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日晷|日晷和漏刻：那些古老時光的計時器

太和殿紫禁城乾清宮日晷漏壺交泰殿

日晷|日晷和漏刻：那些古老時光的計時器
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時間是人類生活的重要參考依據 。 現代人往往通過鐘表來計時并安排工作和生活 ， 但我國在清代以前是沒有鐘表的 ， 要想計時的話很不容易 。 當然 ， 這并不代表古代沒有計時工具 。 古代人們在長期的生活和生產實踐中 ， 通過對一些自然現象的不斷觀察 ， 逐漸掌握了日升日落、星辰出沒、月亮圓缺等周期性的變化規律 ， 并以此為契機便發明了各式各樣的計時工具 。 “日晷”就是其中之一 。 所謂日晷 ， 就是人類根據日影位置的變化來測量時間的一種工具 。 作為明清皇宮的紫禁城 ， 太和殿、乾清宮、坤寧宮、養心殿、慈寧宮等建筑前都有日晷 。
日晷由底座、晷面、指針組成 。 底座與地面平行 ， 晷面與赤道平行 ， 指針與地軸（指向南北極）平行 。 指針與地平面的夾角必需與當地的地理緯度相同 。 北京的緯度為北緯39.9度 ， 所以太和殿日晷的指針與地面的夾角也為39.9度 。 指針一般為銅質 ， 垂直穿過晷面 ， 其最重要的作用是確定南北方向 。 由于晷面平行于赤道面 ， 這樣 ， 指針的上端正好指向北天極 ， 下端正好指向南天極 。 所以 ， 太和殿日晷的指針是南北向設置 ， 指針朝向北極固定 。 指針的第二個作用才是用來確定時間 。 其時間的確定 ， 主要通過太陽照射指針在晷面的投影來實現 。 晷面呈圓盤形 ， 石質 ， 正反兩面都刻有12個時辰 。 當太陽光照在日晷上時 ， 指針的影子投向晷面 。 太陽由東向西移動 ， 指針影子也慢慢地由西向東移動 。 晷面的刻度是均勻的 ， 移動著的指針影子猶如是現代鐘表的指針 。 隨著太陽位置的變化 ， 晷針影子在盤上移動一寸所花的時間稱為“一寸光陰” ， 而“一寸光陰一寸金”的成語就是由此而來 。
【日晷|日晷和漏刻：那些古老時光的計時器】日晷利用太陽射影的方向來測量時間 ， 但是 ， 在陰雨天和夜間就會失去效用 ， 且在春分、秋分時期無法使用 。 所以 ， 我國古代工匠又發明了漏刻 。 作為計時器 ， 漏刻的使用比日晷更為普遍 ， 時間也更為久遠 。 紫禁城交泰殿內 ， 就有一座銅壺漏刻 。 漏 ， 是指盛水漏壺 ， 用于泄水或盛水；刻 ， 是指劃分一天的時間單位 ， 它通過漏壺的浮箭來計量一晝夜的時刻 。 交泰殿內銅壺漏刻初造于清乾隆十年（1745） ， 由清宮造辦處制作 。 乾隆六十二年（1797）十月二十一日 ， 乾清宮大火 ， 不僅乾清宮被毀 ， 還殃及交泰殿及其中的銅壺漏刻 。 現存于交泰殿內的銅壺漏刻 ， 為清嘉慶三年（1798）仿原件制成并安裝于此的 。 漏刻使用時 ， 把水注入漏壺內 ， 水便從壺孔中流出 ， 流到水壺下放置的容器中 ， 容器內有一根刻有時刻的標竿 ， 稱為箭 。 箭下以一只船相托 ， 浮于水面 。 當水流出或流入壺中時 ， 箭桿相應下沉或上升 ， 古人從蓋孔處看箭桿上的標記 ， 就能知道具體的時刻 。
日晷|日晷和漏刻：那些古老時光的計時器
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我國西周時期就出現了漏刻 。 早期漏刻大多使用單只漏壺 ， 滴水速度受到壺中液位高度的影響 ， 液位高 ， 滴水速度較快 ， 液位低 ， 滴水速度較慢 。 為解決這一問題 ， 古人進一步創制出多級漏刻裝置 。 所謂多級漏刻 ， 即使用多只漏壺 ， 上下依次串聯成為一組 ， 每只漏壺都依次向其下一只漏壺中滴水 。 這樣一來 ， 對最下端的受水壺來說 ， 其上方的一只泄水壺因為有同樣速率的來水補充 ， 壺內液位基本保持恒定 ， 其自身的滴水速度也就能保持均勻 。