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诗词中的天文学

2024-06-26宋媛媛

百科探秘·航空航天 2024年6期
关键词:日晷齐景公水壶

宋媛媛

将往终南和子由见寄(节选)

﹝宋﹞苏轼

秋风吹雨凉生肤,

夜长耿耿添漏壶。

在没有钟表的古代,人们如何计时呢?日晷是大家熟知的“古代钟表”,不过用日晷计时得依靠太阳,如果遇到阴天或到了夜晚该怎么办呢?苏轼的这句诗就提到了另外一种计时仪器——漏壶。漏壶又称漏刻、刻漏、铜壶滴漏,简称漏,是古代主要的计时仪器。诗中的“添漏壶”是什么意思呢?我们需要先知道漏壶是利用什么原理来计时的。

漏壶知多少

从字面意思我们就能看出,漏壶就是水从壶里漏出来。漏壶的底部有一个小孔,水从小孔滴漏下去,漏壶根据水流出的量来记录时间。不过,随着壶中水位的下降,水压也会降低,水的流速就会变慢,那如何能保证水的流速均匀呢?聪明的古人把漏壶分成了给水壶和受水壶。给水壶中始终保持满水状态,那么水就会匀速流到下一级的受水壶中。受水壶中有像尺子一样的刻箭,上面标出12 个时辰。随着受水壶的水位上升,刻箭在浮力作用下逐步上升,根据它指示的刻度,人们就知道时间啦。

这样我们也就理解了诗中的“添漏壶”就是为了保证水流匀速,向漏壶中添水。苏轼生活在北宋时期,那时漏壶的计时精度就达到了每天只差几秒钟的水平。历史上很多诗人都描写过漏壶,比如北宋王安石的《春夜》“金炉香烬漏声残,剪剪轻风阵阵寒”,唐朝王维的《冬晚对雪忆胡居士家》“寒更传晓箭,清镜览衰颜”等。

河北博物院收藏的出土于西汉中山靖王刘胜墓的铜漏壶

漏壶分为泄水型和受水型两种。泄水型漏壶结构简单,只有一个壶,壶中放着刻箭,壶的下部有小孔,水从小孔漏下去,刻箭下沉,这种又称为沉箭漏。我国出土的最早有准确年代的漏壶是西汉的铜漏壶,它就属于泄水型。沉箭漏的好处是不需要添水,显然,苏轼诗中提到的漏壶不是这种,而是受水型。受水型漏壶的刻箭在下一级受水壶中,随着水流入逐渐浮起,所以它又称为浮箭漏。

浮箭漏需要不断添水,很是麻烦,为了解决这个问题,人们在漏壶上又加了壶来保证主漏壶一直是满水状态,多级漏壶一般由三到六个壶组成。中国国家博物馆中展出了一件元代的铜壶滴漏。它由四个壶组成,从制成之日一直被使用到1900 年前后,历时将近700 年,是我国现存最早、最大、最完整的一套多级漏壶。

中国国家博物馆收藏的铜壶滴漏

怎样统一时间?

即使在古代,时间的统一也非常重要。《红楼梦》中有凤姐“点卯”的情节,古代官府人员办公也需要“点卯”,也就是规定到了卯时来报到;古代犯人行刑问斩也要在规定时间完成,《水浒传》里宋江被押赴刑场,要午时三刻被斩首,这些都需要漏壶等这样的计时仪器。因为漏壶的造价比较昂贵,所以一般只有皇家和官府才有。为了更好地统一时间,城中会建有鼓楼、钟楼用来报时,这些建筑里安置了漏壶,还规定了“晨钟暮鼓”等报时规则,让全城百姓知道时间。 古代皇帝的仪仗里也有“行漏车”——一个可移动的计时仪器。

那生活在城外的农民如何知道时间呢?古代农家会使用一种比漏壶简陋一些的计时器,叫作田漏,是用瓦罐做成的简易计时仪器。王安石的《和圣俞农具诗十五其七田漏》中“占星昏晓中,寒暑已不疑。田家更置漏,寸晷亦欲知。”就描写了农民靠观星象掌握寒暑时节,用田漏掌握更精确的时间。

在军事上,时间也十分重要。《周礼》中就有记载:“凡军事,悬壶以序聚柝(tuò)。”意思是说每当有军情或战争的时候,要用漏壶来确定时间。因为作战要把握时机,发号施令、传递消息都需要统一的时间。《史记· 司马穰苴(ráng jū)列传》就记载了一代名将田穰苴“立表下漏”的故事。

春秋时,齐国遭到晋国和燕国的侵略,齐景公请田穰苴率军出征抵御外敌。田穰苴对齐景公说:“您把我从平民中选出来,但我人微权轻,怕士兵们不服从,希望您派一位有权势的大臣做监军。”齐景公便派了他的宠臣庄贾担任监军。田穰苴见了庄贾后,和他约定第二天正午在军营门口集合,整军出发。

到了第二天,田穰苴早早到了集合地点,把日晷和漏壶都摆好,等待庄贾。庄贾一向娇贵,加上自己又是监军,当天正忙着和大臣、亲戚们摆酒送行,并没有在意约定时间。很快,正午到了,士兵们都整装待发,庄贾却迟迟未到,此时田穰苴沉下脸,命人把日晷推倒,放干漏壶里的水,开始检阅军队,申明纪律。到了傍晚庄贾才到,田穰苴问他为何迟到了,庄贾说:“送行的人多,所以耽误了。”田穰苴凛然正色道:“如今敌国入侵,国家危在旦夕,君主寝不安席、食不知味,百姓生灵涂炭,还谈什么送行?!”又问军法官:“按照军法,这种情况应该如何处置呢?”

军法官说:“应当斩首。”庄贾听后吓坏了,忙派手下去向齐景公求情,但是还没来得及等手下返回,田穰苴已经派人把庄贾斩首了,并告示三军,树立了威严。田穰苴治军严明、铁面无私,将士们也士气大振,晋国和燕国的军队听到这个消息,还未交战就慌忙撤退了,田穰苴趁机收复了失地,立下了战功。

漏壶是古代使用最多的计时仪器之一,虽然它的精度较高,但仍存有误差,如何对其进行校正呢?充满智慧的古人采用天文观测来校正时间。汉朝有一位天文学家、哲学家名叫桓谭,他在著作《新论》中提到:“余前为郎,典漏刻,燥、湿、寒、温辄异度,故有昏、明、昼、夜。昼日参以晷影,夜分参以星宿,则得其正。”大意是说人们白天用日晷,晚上用天上的星象对漏壶进行校正。

“守时”是把时间精确测量出来,“授时”是把时间传递出去。漏壶是重要的守时工具,凝聚着古人的智慧。为了让我们的工作、生活更加便捷,如今,是由中国科学院国家授时中心专门负责我国标准时间的测量和传递,所使用的高精度铯原子钟,精度可以达到每2000 万年才误差1 秒呢。

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