❶ 古代,人們常用什麼工具來計時
簡介
人類最早使用的計時儀器是利用太陽的射影長短和方向來判斷時間的。前者稱為圭表,用來測量日中時間、定四季和辨方位;後者稱為日晷,用來測量時間。二者統稱為太陽鍾。
公元前1300~前1027年,中國殷商時期的甲骨文,已有使用圭表的記載。《詩經·國風·定之方中》篇有,「定之方中,作於楚宮。揆之以日,作於楚室……」。確切記載使用圭表的時間為公元前659年。
圭表等太陽鍾在陰天或夜間就失去效用。為此人們又發明了漏壺和沙漏、油燈鍾和蠟燭鍾等計時儀器。
中國古代應用機械原理設計的計時器主要有兩大類,一類利用流體力學計時,有刻漏和後來出現的沙漏;一類採用機械傳動結構計時,有渾天儀、水運儀象台等。此外,還有應用天文原理(大都根據日影方向測定時間)計時的日晷,它也是中國最古老的計時器之一。 日晷、水鍾、沙漏
圭表、各種日晷、以滴水多寡來計時的各種水鍾,還有沙鍾、火鍾、蠟燭鍾、輥彈漏刻千章銅漏、延佑滴漏、龍舟香漏、火龍出水、赤道式日晷、赤道經緯儀、渾儀等
圭表
圭表中的「表」是一根垂直立在地面的標竿或石柱;「圭」是從表的跟腳上以水平位置伸向北方的一條石板。每當太陽轉到正南方向的時候,表影就落在圭面上。量出表影的長度,就可以推算出冬至、夏至等各節氣的時刻。表影最長的時候,冬至到了;表影最短的時候,夏至來臨了。它是我國創制最古老、使用最熟悉的一種天文儀器。 日晷 日晷也是通過觀測日影計時的儀器,主要是根據日影的位置以確定當時的時辰或刻數。從出土文物來看,漢以前已使用日晷,在機械鍾表傳入中國之前,日晷一直是通常使用的計時器。日晷的主要部件是由一根晷針和刻有刻線的晷面組成,隨著太陽在天空運行,晷針的投影像鍾表的指針一樣在晷面上移動,就可以指示時辰。 漏刻 圭表和漏刻都是用太陽的影子計算時間的,然而遇到了陰雨天或黑夜便失去作用了,於是一種白天黑夜都能計時的水鍾便應運而生,這就是漏刻。漏,是指漏壺;刻,是指刻箭。箭,則是標有時間刻度的標尺。漏刻是以壺盛水,利用水均衡滴漏原理,觀測壺中刻箭上顯示的數據來計算時間。作為計時器,漏刻的使用比日晷更為普遍。我國古代諸多文人騷客留下了許多有關漏刻的富有詩情畫意的章句。如唐代詩人李賀:「似將海水添宮漏,共滴長門一夜長。」宋代蘇軾:「缺月掛疏桐,漏斷人初靜。」在機械鍾表傳入中國之前,漏刻是我國使用最普遍的一種計時器。 刻漏
又稱漏刻、漏壺。漏壺主要有泄水型和受水型兩類。早期的刻漏多為泄水型。水從漏壺底部側面流泄,格叉和關舌又上升,使浮在漏壺水面上的漏箭隨水面下降,由漏箭上的刻度指示時間。後來創造出受水型,水從漏壺以恆定的流量注入受水壺,浮在受水壺水面上的漏箭隨水面上升指示時間,提高了計時精度。
為了獲得恆定的流量,首先應使漏壺的水位保持恆定。其次,向受水壺注水的水管截面面積必須固定,水管採用「渴烏」(虹吸)原理,便於調整和修理。有兩種保持水位恆定或接近恆定的方法,均見於宋代楊甲著《六經圖》(刊於1153年)中的「齊國風挈壺氏圖」。圖中「唐制呂才(約公元600~650)定」刻漏是在漏壺上方加幾個補償壺,「今制燕肅(1030)定」刻漏採用溢流法,深四寸。多餘的水由平水壺(下匱)通過竹注筒流入減水盎。燕肅創制的漏壺叫蓮花漏,北宋時曾風行各地。
《全上古三代秦漢三國六朝文·全後漢文》中在桓譚(卒於公元56年)的文章里說刻漏度數因干、濕、冷、暖而異,在白天和夜間需要分別參照日晷和星宿核對。當時已認識到水溫和空氣濕度對刻漏計時精度的影響。
刻漏的最早記載見於《周禮》。已出土的文物中最古老的刻漏是西漢遺物,共3件,均為泄水型。其中以1976年內蒙古自治區伊克昭盟杭錦旗出土的青銅漏壺最為完整,並刻有明確紀年。比較完整的傳世刻漏有兩個,均為受水型:一個在北京中國歷史博物館,是元代延祐三年(1316)造;一個在北京故宮博物院,是清代製造。
沙漏
因刻漏冬天水易結冰,故有改用流沙驅動的。《明史·天文志》載明初詹希元創造了「五輪沙漏」。後來周述學加大了流沙孔,以防堵塞,改用六個輪子。宋濂(1310~1381)著《宋學士文集》記載了沙漏結構,有零件尺寸和減速齒輪各輪齒數,並說第五輪的軸梢沒有齒,而裝有指示時間的測景盤。
渾天儀
古代文獻中有漢武帝時(公元前140~前87)洛下閎、鮮於妄人作渾天儀之說,但未提到它的結構。《晉書·天文志》記載東漢張衡 (公元78~139)製造渾天儀,說在密室中用漏水驅動,儀器指示的星辰出沒時間與天文觀察的結果相符。《新唐書·天文志》對唐開元十三年(725)僧一行和梁令瓚設計的渾天儀有較詳細的記述。儀器上分別裝有日、月兩個輪環,用水輪驅動渾象。渾象每天轉一周,日環轉1/365周,儀器還裝有兩個木偶,分別擊鼓報刻,是一座上狹下廣的木建築。
水運儀象台
為北宋元祐三年(1088)蘇頌、韓公廉等人所制。他們於紹聖(1094~1097)初年著《新儀象法要》,載有總圖和部件圖多幅。這台水運儀象台高三丈五尺余, 寬二丈一尺,是一座上狹下廣的木建築。台的下層有提水裝置,由人力推動河車,帶動升水上輪和下輪(筒車),將水提到天河(受水槽),注入天池(蓄水池)。台中平水壺保持水位恆定,並通過一定截面的水管向樞輪(水輪)上的受水壺流泄恆定流量的水,推動樞輪。樞輪通過傳動齒輪帶動晝夜機輪、渾象和渾儀。
水運儀象台有一套比較復雜的齒輪傳動系統。 在樞輪的上方和圓周旁有「天衡」裝置──擒縱機構,這是計時機械史上一項重大創造,它把樞輪的連續旋轉運動變為間歇旋轉運動。
大明燈漏
1276年,中國元代的郭守敬製成大明燈漏。它是利用水力驅動,通過齒輪系及相當復雜的凸輪機構,帶動木偶進行「一刻鳴鍾、二刻鼓、三鉦、四鐃」的自動報時。
❷ 古代計時儀器有哪些
漏和刻是我國古代一種計量時間的儀器
❸ 古代四大計時工具是什麼
古代四大計時工具是日晷,刻漏,沙漏,香篆鍾。日晷是利用太陽的投影方向來測定並劃分時間的。刻漏有泄水型和受水型兩種類型,受水型精確度更高。沙漏在冬天時使用廣泛,在明朝的時候就記載有五輪沙漏。香篆鍾是流行於12世紀中葉的古代計時器。
日晷,刻漏,沙漏,香篆鍾特點
日晷在古代漢語中本意指的是太陽的影子,後來人們利用太陽的影子測得時刻,並成功得到了一種計時儀器,也由此命名,其原理就是利用太陽的投影方向來測定並劃分時間。日晷通常由晷針和晷面組成。
刻漏又被稱為漏刻,它有泄水型和受水型兩種類型,剛開始的刻漏大多都是泄水型,水從漏壺底部側面流出來,遇到格叉和關舌時上升,讓服飾在水面上的漏箭隨著水面下降,再從漏箭上面的刻度來表示時間。受水型則是將水從漏壺裡面用恆定的流量注入受水壺,讓漏箭隨水面上升來表示時間,這種方法其泄水型精確度更高。
沙漏特點,刻漏雖然計時准確,但是到了冬天溫度比較低容易結冰,這個時候人們就會改用流沙驅動,《明史天文志》中記載早在明初的時候詹希元就創造了五輪沙漏,後來又改成了六個輪子。
根據記載,香篆鍾是一種在12世紀中葉時中國古代流行的一種計時器,在《狄仁傑斷案傳奇》中記載了唐朝宮廷內使用香篆鍾計時的情況,香篆鍾是一個梅花形狀的黃銅盤子,盤子裡面有梅花五瓣,每瓣梅花上都繚繞了一圈盤香,焚燒後可以根據盤香的燒沒程度計時。
❹ 我國古代計時器有哪些
中國古代計時器的創始時間不晚於戰國時代(公元前476~前222)。應用機械原理設計的計時器主要有兩大類,一類利用流體力學計時,有刻漏和後來出現的沙漏;一類採用機械傳動結構計時,有渾天儀、水運儀象台等。此外,還有應用天文原理(大都根據日影方向測定時間)計時的日晷,它也是中國最古老的計時器之一。詳細請見360網路。。
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❺ 古代計時儀器有哪些
我國古代,人們發明了很多計時的方法或工具。有日晷、漏、圭表等等,充分體現了我國古代人民的智慧。現在,就讓我們一起來了解我國古代計時儀器吧。
古代計時儀器有哪些
圭表
是我國古代度量日影長度的一種天文儀器,
由“圭”和“表”兩個部件組成。直立於平地上測日影的標桿和石柱,叫做表;正南正北方向平放的測定表影長度的刻板,叫做圭。
日晷
日晷又稱“日規”,是我國古代利用日影測得時
刻的一種計時儀器。通常由銅制的指針和石制的圓盤組成。
漏刻
漏刻是我國古代一種計量時間的儀器。現存於北
京故宮博物院的銅壺漏刻是公元1745年製造的,最上面漏壺的水從雕刻精緻的龍口流出,依次流向下壺,箭壺蓋上有個銅人彷彿報著
箭桿,箭桿上刻有96格,每格為15分鍾,人們根據銅人手握箭桿處的標志來報告時間。
渾儀
渾儀是中國古代用於測量天體球面坐標的觀測儀
器。它是由一重重的同心圓環構成,整體看起來就像一個圓球。有資料表明,在公元前4世紀中葉,中國就已經使用渾儀觀測天象了,比
古希臘約早60年
太陽鍾
在歷史的長河中,天文學和計時學是相伴發展的,可以說有了天文學,也就有了計時學,計時儀器和天文儀器一樣,是經過漫長的發展歷程逐漸精確化的。最古老的計時儀器是土圭、圭表和日晷,其原理是通過太陽的投影和方位計時,一般通稱太陽鍾。
土圭
土圭是最古老的計時儀器,是一種構造簡單,直立的地上的桿子用以觀察太陽光投射的桿影,通過桿影移動規律、影的長短,以定冬至、夏至日。“尚書·堯典”中記述土圭始於堯帝時期,即公元前2357-2258年,史學界認為“堯典”不是堯時寫的,是周代史官根據傳聞編寫,後經春秋戰國(公元前7~2世紀)時儒家陸續補訂而成。因此我們可以認為,至遲在公元前7世紀掌管天地四時的官吏已使用土圭分出二分二至,確定一年為366天。到殷商時代(公元前1520~1030年)測時已達到相當高的精度,其干支記日法一直延用到今天。
圭表
由於土圭的構造簡單,不易掌握,所以逐漸發展為圭表。“隋書天文志”將圭表的創造追溯到公元6世紀:南北朝梁武帝天監年間(公元503~519年)祖(祖沖之之子)造八尺高的銅圭表,觀測圭上表影的長短,測訂時間。但1965年江蘇儀征東漢墓(公元25~220年)出土了一件青銅鑄的圭表,這說明圭表的創制和使用要早於記載幾百年。待到“元史·天文志”對圭表的形制、構造、材質都有詳盡的記述。
元初郭守敬按照圭表的原理在河南登封建立了高聳的觀星台,在大都(今北京)設置了圭表。明正統二年至七年(公元1437~1442年)在北京古觀象台建造圭表,清乾隆九年(公元1744年)重修並加以改進。古代圭表是用來判斷方向,測定季節,四季劃分和推算歷法,對農業生產發展起到重要作用。
日晷
日晷又稱晷儀,也是觀測日影記時的儀器,它與圭表的區別是:圭表的根據日影的長短判別方向測定季節、全年日數和冬至、夏至就在的日子,推算歷法等;日晷的應用,主要是根據日影的位置,以指定當時的時辰或刻數,是我國古代較為普遍使用的計時儀器,但在史籍中卻少有記載,現在史料中最早的記載是“漢書·律歷志·制漢歷”一節:太史令司馬遷建議共議“乃定東西,主晷儀,下刻漏”,而“漢書·藝文志”中列有晷書34卷,但僅存書名,而無內容。
“隋書·天文志”中記載了耿詢的成就,“觀測日晷和刻漏,是測天地正儀象的根本”。“明史·天文志”對日晷的形制,定時之法都有詳細的記載。較之圭表,它已復雜多了,可以說是一種真正的儀器了,發展到清代,不僅可以計時用,日晷本身已成為一件裝飾藝術品。
中國太陽鍾的歷史上,指極表或指極針的發現可上溯到公元前四世紀,而周漢之間的12時辰制是非常先進的,在公元前四世紀以前已成為一種不變的時制。
唐代的赤道式日晷,是所有日晷中計時最准確的。後經阿拉件人或猶太人將其傳入西方,十七世紀時赤道式日晷風行於歐洲,人們稱它為“二分式日晷”。明末之後,中西各種日晷在社會上廣泛使用,種類之多,前所未有。山西姚喬林是十八世紀著名的日晷製作家,其流派遠播廣東。
總之,太陽鍾橫跨人類歷史數千年,在使用中不斷發展和進步,為社會的發展,科學技術的進步起到了推動的作用,不僅可以計時,而且能求得標准時間,甚至可以校對現代的鍾表。
日晷所測的是真太陽時或視太陽時,因為地球軌道偏心率以及地球傾角的影響,真太陽時和平太陽時是不一致的。因此,不依靠太陽測時的方法成為事實,而且更為重要。歐洲在十四世紀早期,機械鍾出現以前,主要靠日晷計時,而中國對水鍾或刻漏則十分重視,並發展成為一種文化,達到登峰造極的地步。為機械鍾表的誕生作了科學和技術上的准備。
水鍾
水鍾在中國又叫做“刻漏”,“漏壺”。根據等時性原理,滴水記時有兩種方法,一種是利用特殊容器記錄把水漏完的時間(泄水型),另一種是底部不開口的容器,另一種是底部不開口的容器,記錄它用多少時間把水裝滿(受水型)。中國的水鍾,最先是泄水型,後來泄水型與受水型同時並用或兩者合一。自公元85年左右,浮子上裝有漏箭的受水型漏壺逐漸流行,甚至到處使用。
從公元二世紀張衡的時代,到公元六世紀耿詢的時代,使表演用的渾天儀和天球儀轉動起來的水鍾技術孕育了早期機械鍾的出現。公元25年,一行和梁令瓚發明了擒縱機構,這種裝置實質上就是早期的機械時鍾,早於歐洲六個世紀。中國的渾儀在長期的發展過程中往往形式上是天文觀測儀器,而本質上是時鍾裝置,因為從張衡的時代起,天文技術人員一直想做一種緩慢放置的齒輪,以便達到與天上的周日視運動步調一致。
公元725年一行和梁令瓚實質上解決了這一難題,因此,皇室對設在宮中放置不停的天球(天文鍾)感興趣是毫不奇怪的。
公元1088~1090年,蘇頌和他的同事們在開封建立的水運儀像台是機械時鍾和觀測用渾儀的完美結合,在原理上是成功的,因此,可以說他比羅伯特、胡克先行六個世紀,比方和斐先行七個半世紀。
香篆鍾
水鍾盡管是有發展前途的,但是古人仍在廣泛的領域進行不竭探索,在某些情況下,也可能有其他較水鍾更為准確的計時方法,據宋代學者薛季宣說,除日晷刻漏之外,有一種香篆鍾於十二世紀中葉在中國流行。荷蘭高羅培著“狄仁傑斷案傳奇”中,記述了唐宮計時用的香篆鍾為梅花形黃銅盤,盤子內梅花五瓣,各繚繞著一圈盤香,用以計時焚薰,稱為“五孕祥雲”。
沙漏
沙漏也叫做沙鍾,是一種測量時間的裝置。西方沙漏由兩個玻璃球和一個狹窄的連接管道組成的。通過充滿了沙子的玻璃球從上面穿過狹窄的管道流入底部玻璃球所需要的時間來對時間進行測量。一旦所有的沙子都已流到的底部玻璃球,該沙漏可以被顛倒以測量時間了,一般的沙漏有一個名義上的運行時間1分鍾。
古代計時單位是什麼
西方古代計時器:
1.地平式日晷計時器(早期出現在古代希臘)
2.傅科擺計時器(早期出現在歐洲)
西方古代的計時方法:1.沙漏計時
古代計時單位有:
剎那、念、瞬、彈指、羅預、須臾。
一剎那為一念,二十念為一瞬,二十瞬為一彈指,二十彈指為一羅預,二十羅預為一須臾,一日一夜為三十須臾。
根據印度《僧只律》中記載:“剎那者為一念,二十念為一瞬,二十瞬為一彈指,二十彈指為一羅預,二十羅預為一須臾,一日一夜為三十須臾。”據此可以推算:一天一夜以24小時計的話,有480萬個“剎那”,24萬個“瞬間”,1.2萬個“彈指”,600個“羅預”,30個“須臾”。一晝夜有1440分=86400秒,一“須臾”等於48分鍾=2880秒,一“羅預”等於2.4分鍾=144秒,一“彈指”為7.2秒,一“瞬間為0.36秒,“一剎那”為0.018秒。
❻ 古代,人們常用什麼工具來計時
古代的計時工具有圭表、各種日晷、以滴水多
寡來計時的各種水鍾,還有沙鍾、火鍾、蠟燭鍾、輥彈漏刻千章銅漏、延佑滴漏、龍舟香漏、火龍出水、赤道式日晷、赤道經緯儀、渾儀等。
日 晷
日晷又稱「日規」,是我國古代利用日影測得時刻的又一種計時儀器。通常由銅制的指針和石制的圓盤組成。銅制的指針叫做「晷針」, 石制的圓盤叫做「晷面」。使用時,觀察日影投在盤上的位置,就能分辨出不同的時間。日晷的計時精度能准確到刻(15分鍾)。
水 鍾
水鍾在中國又叫做「刻漏」,「漏壺」。根據等時性原理,滴水記時有兩種方法,一種是利用特殊容器記錄把水漏完的時間(泄水型),另一種是底部不開口的容
器,另一種是底部不開口的容器,記錄它用多少時間把水裝滿(受水型)。中國的水鍾,最先是泄水型,後來泄水型與受水型同時並用或兩者合一。自公元85年左右,浮子上裝有漏箭的受水型漏壺逐漸流行,甚至到處使用。
沙 鍾
沙漏也叫做沙鍾,是一種測量時間的裝置。西方沙漏由兩個玻璃球和一個狹窄的連接管道組成的。通過充滿了上面的玻璃球的沙子穿過狹窄的管道流入底部玻璃球所需要的時間來對時間進行測量。一旦所有的沙子都已流到的底部玻璃球,該沙漏可以被顛倒以測量
時間了,一般的沙漏有一個名義上的運行時間1小時。
火 鍾
火鍾是利用燃燒預定的燃料的速度來計時的,預定的燃料一樣
多,燃燒的速度一樣快,所用的時間就一樣長。 有一種火鍾叫「定時蠟」,蠟燭本身的「燃料」數量已經確定,在燃燒時,只要周圍環境變化不大,蠟燭燃燒的速度也就基本相同,那麼燒完一支蠟燭的時間也就大體一樣。如在蠟燭上刻上相應的記號,就可以用它來計量時間間隔了。
赤道經緯儀
地平經儀在康熙八年開始製造,歷經四年於康熙十二年完成,由子午圈、赤道圈、赤經圈等組成。主要用來偵測太陽時和天體的赤經、赤緯。
蠟燭鍾
蠟燭鍾是根據蠟燭燃燒長度記時的。
❼ 古代的計時工具有哪些
日晷 本義是指太陽的影子,後來則指古代利用日影測得時刻的一種計時儀器,又稱「日規」。其原理就是利用太陽的投影方向來測定並劃分時刻,通常由晷針和晷面組成。利用日晷計時的方法是人類在天文計時領域的重大發明,這項發明被人類沿用達幾千年之久。現在,我們到北京故宮、沈陽故宮、承德避暑山莊等地旅遊參觀時,還可以看到日晷的身影。
圭表
圭表 是我國最古老的一種計時器,古代典籍《周禮》中就有關於使用土圭的記載,可見圭表的歷史相當久遠。作為度量日影長度的一種天文儀器,圭表由「圭」和「表」兩個部件組成。直立於平地上測日影的標桿和石柱,叫作表;正南正北方向平放的測定表影長度的刻板,叫作圭。圭表測定正午的日影長度以定節令,定回歸年或陽歷年。
在很長一段歷史時期內,中國所測定的回歸年數值的准確度斗居世界第一。通過進一步研究計算,古代漢族學者還掌握了二十四節氣的圭表日影長度。這樣,圭表不僅可以用來制定節令,而且還可以用來在歷書中排出未來的陽歷年以及二十四個節令的日期,作為指導漢族勞動人民農事活動的重要依據。《漢書》《元史》中都對圭表的形制、構造、材質做了詳盡的記述。
漏刻
漏刻 日晷和圭表都是用太陽的影子計算時間的,一旦遇到陰雨天或黑夜便失去作用了,於是一種白天黑夜都能計時的水鍾便應運而生,這就是漏刻。漏,是指漏壺;刻,是指刻箭。箭,則是標有時間刻度的標尺。漏刻是以壺盛水,利用水均衡滴漏原理,觀測壺中刻箭上顯示的數據來計算時間。作為計時器,漏刻的使用比日晷更為普遍。
我國古代諸多文人騷客留下了許多有關漏刻的富有詩情畫意的章句。如唐代詩人李賀詩曰:「似將海水添宮漏,共滴長門一夜長。」宋代蘇軾也寫有「缺月掛疏桐,漏斷人初靜」的佳句。在機械鍾表傳入中國之前,漏刻是我國使用最普遍的一種計時器。中國古代從周代起,官方就已經開始懂得用漏刻來計時了,為此朝廷還專門設有計時的專職機構。秦朝時就設有「太子率更令」,專門負責管理漏刻,然後為皇家報時服務。西漢時,漏刻甚至上升為一種天文計時儀器,由太史待詔掌管。東漢時,朝廷設有「郎官」一職,也是負責管理漏刻的。
香篆鍾
香篆鍾 這種古代計時器鮮為人知。據宋代學者薛季宣著書記載,香篆鍾是一種於12世紀中葉在中國流行的古代計時器。《狄仁傑斷案傳奇》中,也記述了唐代宮廷內用香篆鍾計時的情形:香篆鍾為梅花形黃銅盤子,盤內有梅花五瓣,每瓣梅花各繚繞一圈盤香,焚熏後,根據盤香的燒沒程度來計時,時人謂之「五孕祥雲」。
大明燈漏
大明殿燈漏 1276年,元代著名科學家郭守敬創制了大明燈漏。它是利用水力驅動,通過齒輪系及相當復雜的凸輪機構,帶動木偶進行「一刻鳴鍾、二刻鼓、三鉦、四鐃」的自動報時器。因其造型似宮燈,又放置於皇宮的大明殿,所以稱為大明殿燈漏。
五輪沙漏
五輪沙漏 沙漏因漏刻冬天水易結冰,所以明代時發明了「五輪沙漏」,用流沙驅動漏刻。同時加大了流沙孔,以防堵塞,改用六個輪子。宋濂所著《宋學士文集》中記載了沙漏結構,有零件尺寸和減速齒輪各輪齒數,並說第五輪的軸梢沒有齒,而裝有指示時間的測景盤。