盘组成。当太阳的方位变动时,晷针在晷盘的投影所指的方向也不一样。古人根据长期的观察,确立了十二个时辰所对应的日影方位并以此来判断时间。比如“午时三刻”指的其实就是日晷盘午时位置的第三个刻度。这项发明被人类沿用达几千年之久。
圭表和日晷都是利用太阳来计时的方法。但碰到阴雨天如何计时呢?古人发明了“漏刻”的方法。“漏刻”就是利用水流的均衡性原理,在壶里盛水,通过观察壶上刻有时间的标尺(叫刻箭)位置来判断时间。“漏刻”的方式由于不受天气和气候的影响,在中国民间长期被广泛使用。机械动力的计时器在中国古代也是存在的。宋代苏颂在张衡发明的水运浑天仪的基础上改造完成的水运仪象台可以准确报时,并显示十二个时辰。
月晷
是与日晷相似,用来指示时间的工具。最基本的月晷是与日晷相同的,但只有在满月的夜晚才能正确的显示时间。而因为月出时间平均每天延迟48分钟,因此假设有足够的月光能读出时间,满月之后指示的时间每天平均会快48分钟。因此,在满月前或后一个星期,月晷指示的时间会与实际的相差5小时又36分钟。 比较高级的月晷会包括一张图表,显示如何计算以得到正确的时间,并且有转盘可以调整经度和纬度。
刻漏
又叫做“漏壶”。根据等时性原理滴水记时有泄水型和受水型两类:一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间(泄水型),另一种是底部不开口的容器,记录它用多少时间把水装满(受水型)。早期的刻漏多为泄水型。水从漏壶底部侧面流泄,格叉和关舌又上升,使浮在漏壶水面上的漏箭随水面下降,由漏箭上的刻度指示时间。后来创造出受水型,水从漏壶以恒定的流量注入受水壶,浮在受水壶水面上的漏箭随水面上升指示时间,提高了计时精度。
五轮沙漏
也叫做沙钟,是一种测量时间的装置。因刻漏冬天水易结冰,故有改用流沙驱动的。《明史·天文志》载明初詹希元创造了“五轮沙漏”。后来周述学加大了流沙孔,以防堵塞,改用六个轮子。宋濂(1310~1381)著《宋学士文集》记载了沙漏结构,有零件尺寸和减速齿轮各轮齿数,并说第五轮的轴梢没有齿,而装有指示时间的测景盘。沙漏通过充满了沙子的玻璃球从上面穿过狭窄的管道流入底部玻璃球所需要的时间来对时间进行测量。一旦所有的沙子都已流到的底部玻璃球,该沙漏可以被颠倒以测量时间了,一般的沙漏有一个名义上的运行时间1分钟。
水运浑天仪
古代文献中有汉武帝时(公元前140~前87)洛下闳、鲜于妄人作浑天仪之说,但未提到它的结构。
《晋书·天文志》记载东汉张衡 (公元78~139)制造浑天仪,说在密室中用漏水驱动,仪器指示的星辰出没时间与天文观察的结果相符。
《新唐书·天文志》对唐开元十三年(725)僧一行和梁令瓒设计的浑天仪有较详细的记述。仪器上分别装有日、月两个轮环,用水轮驱动浑象。浑象每天转一周,日环转1/365周,仪器还装有两个木偶,分别击鼓报刻,是一座上狭下广的木建筑。
水运浑天仪是一具依靠水力而使其运转,能模仿天体运行的仪器,并可以测定时间。这个浑天仪改进了汉代科学家张衡的设计,注水激轮,令其自转,昼夜一周,除了表现星宿的运动以外,还能表现日升月落,当然比张衡的水运浑象仪更加精巧、复杂了。所以,当水运浑天仪造成之后,置于武成殿前,文武百僚观看后,无不为其制作精妙,测定朔望、报告时辰准确而叹服,共称其妙。
特别需要提出的是在水运浑天仪上,还设有两个木人,(相关文物遗迹“商州铜佛龛”)用齿轮带动,一个木人每刻(古代把一昼夜分为一百刻)自动击鼓,一个木人每辰(合现在两个小时)自动撞钟。这两个木人当然应该说是运用机械原理而制成的古代机器人。这是一个十分巧妙的计时机械,是世界上最早的机械时钟装置,是现代机械类钟表的祖先,比公元1370年西方才出现的威克钟要早六个世纪,这充分显示了中国古代劳动人民和科学家的聪明才智。
尽管这架水运浑天仪在使用了一段时间后,便因铜铁渐涩,不能自转而进入博物馆了。但是,僧一行和梁令瓒却以获得天文钟的发明权而永垂史册。英国著名科技史家李约瑟博士在《中国科学技术史》第四卷中说:僧一行和梁令瓒所发明的平行联动装置,实质上就是最早的机械时钟,是一切擒纵器的祖先,走在欧洲14世纪第一具机械时钟的前面;西方关于钟表装置是14世纪早期欧洲的发明这一说法,是完全错误的。
水运浑天仪上刻有二十八宿,注水激轮,每天一周,恰恰与天体周日视运动一致。水运浑天仪一半在水柜里,柜的上框,有如地则自然撞钟。整个水运浑天仪既能演示日、月、星辰的视运动,又能自动报时,有二木人,每刻(古代把一昼夜分做一百刻=024小时=14,4分钟)击鼓,每时辰(合现在两小时)撞钟。这是世界上最早将擒纵装置应用于计时,比外国自鸣钟的出现早了六百多年。一行等人的成就又超过了张衡。(也是最早的报时机器人)。
一行等以新制的黄道游仪观测日月五星的运动,测量一些恒星的赤道坐标和对黄道的相对位置,发现这些恒星的位置同汉代所测结果有很大变动。
水运仪象台
为北宋元祐三年(1088)苏颂、韩公廉等人所制。他们于绍圣(1094~1097)初年著《新仪象法要》,载有总图和部件图多幅。这台水运仪象台高三丈五尺余, 宽二丈一尺,是一座上狭下广的木建筑。台的下层有提水装置,由人力推动河车,带动升水上轮和下轮(筒车),将水提到天河(受水槽),注入天池(蓄水池)。台中平水壶保持水位恒定,并通过一定截面的水管向枢轮(水轮)上的受水壶流泄恒定流量的水,推动枢轮。枢轮通过传动齿轮带动昼夜机轮、浑象和浑仪。
水运仪象台有一套比较复杂的齿轮传动系统。 在枢轮的上方和圆周旁有“天衡”装置──擒纵机构,这是计时机械世界史上继一行之后的重大创造的继续,它把枢轮的连续旋转运动变为间歇旋转运动。
在枢轮的上方和圆周旁有"天衡"装置──擒纵机构。这是计时机械史上一项重大创造。它把枢轮的连续旋转运动变为间歇旋转运动。《新仪象法要》所载"天衡"图未绘出枢轮和装在枢轮上的受水壶,而书中的文字描述又仅寥寥数语:"枢轮直径一丈一尺,以七十二辐双植于一毂为三十六洪,束以三辋。每洪夹持受水壶一,总三十六壶,每壶长一尺,阔五寸,深四寸。于壶侧置铁拨牙以拨天衡关舌。"因此对受水壶的结构,特别是它的工作原理有不同的推测,其中有一种方案采用了可倾式受水壶。当枢轮圆周上接受注水的受水壶积水不到一定的重量时,左天锁挡住枢轮的一个轮辐,使枢轮不能转动。当积水到达一定的重量时,枢权(重锤)不足以平衡受水壶重力时,受水壶围绕转轴向下倾转。装在壶侧的铁拨牙压迫格叉和关舌下降,关舌通过天条带动杠杆,使天关和左天锁上提,枢轮得以转动。转过一个受水壶后,格叉和关舌又上升,天关连同左天锁下落,枢轮的下一对轮辐又被挡住。右天锁的作用是防止枢轮转动时回弹。天权和枢权是两个平衡重锤。天权用于平衡左天锁和天关的一部分重力,可调整天衡机构的工作灵敏度。枢权用于调整枢轮转动一对轮辐时受水壶所需的受水量,即间歇运动的周期,从而校正计时的误差。
香篆钟
香篆钟这种古代计时器鲜为人知。据宋代学者薛季宣著书记载,香篆钟是一种于12世纪中叶在中国流行的古代计时器。《狄仁杰断案传奇》中,也记述了唐代宫廷内用香篆钟计时的情形:香篆钟为梅花形黄铜盘子,盘内有梅花五瓣,每瓣梅花各缭绕一圈盘香,焚熏后,根据盘香的烧没程度来计时,时人谓之“五孕祥云”。
大明灯漏
1276年,元代著名科学家郭守敬创制了大明灯漏。它是利用水力驱动,通过齿轮系及相当复杂的凸轮机构,带动木偶进行“一刻鸣钟、二刻鼓、三钲、四铙”的自动报时器。因其造型似宫灯,又放置于皇宫的大明殿,所以称为大明殿灯漏。
除此外,还有油灯钟、蜡烛钟等计时工具。17世纪后,西方更为精密的钟表传入,人们逐渐放弃了原有的计时工具。在计时方法上,古人采用百刻制的方式,即将一昼夜均分为一百刻,一刻约等于144分。隋唐时期发明了十二时辰计时。西方钟表传入中国后,为适应24小时计时的方法,百刻制改为96刻制;一个时辰两个小时,一个小时四刻。
参考资料
知乎知乎[引用时间2018-3-8]
1中国古代文化常识天文地理
我国领土辽阔广大,总面积约960万平方千米,仅次于俄罗斯、加拿大,居世界第3位,第四位为美国。差不多同整个欧洲面积相等。我国领土的四端为:最东端在黑龙江和乌苏里江的主航道中心线的相交处(135°E多),最西端在帕米尔高原附近(73°E),东西跨经度60多度,东西相距约5000千米,最南端在曾母暗沙(4°N)、最北端在漠河以北黑龙江主航道的中心线上(53°N)多,南北跨纬度约50度,南北相距约5500千米。
我国的海陆位置:亚洲东部、太平洋的西岸。
00我国半球位置:东半球和北半球。
00我国的经纬度位置:我国领土南北跨越的纬度近50度,大部分在温带,小部分在热带,没有寒带。我国领土[1]总面积约960万平方千米,仅次于俄罗斯、加拿大,居世界第3位,第四位为美国。差不多同整个欧洲面积相等。我国领土的四端为:最东端在黑龙江和乌苏里江的主航道中心线的相交处(135°2′30''E),最西端在帕米尔高原附近(73°40′E),最南端在立地暗沙(北纬3度51分00秒,东经112度17分09秒)(英语:Lidi Ansha或Lydi Shoal)为中国南海南沙群岛区域的一座暗沙,是实际上的中国领土的最南端(非位于其东北约15海里的曾母暗沙)。按中华人民共和国行政区划,立地暗沙属于海南省三沙市管辖。最北端在漠河以北黑龙江主航道的中心线上(53°33′N,124°20′E)我国东西跨越经度60多度,最东端的乌苏里江畔和最西端的帕米尔高原高原相差5个时区。
对于中国古代的天文学系统,和西方相比也有自己的特色。中国天文学系统继承了中国哲学系统的天人合一的思想。举个例子,大熊座在中国的天文学中由北斗,文昌,三台三个星官构成。北
古代是用什么来计算时间的?
本文2023-11-01 03:18:54发表“古籍资讯”栏目。
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