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钟表家族
钟表溯源
仆表决漏以正案法

齐景公(公元前~前年在位)与燕国交战,连年失利。有人推
荐司马穰苴,认为他文能团结大众,武能统帅全军,于是齐景公便任命他为
将军。司马穰苴接受任命后,与监军、庄贾约定:明日中午到军营受命。庄
贾走后他立即驰马到了军营,“立表下漏,待贾”。在地上竖起一根杆子,
观看太阳的影子,把漏壶装上水开始起漏。到了第二大中午,影子到了正北
方,漏壶也指示中午到了,庄贾却还没有来到。穰苴“仆表、决漏”宣布了
庄贾的迟到。原来他在家里与亲朋家属饮酒话别,长途相送,弄到夕阳西下
才到。穰苴以军法为重,判斩庄贾,贾驰书齐景公求救,待景公赦免庄贾的
命令来到时,庄贾早被斩首示众了。
《史记》上记载的这一段故事是有关漏刻与圭表联用的实际记录。圭表
能测定正午时刻,用它来校准漏壶,这在汉代肯定是广为应用的方法。
年在江苏仪征东汉墓里出土了小型的活动圭表,可见在汉代圭表和漏壶都是
比较流行的。以圭表来校准漏壶就如今天收音机里的时号对表,古代看来是
这样办的。
剩下的另一个问题——漏水不均怎么办?为了要使漏水均匀,必须使漏
壶里水位保持不变,最初的办法是增加漏壶的个数。东汉著名科学家张衡(公
元~ 年)写的《漏水转浑天仪注》中记道:“以铜为器,再叠差置,
实以清水,下各开孔,以玉虬吐漏水入两壶。”这里指出是用两个壶联合使
用。后来向多级发展,晋孙绰《漏刻铭》:“累筒三阶,积水成渊,乘虚赴
下”,则已是三个壶的漏壶组了。唐代吕才的漏壶采用四级补偿,使最后泄
水壶的水位尽量保持稳定,进一步提高了精确度。
多级补偿是用两个以上漏壶,自上而下放置,使最上一个壶中的水流入
第二壶,再由第二壶流入第三壶⋯⋯,由最后一壶(称泄水壶)流入箭壶,
箭壶中的水连同浮舟慢慢升起。由于得到上面几级漏壶的补偿,最后一级壶
中的水位可大体保持稳定不变,这就基本达到了漏水速度均匀的效果。
问题似乎都解决了,其实并未满意的解决,漏壶的数量不能无限地增加,
水位也不是完全稳定,于是还有继续改进的必要。社会的需要促使人们去思
考,用什么办法能使出水壶里的水位保持不稳定而又简便可行?漏壶精确度
的提高关键就在此举了!
据史籍记载,这一项改革完成了宋代景祜年间。年司天监再次考定
漏壶的精确度,人们提出:关键是漏水不均匀的问题,这可以采用年燕
肃的一项发明,用加一个平水壶的办法来解决。所谓平水壶,就是使水位保
持平衡的壶。说起来很简单:在一套漏壶的最下一级壶上再开一漏孔,但此
孔开在壶上沿,只要从上面壶里漏下的水量比这一壶的漏量稍大,则总会有
水从上孔中泄出,从而保持最下一壶的水位总在上沿漏孔的地方,这就达到
目的了。
平水壶的发明实际上就是上沿再开一孔的创造,这一孔之开可真解决了
大问题,他使多少年来想解决的漏水不均匀问题宣告解决。
故宫交泰殿里保存有一座清代漏壶,乾隆九年( 年)制造,其中平
水壶是一个重要部分。根据实验,一小时内流入受水壶的水量约为. 千克,
一天小时约千克,一天的误差约为十分钟左右。只要正午时根据日影
来校准一下,连续使用时每天的时刻读数都可以准确到几分钟的程度,这对
古代的日常应用来说已是足够的了。
影响漏水不均匀的因素除此之外还有很多,当然都是较为次要的,但古
人也已注意到了。例如温度的不同会影响水流速度。《周礼》一书中就提到
“挈壶氏⋯⋯以水火守之,分以日夜。”冬天要以火烧水,保持一定水温;
宋代还有人提出以水银代水,以免冬天冻结;对漏壶用水也很注意,要选用
无杂质的洁净泉水、井水等。此外,对漏壶的漏孔,历代也进行了很多研究
改进。古代人民对漏壶的研究改进确是很深入细致的。

苦行僧的钟

在印度有个圣地叫“贝拿勒斯”,现在改名叫“瓦拉纳西”,是座著名
的古城。古城内有成千个寺庙,最有名的是金寺。古城西北约公里的地方
叫鹿野苑,据说那是佛教创始人释迦牟尼第一次讲道的地方。自古以来每年
都有成千上万的人到贝拿勒斯去朝圣。在古印度,有许多化斋的和尚常常不
远千里徒步走向圣地,在漫长的征途上,苦行僧们多么需要知道几点钟啊!
聪明的苦行僧终于发明了一种随身携带的“影子钟”:他们在手杖上半
截打一个孔,插上一支短木钉,在手杖上刻上刻度。苦行僧的手仗不是圆的,
而是八角形的。看“钟”的时候,只要把手仗上的绳子一提,让手杖竖直向
下,太阳光照到木钉上,木钉的影子投到手杖上,看看那影子有多长,就知
道时间了。
苦行僧的手杖为什么是八角形的呢?这是为了适应不同季节而制作的八
个面。一年四季