時光獵手

光有“月”和“年”還不夠，因為人類在生活中又遇到新問題了：例如，做飯時，從肉放到火上到烤熟，大致需要多長時間呢？肯定不能從早烤到晚吧？燒水時，需要多長時間才能燒熱？又需要多久才能燒開？反正絕對燒不了一整“天”……這些都“逼著”人類想辦法，把一“天”分成更短的時間來計算。

時間看不見摸不著，怎么分呢？這確實是一個大難題！直到公元前3000年左右，人類才找到了劃分時間的“工具”，那就是——影子！原來，在一天當中，隨著地球的自轉，陽光照射到地球上的距離和角度是在不斷變化的。所以，人啊、房子啊、樹木啊投射在地上的影子，它們的長短和方向也會隨著發生相應的變化。根據這個原理，人類制成了最早的計時工具：日圭（guī）。

注意，是日圭，不是日晷（guǐ）。日圭是樹立在地上的一根五寸長的棍子。人們從早晨開始，隔一會兒就用尺子來衡量一下日圭影子的長短，再做個標記。經過一段時間的觀測，就可以把白天的時間劃分成大致相等的幾段。后來，人們干脆在日圭腳下的地面上刻上一把尺子，上面標出了相應的刻度，以代表不同的時間。

但是，不久后就有人發現，日圭測影并不準確。因為影子不光是在長短上有變化，方向也在變化。于是，日圭漸漸地又變成了日晷：人們用石頭刻了一個圓盤，中間插進一根銅針，銅針的影子投在圓盤上，從早到晚，方向和長短逐漸改變，從而顯示出了時間的變化。再后來，隨著人類在天文學方面的知識不斷增長，人們對日晷上圓盤和指針的角度也不斷進行調整，發明了赤道日晷、極地日晷、南向日晷等多種日晷，用于在地球上不同的地點測量時間。

接下來，你可能自己也想到了：日晷的缺點，就是它完全要靠陽光才能發揮作用。用它測量白天的時間是可以了，但要測量晚上的時間就不行了。除此之外，陰天下雨時也無法使用日晷。這些都要求人類從另外的角度，再尋找測量時間的工具。

人們常說：“時光像水一樣流逝。”可見，人類早已注意到，水的流動是可以用來表現時間的變化的。因此，世界各地的古人都不約而同地發明了一種計時工具——漏壺。它的原理很簡單，就是用青銅或石頭雕成水壺，然后在接近壺底部的地方鉆一個小孔，引出一根滴水管，讓水從這個管子里一滴滴地流出。另用木頭或竹子制成一只箭舟，上面插著一根刻有刻度的標桿，放在壺中的水面上，用它來標注時間。在夏商時期的中國、古埃及和古巴比倫的遺址中，都發現了這種工具。

不過，那時的人類并不知道，水滴的速度和壺中水的多少是有關系的。當壺里水多的時候，水的壓力較大，水滴流出的速度就會快一點；而隨著壺中的水一點點減少，壓力也減輕了，水滴流出的速度就會變慢。按這個道理，剛開始用裝滿的漏壺計時的時候，會顯示出時間“過得”比較快，之后就“過得”越來越慢啦。后來，人們發現了這個誤差，就又想出了一個辦法，就是在這只漏壺的上方另加一只漏壺，為下面這只壺及時補充水量，讓它維持在一個相對穩定的水平上，就可以幫助下面這只漏壺保持住滴水的速度。

經過試驗，人們發現，如果再給這只“補水壺”上面加一只壺的話，那么從“補水壺”向外流水的速度也可以被控制住。以此類推，一層接一層，壺的層數加得越多，對水流速的控制就越精確，漏壺計時的準確度也就越來越高。到了唐朝，已經出現了四只一套的四級漏壺。為了擺放它們，還需要專門制作一個階梯形的架子。所以，漏壺層數越多就越占地方，另外對古代人來說，生活中還沒有什么事情需要把時間精確到那么細的地步，因此三到四級的漏壺就已經足夠實用了。

在很多國外的奇幻和童話電影中，你都會看到沙漏這種工具：它由兩個球形或喇叭形的玻璃容器組成，中間有一個很小、很小的細孔。沙子通過這個細孔，從上面的容器里慢慢地流到下面的容器里。等到都流完的時候，就可以把它顛倒過來，重新開始計時。

一般說來，一個沙漏漏沙子的時間是固定的，而且可以通過容器的大小、沙子的多少和流沙孔的尺寸來控制。但沙漏并不精確，經測算，一個30分鐘的沙漏誤差可以被控制在1分鐘左右，但一個一小時的沙漏，誤差就可能達到5分鐘左右了。而且，使用的時間長了，沙漏的流沙孔可能被沙子磨損，誤差也會更大些。

其實，最早人們做沙漏的“靈感”也是“逼”出來的：在北方，一些使用水漏壺的地方到了冬天，漏壺里的水就經常會結冰。平時倒也無所謂，可到了打仗的時候，不知道鐘點就要耽誤事兒了！據記載，在那時的軍隊里，甚至要專門派人看守漏壺，及時給它加熱，避免水結冰。但是，水的流速和水溫也有關系，加熱反而會影響漏壺的精確度。沒辦法，最后人們只好想到，換一種不會結冰的東西來“漏”，不就得了嗎？于是，就出現了沙漏。

和其他古代的計時工具相比，沙漏有一個重要的優點，就是攜帶起來比較方便。漏壺就不用說了，那時的日晷也是一塊大石頭圓盤，又沉又笨重，而且為了保持精確性，只能安裝在特定的位置使用。在鐘表出現之前，大部分出門在外的旅行者都使用沙漏來計時。包括一些古代的“科學家”——巫師啊、煉金術士啊，在煮草藥、做實驗時也是用沙漏來“掐表”的。在今天，各種制作精巧的沙漏已經成為一種富有意義的工藝品，在供人們觀賞之余，也提醒著他們：就在你不留意間，時間已經悄悄地像沙一樣流走啦……

不過，沙漏也不都是“小東西”。在距今600多年前的元代，有位名叫詹希元的大書法家——沒錯，是書法家，不是科學家——感覺用這樣的沙漏來計算時間太簡單，也太不精確了，于是就自己動手，制作了一架叫做“五輪沙漏”的計時工具。這架沙漏中使用了木制的齒輪，形成一個機械的結構，用流沙作為動力，推動齒輪的轉動，再用齒輪帶動一根指針，可以在一個刻有時間刻度的木盤上指示出時間——這不就是我們今天看到的鐘表嗎？除此之外，這個沙漏里還另有一組機械裝置，帶動兩個小木人，每到整點時，就出來擊鼓報時——哇，這還是一個“鬧鐘”呢！看來，這個詹希元真是一位愛好廣泛、文理兼通的“全才”呢。可惜，由于元代統治中國的蒙古皇帝很快被推翻，社會陷入動亂，這個發明沒有能夠流傳下來。直到一百多年后，隨著西方鐘表的傳入，中國人才用上了更加精確、方便的計時工具。這真是中國科技史上的一大損失啊。