4000年前的“鐘表”如何精準(zhǔn)計時

我們的工作和生活離不開準(zhǔn)確的計時工具。但在4000年前，沒有鐘表，也沒有日歷的情況下，晉南一帶的陶寺文明竟能管理時間、判斷節(jié)氣、制定歷法，初步形成了一套年、月、日、時的完整計時系統(tǒng)。

陶寺遺址位于山西襄汾縣陶寺村，是我國新石器時代晚期的大型聚落遺址，是中華文明探源工程“四大早期都邑性遺址”之一。遺址出土了圭表、古觀象臺遺跡、喇叭口形漆器、銅齒輪形器等，陶寺文明“經(jīng)天緯地”的秘密就藏在這些器物中。

出土于陶寺中期王族墓地內(nèi)最大的王墓IIM22的圭尺和早期貴族墓葬M2200的立表合稱為“圭表”。

圭尺是一件黑、綠、紅三色相間的漆木桿，復(fù)原長度187.5厘米；立表也是一根木質(zhì)桿，其上殘存有紅色顏料，全長225厘米。

圭表可以測量太陽影長，與觀象臺相輔相成，用于太陽歷法的制定。測量時，圭尺平放于地，立表垂直于地。正午時刻，太陽照在立表上，投下的影子被圭尺上的刻度標(biāo)記出長短。夏至日影最短，冬至日影最長。

圭表還可測量尋找“地中”。《周禮》記載，建王都必在地中。而地中的標(biāo)準(zhǔn)由某些歷史上政治權(quán)力中心確定的當(dāng)?shù)毓绫頊y量夏至影長來標(biāo)定。陶寺圭尺刻度中有一個非常突兀的第十一格刻度，從頭端到此刻度39.9厘米，合陶寺1.6尺（學(xué)者研究，陶寺1尺為25厘米），與《周髀算經(jīng)》記載“夏至之日晷一尺六寸”的“地中”標(biāo)準(zhǔn)吻合，說明陶寺已經(jīng)存在“地中”的概念。

陶寺晚期小墓還出土了疑似與陰歷有關(guān)的銅齒輪形器。器物似璦（一種孔大環(huán)小的璧），卻有29個發(fā)散狀的齒形凸起物，齒狀物大小長短不一，齒間距也不相等。銅齒輪形器厚僅幾毫米，不具備傳動機(jī)械功能。根據(jù)學(xué)者研究，這類銅齒輪形器可能與陰歷有關(guān)，即跟月亮運行有關(guān)。

除此之外，在出土圭尺的IIM22墓的東北壁龕內(nèi)有一個大漆箱，里面有5件漆木漏斗形器，形狀、大小尺寸一致，復(fù)原模型與我們今天仍然在用的沙漏很像。

以漆木漏斗形器為原型，考古人員用3D打印技術(shù)等比例制成沙漏，經(jīng)過上百次的實驗分析，每一漏的標(biāo)準(zhǔn)時間為14.4分鐘，100漏正好是一晝夜24小時、1440分鐘。

晝夜計時補(bǔ)全了陶寺的計時體系。沙漏一方面是國家政治、軍事、經(jīng)濟(jì)、日常生活等各種活動的精確化時間控制和管理的工具，另一方面則是歷法的補(bǔ)充校正。在圭表測影制定歷法和天文大地測量過程中，沙漏是必備的計時器。 ⊕

（摘自《人民日報》2025年3月22日，千山鳥飛絕薦）