最近談《長安十二時辰》中的服飾和器物的文章比較多，但是這幾天我又想到了一個非常有意思的話題：既然片名叫《長安十二時辰》，那麼唐朝人是如何計算一天中的十二個時辰的呢？

其實在《長安十二時辰》這部劇中，靖安司就有一名專門負責計時的官員。幾乎每一集，他都會報一次時，所以，整部劇的節奏實際上就是這位計時員帶起來的。比如在最新的23集中，靖安司被龍波帶着人給屠了，但幸存下來的他依然十分敬業，繼續報時。

今天我就結合這部劇，給大家科普一下唐朝以及中國古代的計時方法。

《長安十二時辰》中的計時員

即便是最危險的時刻，他也保持報時

中國古代最為常見的一種計時儀器叫做漏刻：帶孔的壺叫漏，帶有刻度的浮箭叫刻。所以，"漏"實際上就是用來計時的滴水、滴沙過程，刻就是刻度、标尺，用來看時間的。

在《長安十二時辰》當中，計時員的儀器我做了簡單的标注：在右上角有一個蓮花狀的容器，這裡顯然是漏沙或者滴水的地方，沙或者水從流進下放的木桶，木桶中的水或沙逐漸上升，這樣就會推動木桶上的刻度尺的上升。刻度尺上升時，隻要看一下上面的刻度變化，就知道時間是多少了。

《長安十二時辰》劇照

早在新石器時期，我國就出現了漏刻。1983年，陝西商縣新石器遺址中就出土了一隻疑似為用來計時的漏壺。

陝西商縣新石器時期漏壺

在政府當中，秦漢以後，朝廷一般就會有三套班子管理漏刻：一套歸天文機構管理，一套歸皇宮管，還有一套歸太子管理。

在唐朝，光是管理漏刻計時的天文機構官員，就高達600多人。

1968年，湖北省滿城出土了一個西漢的青銅漏刻。在這隻漏刻内部，裝置了非常先進的節流裝置。這樣一來，一隻簡簡單單的漏壺，就能控制住水流的速度和大小，讓計時趨于準确：

湖北滿城出土的青銅漏刻

結合古籍的記載，以及出土的文物，我們當代人把漏刻大體上複原成這樣子：

漏刻複原圖

在複原照中，最下方的漏壺上有一個豎起來的"杆"，這其實就是刻度尺。随着下放水流的上升，刻度尺也會上升，這樣人們就能清楚地看出現在是什麼時間。

你可能會說：這麼複雜的東西，民間肯定是用不了的吧？

民間也有民間的漏刻。比如晉代僧人惠遠就利用虹吸現象發明了"蓮花漏"。蓮花漏體型小，制作簡單，所以在民間比較流行，一般寺廟裡面都會有一個這樣的計時工具。

蓮花漏複原圖

那這種漏刻計時準确嗎？

答案是：非常準确。

它實際上運用了許多物理學知識，非常複雜，作為文科生，我查了一些資料，但是看得不太懂，所以在這裡就不班門弄斧了。有條件的朋友們可以去查一查。

我們現在根據古人的記載和考古發掘，以及現代技術的測定，發現了漏刻不僅準确，而且準确得可怕。

西方發明機械鐘後，還存在一個嚴重的問題：機械鐘不穩定，存在嚴重誤差。誤差最為嚴重的時候，一天就有2個小時，正常的誤差也保持在20分鐘左右。

最初的機械鐘

但根據現代人的研究，我國西漢中期的漏刻計時的精确度，就已經比歐洲14世紀的機械鐘要更高了。到了東漢，我國漏刻的誤差一天一般在1分鐘左右，皇家用的比較好的漏刻，誤差一般在20秒。

這其實已經非常精确了。千萬不要小看了這20秒，這20秒的誤差，歐洲直到1657年發明擺鐘之時，才真正把這點誤差給克服了。

當然了，從長遠來看，這也并非完全是優點。由于中國的文化和科學都比較早熟，許多東西早在秦漢時期就已經進入了"發達"階段，隻要維持現狀就能很好地指導生活。所以，秦漢時期的漏刻技術，一直到清末都在使用。

西方傳教士利瑪窦和湯若望給中國帶來了不少機械技術，但彼時依然被視為奇技淫巧

為什麼用了這麼久呢？正如剛才我所說，因為太"發達"了，隻是這裡的"發達"得打一個引号，它其實就是早熟的意思。

相比之下，歐洲人也有漏刻，但一直苦于漏刻技術的缺陷和計時的不準确，所以一大批科學家開始探索新的計時方法。1715年，英國人格蘭漢姆改進了機械擺鐘，把時間誤差降低到了幾秒，這才從真正意義上超越了中國兩千多年前的誤差。

但此時，從科學的角度來說，顯然西方國家已經把因循守舊的中國人甩在身後了。

日晷，"晷"讀"鬼"，是太陽的影子的意思。

在《長安十二時辰》每一集的開始，都會出現日晷的形象。

《長安十二時辰》片頭中的日晷

從圖片中給我們能看出，日晷上寫着子醜寅卯辰巳等标志時間的漢子，在這些漢字下又有初和正兩個字。日晷的中心部位則是一個立起來的長針。

在日晷左上角我們可以看到長針的影子，形成了一條指針。指針正好落在了"戌正"上。

當指針指在戌正上，說明什麼呢？戌正，代表的是晚上八點，戌初則是晚上七點。所以，戌指的是一個時辰，正和初我們就可以簡單理解為一個小時，一刻，則是十五分鐘。一天二十四個小時，合在一起就是十二個時辰。

日晷在古代運用特别廣泛。

比如在故宮裡面，就有許多日晷：

故宮中的日晷

有了它，皇帝和官員們、太監們就能随時知道時間了。

在1932年，河南洛陽也出土過一個日晷。這台日晷後來被傳教士懷廈光帶回了加拿大，現在收藏于加拿大安大略皇家博物館。

河南洛陽出土的日晷

類似的東西中國還出土了不少。

但很多人可能很好奇，日晷為什麼就能計時呢？這裡面有何奧秘？

其實原理很簡單：由于太陽同地球的距離是恒定的，而地球又處于自傳的狀态，所以，每天相同的時刻，陽光照在同一個地點的某個标杆上，所産生的影子是一樣長的，影子的方向也是相同的。

所以，我們隻要在日晷上刻上标志時間的刻度，再将它固定在一個穩定的位置，那隻要天空出現太陽，隻要指針能被照出影子，那根據影子的方向和長短，一天的時間就是可以被标注出來的。

《周髀算經》上就說：

"故冬至日晷丈三尺五寸，夏至日晷尺六寸。冬至日晷長，夏至日晷短。"

所以，回到剛才的那張圖，我們就能看出太陽影子的落腳點：

《長安十二時辰》劇照

落腳點在哪，就代表現在的時間是多少。

當然，你把日晷放在不同的位置，它的傾斜度是不一樣的。要想時間準确，就必須計算角度問題。

比如，如果在赤道上放一個日晷，隻需要将日晷平攤在地上就行了。

如果在其他位置，就需要保持指針同地平面的夾角，等同于日晷所在位置的緯度。同時，指針必須得指向北極星，與地球自轉軸保持平行。這樣一來，日晷計算時間就會比較準确。

《周髀算經》裡面讨論了很多數學問題

唐朝的日晷使用也比較頻繁。西安市新城廣場就出土過一個唐朝的日晷。同其他日晷稍有區别的是，唐朝的日晷似乎内容更加豐富：

在這台日晷背面，一共存在13個小圓孔，小孔兩側寫着二十四節氣的名稱。

新城廣場出土日晷

我們現代人根據出土的文物推測，這台日晷不僅能準确地表示時間，而且在不同的日期，也能起到标注節氣的作用。

不得不說，唐朝人在這方面還挺有創意的。

唐朝日晷背面圖

最後再談一談誤差問題和日晷的缺陷。

我們現代人所制作的機械表，包括大家使用的手表，其實都是有誤差的。

但日晷就幾乎沒有誤差。原因很簡單：太陽對同一位置同一物體的照射所産生的陰影是恒定的。

不過可惜的是，日晷也有缺陷——假如遇上陰雨天，或者是晚上太陽落山了，那日晷就失去了作用。

沒有陽光的時候就沒有陰影

這時候我們隻能采用漏刻來計時了。

遺憾的是，因為中國計時儀器過于早熟、先進，導緻了後來的落後

我剛才其實也談到了，中國的科學和文化比較早熟。早熟有早熟的好處，比如說，當我們現代人再回味古代文化的時候，立馬就會覺得中國的祖先太厲害了，自豪感油然而生。

但太早熟，就導緻了一個問題：很多好東西，早在兩三千年前就已經比較完善了。那接下來的兩千年接着用就是咯，幹嘛去改進它呢？因此，科學的種子反而越來越少了。

隋朝的開皇年間，就有一個叫袁充的刺史向皇帝奉上自己新發明的晷影漏刻。顯然，他是想講日晷和漏刻結合在一起使用，但可惜的是，當時政府不僅沒有采納他的新發明，還将他猛批了一頓。

沒找到袁充的畫像，但在我心中差不多就長這樣吧

直到唐朝建立後，唐朝的天文學家兼國師李淳風還在批評他"變改舊章"。

時至今日，我們才敢說袁充是一名偉大的科學家。但可惜的是現在真正認識他的人又有幾個呢？

很少，或者說幾乎沒有。

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