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许多发明是从古代流传下来的。中国古代四大发明,历法和二十四节气更是让人叹为观止。今天我们就来说说中国古代计时工具的进化史。
日晷——又称“表”中的“规表”,是一根垂直立在地上的标准杆或石柱;“Gui”是一块石板,从手表的跟部向北方水平延伸。每当太阳转向正南,影子就落在桂的表面。通过测量影子的长度,可以推算出冬至、夏至等节气的时间。影子最长的时候,冬至到了;影子最短时,夏至来临。也是中国古代最早观察天象变化的工具。它是中国历法和二十四节气形成的最重要的计算工具。日晷是人类最早的太阳钟。(缺点:由于日晷只有在有阳光的时候才能投影,所以在夜间和阴天不方便计时,而且投影受季节变化波动较大。需要不断调整计算,所以出现了刻漏。)工具
雕——又称漏雕漏壶。漏锅主要有两种:排水型和接水型。前期大部分刻漏都是引流型的。水从破釜底侧漏出,格叉和闭舌再次上升,使浮在破釜水面上的漏箭随水面下落,时间由漏箭上的刻度指示。后来创造了接水式,在接水壶中以恒定的流速注入水,接水壶水面上漂浮的漏水箭头随水面上升来指示时间,提高了计时精度。最早的碑文记录见于《李周》。
沙漏——因为水在冬天容易结冰,所以改由流沙驱动。《史明志》记载,早期詹西元创造了“五轮沙漏”。后来周树学为了防止堵塞,增加了流沙洞,改用六个轮子。宋濂(1310 ~ 1381)著有《宋文集》,记载了减速齿轮的沙漏结构、零件大小和各档齿数,并说五档齿轮的轴尖没有齿,但装有指示时间的视测盘。
水运浑仪——《晋书·天象志》记载东汉张衡(公元78 ~ 139年)制作浑仪,说是在密室漏水带动,仪器指示的星辰出现和出现的时间与天文观测结果一致。在唐代,水载浑仪是一种靠水力运转,能模仿天体运行,并能计时的仪器。这个浑天仪改进了汉代科学家张衡的设计,在轮子里注入水,使之昼夜不停地转动。除了星星的运动,它还可以显示太阳的升起和月亮的落下。当然比张衡的水运浑天仪更精致复杂。
水运像台——宋代水运像台有复杂的齿轮传动系统。在枢轴轮-擒纵机构的圆周上方和旁边有一个“天平衡”装置,这是计时机械历史上一项伟大创造的延续,它将枢轴轮的连续旋转运动变为间歇旋转运动。这是计时机械史上的一大创举。
大漏灯——1276年,中国元朝的郭守敬制造了大漏灯。它是由水力驱动,通过轮系和相当复杂的凸轮机构,以“一会敲钟,一会刻鼓,三会钹,四会钹”的方式来驱动木偶自动报时。
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