在人类刚开始的时代,人们都是“日出而作,日入而息”,没有计量时间的工具,史前人以在木棍和骨头上刻标记的方式来计时。这是人类最早使用的计时工具。
但是随着生产力的发展,人类的智慧就开始体现,就出现了各种各样的计时工具。
一、土圭(tǔ guī)
最古老的计时仪器,是一种构造简单,直立的地上的杆子用以观察太阳光投射的杆影,通过杆影移动规律、影的长短,以定冬至、夏至日。
二、“日晷”
是人类古代利用日影测得时刻的一种计时仪器,又称“日规”。其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻,通常由晷针和晷面组成。利用日晷计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明,这项发明被人类沿用达几千年之久。
三、铜壶滴漏
铜壶滴漏又名“漏刻”或“漏壶”。即用一个在壶底或靠近底部凿有小孔的盛水工具,利用孔口流水使铜壶的水位变化来计算时间。我国发明的铜壶滴漏比外国制作的滴水计时器要早的多,应用也普遍,成为历代计时的重要工具。
四、沙漏
沙漏也叫做沙钟,沙漏的制造原理与漏刻大体相同,它是根据流沙从一个容器漏到另一个容器的时间来计量时间。这种采用流沙代替水的方法,是因为我国北方冬天空气寒冷,水容易结冰的缘故。
五、浑天仪
浑天仪是浑仪和浑象的总称。浑仪是测量天体球面坐标的一种仪器,而浑象是古代用来演示天象的仪表。浑象的构造是一个大圆球上刻画或镶嵌星宿、赤道、黄道、恒稳圈、恒显圈等,类似现今的天球仪。浑象又有两种形式,一种形式是在天球外围---地平圈,以象征地。天球转动时,球内的地仍然不动。
现代著作中把这种地在天内的浑象专称为“浑天象”。通常认为浑象最初是由西汉耿寿昌创制。东汉张衡的浑象是他设计的漏水转浑天仪的演示部分。以后,天文学家还多次制造过浑象,并且和水力机械联系在一起,以取得和天球周日运动同步的效果。唐代的一行和梁令瓒,宋代苏颂和韩公廉等人,把浑象和自动极时装置结合起来,发展成为世界上最早的天文钟。
六、水运仪象台
水运仪象台是中国古代一种大型的天文仪器,由宋朝天文学家苏颂等人创建。它是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器。
吸取了北宋初年天文学家张思训所改进的自动报时装置的长处;在机械结构方面,采用了民间使用的水车、筒车、桔槔、凸轮和天平秤杆等机械原理,把观测、演示和报时设备集中起来,组成了一个整体,成为一部自动化的天文台。
以上就是古代劳动人民的时间计量工具,中国古代日晷等精妙计时仪器对于后世所发明出来的钟表具有深远意义及影响,正是这些由祖先们代代相传而凝聚起的智慧,为我们如今各类时间测量工具,做出了伟大而卓越的贡献。