逝者如斯夫,不舍昼夜。”光阴如水，日夜流逝，在漫长的历史进程中，我国古人从依靠自然到依靠科技，在不同的历史时期，发明和制造出不同形式的的计时器，充分显示出我国古代劳动人民和科学家的聪明才智，以及我国在计时器发明上的先进的科技水平。

我国古代发明和使用的计时仪器主要分为三大类：一类是利应用天文原理计时，如圭表、日晷等。另一类是利用流体力学计时，如刻漏、沙漏等。还有一类是采用机械传动结构计时，如浑天仪、水运仪象台等。

利应用天文原理计时的圭表和日晷：

圭表和日晷是中国最古老的计时器，在殷商时期的甲骨文中已有使用圭表的记载。《诗经·国风·定之方中》篇有，“定之方中，作于楚宫。揆之以日，作于楚室……”。圭表由两部分组成，一个是垂直竖立于地面的一个高大的标杆或石柱，叫做“表”；另一个是正南正北平放在地面上测定表影长度的刻板，叫做“圭”，圭带有刻度，也就是长度单位，比如“分”、“寸”。通过“表”被太阳直射，反射在“圭”上所造成的阴影长短来判断时间、定四季、辨方位。

日晷也是通过观测日影计时的仪器，比圭表更小巧精致一些，主要部件是由一根晷针和一个圆形晷面组成，在晷面四周分别划出十二时辰和九十六刻度，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刻线上移动，以确定当时的时辰。“圭表”和“日晷”都是利用太阳的射影长短和方向计时，所以二者统称为太阳钟。

既然可以用长度单位来测量影子的长短，那么也就有了代表时间的词句“一寸光阴”的出现。“一寸光阴”就是指日晷上一寸影子的意思，所以后来就有了“一寸光阴的一寸金”的说法。

利用流体力学计时的水漏、沙漏

圭表等太阳钟在阴天或夜间就失去效用。因此我国古人又发明了水漏和沙漏等计时仪器。均称为刻漏。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，为泄水型。水漏计时器主要是漏水壶，漏水壶下置盛水箱，插着竹箭，箭杆上刻有时辰刻度。漏壶中的水定量均匀地向下滴漏，水箱中水位逐渐升高，浮在受水壶水面上的漏箭随水面上升，显示出一定刻度，指示时间。后世多用铜制，故习惯称“铜壶滴漏”。

由于漏壶冬天水易结冰，而且刻漏度数因干、湿、冷、暖而异，影响计时的精度，所以又古人又发明了以沙代水的沙漏，用流沙作为驱动。明初詹希元曾创造“五轮沙漏”。明代文学家宋濂著《宋学士文集》中记载了沙漏结构，有零件尺寸和减速齿轮，及指示时间的测景盘。

在很多古代诗人的诗句中都有刻漏的记载，如唐代诗人杜甫曾经写过“五夜漏声催晓箭”。唐代诗人李贺写过“似将海水添宫漏，共滴长门一夜长。”宋代苏轼也有“缺月挂疏桐，漏断人初静。”的诗句。

采用机械传动结构计时的浑天仪、水运仪象台：

《晋书·天文志》记载，浑天仪由东汉科学家张衡(公元78～)制造。它利用铜壶滴漏的原理，使漏水推动一个大水轮等速旋转，并通过齿轮系的减速传动，带动浑象，使它一天只转一圈。

北宋时期，以宰相苏颂为首的科学家，召集工匠历三年制造成水运仪象台，这个仪象台改进了汉代科学家张衡的设计，是一座高12米，宽7米，像三层楼房一样的巨型天文仪器。注水激轮，令其自转，昼夜一周，兼有观测天体运行，演示天象变化，以及随天象推移而有木人自动敲钟、击鼓、摇铃来准确报时的三种功用。最重要的是这个浑天仪上多了一个装置——“天关”，开启了近代钟表关键部件“擒纵器”的先河，比西方天文钟表发明人方和斐先行了7个半世纪。苏颂并写有《新仪象法要》,是世界现有最早、最详细的天文仪器专著，书中记录了包括总装图、部件装配图和零件图的详细图纸共47幅，“图样界划，不爽毫发”。英国剑桥大学教授李约瑟在《中国科学技术史》第四卷第二册称苏颂为“中国古代和中世纪最伟大的博物学。

作者简介

嵇立平:原《科技潮》、《人才》杂志社总编辑。现任中国民主同盟北京市理论研究会副会长，民盟通州区理论研究会会长。系中国科普作家协会会员、北京市作家协会会员。

有《中国下海潮》等4本专著，创作的“看车老人”等5个单集电视剧在中央电视台《夕阳红》栏目播出。曾获新闻广电总局向全国青少年推荐的本好书的荣誉，获得过多项国家及北京市好新闻奖、文学作品奖、课题论文奖。