天文历法

漏刻

 

《史记·司马穰苴传》记载了这样一个故事，春秋时期齐国大将军司马穰苴与监军庄贾约定第二天中午在兵营门口相见。司马穰苴先赶到军中，立圭表、下漏刻等待庄贾的到来。结果骄傲的庄贾由于被亲戚朋友拉去饮酒，日过中午还没有去军营。司马穰苴就推倒表杆、关掉漏刻，开始对军队下达命令。等到庄贾赶到后，执法如山的司马穰苴就把他杀了。

 

司马穰苴用来确定时间的仪器是表和漏刻，是古代最重要的两种计时仪器。漏刻主要由漏壶和箭刻组成，根据漏壶中水位的高低来度量时间，箭刻上所刻的就是表示时间的刻度线。在商代后期，中国出现了把一昼夜分为100等分的百刻计时制并一直沿用到了清代。百刻制的出现使中国古代有了统一的计时标准。

 

至迟从周代起，国家开始使用漏刻计时并设立专职机构管理时间。秦朝太子宫中设有“太子率更令”一职，负责管理漏刻，为皇太子服务。到西汉制定《太初历》时，漏刻开始成为天文计时仪器，由“太史待诏”掌管。另外，汉代光禄勋下设“郎官”一职，负责用漏刻为皇宫日常生活、礼仪制度提供时间服务。这三套管理漏刻的制度也被沿用到清朝。

 

日晷

 

观察一年中正午日影的长度能够定节气，而观察一天中日影方位的变化可以定一天中的时刻。早晨，太阳从东方升起，它的影子投向西方；中午，太阳在正南方，它把影子投在了正北方；傍晚，太阳落入西方的地平线，它的影子又转向东方。日复一日，年复一年，太阳的影子都这么规律地变化着。日晷就是利用日影的这个规律，抓住了时间流逝的匆匆脚步。

 

日晷有两种形式：一种是水平放在地面上、刻度不均匀的地平式日晷。另一种是日晷面与赤道面平行的、刻度均匀的赤道式日晷。考古学家曾经先后在内蒙古呼和浩特以南和河南洛阳金村发现了两块正方形的石板，石板中央有一个深圆孔，可插类似晷针的东西。外有一大圆，圆周上有69个小孔，等间距排列，孔间间距为圆周长的百分之一，标有1~69的数字，并以细线与中央大圆相连。另有31个空位置。根据推测，该石板是一种使用百刻制的赤道式日晷。晷针在石面上投下影子，影子不停地移动，每移一格就是百刻制中的一刻。

 

圭表

 

将一根木杆垂直地插在地上就形成了表。可别小看了这根简单的木杆，它可是中国最古老的天文仪器。古人用它不仅可以确定南北方向，还可以测定节气与时刻。土圭是最古老的计时仪器，是一种构造简单、直立于地上的杆子，用以观察太阳光投射的杆影，通过杆影移动规律、影的长短，以定冬至、夏至日。《尚书·尧典》中记述土圭始于尧帝时期（前2357~前2258），史学界认为“尧典”不是尧时写的，是周代史官根据传闻编写，后经春秋战国（前7世纪~前2世纪）时儒家陆续补订而成。因此我们可以认为，至迟在公元前7世纪，掌管天地四时的官吏已使用土圭分出二分二至，确定一年为366天。到殷商时代（前1520~前1030）测时已达到相当高的精度，其干支记日法一直沿用到今天。

 

由于土圭的构造简单，不易掌握，所以逐渐发展为圭表。《隋书·天文志》将圭表的创造追溯到公元6世纪：南北朝梁武帝天监年间（503~519）祖暅（祖冲之之子）造八尺高的铜圭表，观测圭上表影的长短，测定时间。但1965年江苏仪征东汉墓（25~220）出土了一件青铜铸的圭表，这说明圭表的创制和使用要早于记载几百年。待到《元史·天文志》，对圭表的形制、构造、材质都有详尽的记述。

 

早先的表和圭是单独的两件仪器，土圭是一种玉制的尺子，长约一尺五寸，用来量度表影的长度。对于居住在北半球的人来说，中午表影总是在表的正北方向，于是古人就用石头从表基开始沿着中午的表影砌一水平的圭面，并在上面刻上刻度。这样人们就可以直接从水平圭面上读取表影的长度，圭与表也就合二为一了。

 

成书于春秋末年的《考工记》是一部记录手工业技术的书籍。在这本书中，我们可以找到最早的立表定向的方法。首先，把一小块地整平，把木制或竹制的表插于其上，用一个挂有重物的准绳来把表校准，使之与地面垂直；其次，用圆规以表为圆心画圆。在日出和日落时分别观察表影，标记出表影和圆相交的两点，过这两个交点的线所指示的方向就是正东、正西。到这一步还不算完，古人还要白天通过观察中午表影的方向、夜晚通过观察北极星的方向对其进行校正。

 

香篆

 

据宋代学者薛季宣说，除日晷刻漏之外，有一种香篆钟于12世纪中叶在中国流行。荷兰高罗佩著《狄仁杰断案传奇》中，记述了唐宫计时用的香篆钟为梅花形黄铜盘，盘子内梅花五瓣，各缭绕着一圈盘香，用以计时焚熏，称为“五朵祥云”。