古代计量器具

古代计量器具

1、商代骨尺

中国古籍中有“布手知尺”的记载。今传世的几支商朝（公元前1600-前1046年）古尺，其长度在16-17厘米之间，约略相当于中等身高者伸开拇指与食指之间的距离。尺上划分成10等分为“寸”。有的尺在寸格中更细分为10个等分即“分”。

2、古代计时器--漏刻

漏刻是古代重要的计时工具。漏，指漏壶；刻，指箭刻，即由漏壶水面的高低，通过箭刻的标度来标示时间。漏刻的历史不仅古老，而且经历了漫长的发展历程，几乎始于新石器后期一直应用至清代。至今保存最早的漏刻，是西汉时制造的。据史籍记载，漏刻的发展大致为，由单壶到多级壶，由沉箭法到浮箭法。东汉时，张衡改单壶为双壶，改沉箭为浮箭。为了尽量保持漏壶水量基本不变，水滴受水壶速度均匀，从而提高计时的准确性，后来经过不断改进，漏壶多至三级、四级，以三级漏使用最为广泛。

中国的漏刻，在很长的历史时期内，一直是世界上最精确的计时器。经考证大约在西汉中期，中国漏刻的计时精确度比14世纪欧洲的机械钟还高。东汉以后，漏刻的日误差大多在20秒以内。欧洲直到18世纪机械钟的精确度才开始超过漏刻。

图1：西汉  漏壶  刻铭文“千章铜漏一，重三十二斤”“和平二年”（公元前27年）“四月造”

图2：元  延佑三年（1316）造四级式漏刻，由日壶、月壶、星壶和受水壶组成

3、古代计时器--圭表

圭（guī）表是中国最古老、结构最简单的一种测量日影长度的仪器，由一根直立在平地上的标竿（表）和一把正南北方向平放的尺（圭）两部分相互垂直组成。根据正午时测量表影的长度可以推定二十四节气，从表影长短的周期性变化，可以确定一年的天数。

古人很早就观察到直立的标杆，影长不断随着太阳的位置不同而变化。观察日影方位的变化，就可以逆推太阳的空间方位，从而得知相应的时刻。用杆影测定中午的时刻其精度很高，是古代用来校准漏刻记时的主要方法。

据记载，西汉太初四年（公元前101年）造铜表，表高八尺，圭长一丈三尺。后世多称八尺高表。元代郭守敬把表高增加到36尺，圭长也相应增加到128尺。圭刻有尺度，用以测量影长，故亦称量天尺。为了克服表高影虚的缺陷，表上还加置了一个根据针孔成像原理制成的影符。今放置在南京紫金山天文台的铜圭表，经考证为明代仿元郭守敬天文尺制成。

                     图1：现存南京紫金山天文台铜圭表

4、古代计时器--日晷

中国古代测日影定时刻的仪器。由刻有时刻的晷（guǐ）盘和一根垂直于盘面的晷针组成。当日照时，针影落在有刻度的盘面上，就可以从影的长度、方向以及在圆盘不同位置测定真太阳时。中国日晷早期历史尚不清楚。19世纪末和20世纪初，先后在内蒙古、洛阳等地发现了几块秦汉时代的石板。在正方形的平面上刻有大小两个同心圆，在大圆的l/3部分均匀地分布69根辐射状分度线，每份相当于圆周的1/100，与中国古代把一天分成100刻的时刻制度相对应。因此有人认为它们是地平日晷，也有人认为是赤道日晷。但是目前对这些石刻板究竟是不是秦汉时的日晷，也还存在不同的看法。今北京故宫博物院等处保存的一些石质赤道日晷，是清代制造的。

图1：日晷的使用方法，在石板中心圆孔处直插“正表”，外圆立“游表”，观测表影在辐射状标志线间的位置。

图2：北京故宫博物院内  日晷

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