关于时间的知识

（资料来源于互联网，苏绪林收集整理）

 　一、时间的基本概念

二、时间的标准

1、时区综述

　　地球总是自西向东自转，东边总比西边先看到太阳，东边的时间也总比西边的早。东边时刻与西边时刻的差值不仅要以时计，而且还要以分和秒来计算，这给人们的日常生活和工作都带来许多不便。

为了克服时间上的混乱，1884年在华盛顿召开的一次国际经度会议上，规定将全球划分为24个时区。它们是中时区（零时区）、东1-12区，西1-12区。每个时区横跨经度15度，时间正好是1小时。最后的东、西第12区各跨经度7.5度，以东、西经180度为界。每个时区的中央经线上的时间就是这个时区内统一采用的时间，称为区时。相邻两个时区的时间相差1小时。例如，我国东8区的时间总比泰国东7区的时间早1小时，而比日本东9区的时间晚1小时。因此，出国旅行的人，必须随时调整自己的手表，才能和当地时间相一致。凡向西走，每过一个时区，就要把表向前拨1小时(比如2点拨到1点)；凡向东走，每过一个时区，就要把表向后拨1小时（比如1点拨到2点）。

　　2、本初子午线

　　本初子午线又称“首子午线”或“零子午线”，是地球上计算经度的起算经线。

　　本初子午线从本初子午线起，分别向东和向西计量地理经度，从0度 到 180度。1884年在华盛顿举行的国际子午线会议决定，采用通过英国伦敦格林尼治皇家天文台（旧址）埃里中星仪的子午线作为时间和经度计量的标准参考子午线，称为本初子午线。

　　1883年10月在罗马召开第7届国际大地测量会议，会议决议：“本初子午线必须是通过一级天文台的子午线，考虑到有90％的从事海外贸易的航海者已经以格林尼治子午线为基准来计算船的位置（经度）这一实际情况，各国政府应采用格林尼治子午线作为本初子午线”。关于时间问题，会议认为：在国际交往中应采用统一的世界时，这将会带来很大的方便。

　　三、计时器具

　　1、世界计时发展史

历史上的计时划分和计时器发明 

公元前20000年：史前人以在木棍和骨头上刻标记、打绳结的方式来计时。

公元前8000年：埃及人制订了每年12个月，每月均为 30天的历法。

公元前3000年：两河流域的苏美尔人把一年分为12个月，每月30天，每天分为 360个周期，每个周期为4分钟。

公元前2000年：巴比伦人使用每年354天的历法，每月 29天和30天相轮。与此同时，玛雅人创立了一年2印天和365天的历法。

公元前1500年：埃及发明第一个移动日晷，将一天分为12个周期。接着又发明一种叫漏刻的计时器。

公元前700年：巴比伦人把一天分为相等的12个部分。

公元前100年：雅典出现以一天24小时为基础的机械漏刻。 公元200年：西方开始引入星期概念。

公元400年：中国发展了机械漏刻。

公元1100年：日晷在欧洲得到发展。

公元1350年：德国钟表匠发明第一个机械闹钟。

公元1500年：意大利教堂响起了机械钟声。

公元1510年：德国纽伦堡出现带发条的怀表。

公元1583年：格里历在罗马、西班牙、葡萄牙、法国和荷兰部分地区生效。

公元1700年：时钟上除时针外又加上了分针。 

公元1800年：计时精确度到1／100秒。

公元1840年：建立格林威治标准时间。

公元1850年：计时精确到1／1000秒。

公元1884年：华盛顿会议制订全球时区表。

公元1928年：发明石英钟。

公元1949年：发明第一台原子钟。

公元1950年：计时精确到微秒。

公元1965年：计时精确到毫微秒。

公元1970年：计时精确到微微秒。

公元1972年：建立全球协调时间时。（1980s 误差1秒每30万年）

公元1990年：精确到毫微微秒。（1995 误差1秒每1500万年）

公元1998年：建立超冷铯原子钟，比微微秒又要精确10万倍。

　　2、中国古代计时史

 

　　3、太阳钟

　　在历史的长河中，天文学和计时学是相伴发展的，可以说有了天文学，也就有了计时学，计时仪器和天文仪器一样，是经过漫长的发展历程逐渐精确化的。最古老的计时仪器是土圭、圭表和日晷，其原理是通过太阳的投影和方位计时，一般通称太阳钟。 

　　3.1土圭 

　　土圭是最古老的计时仪器，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。“尚书·尧典”中记述土圭始于尧帝时期，即公元前2357-2258年，史学界认为“尧典”不是尧时写的，是周代史官根据传闻编写，后经春秋战国（公元前7~2世纪）时儒家陆续补订而成。因此我们可以认为，至迟在公元前7世纪掌管天地四时的官吏已使用土圭分出二分二至，确定一年为366天。到殷商时代（公元前1520~1030年）测时已达到相当高的精度，其干支记日法一直延用到今天。

　 3.2圭表

　　由于土圭的构造简单，不易掌握，所以逐渐发展为圭表。“隋书天文志”将圭表的创造追溯到公元6世纪：南北朝梁武帝天监年间（公元503~519年）祖（祖冲之之子）造八尺高的铜圭表，观测圭上表影的长短，测订时间。但1965年江苏仪征东汉墓（公元25~220年）出土了一件青铜铸的圭表，这说明圭表的创制和使用要早于记载几百年。待到“元史·天文志”对圭表的形制、构造、材质都有详尽的记述。

　　元初郭守敬按照圭表的原理在河南登封建立了高耸的观星台，在大都（今北京）设置了圭表。明正统二年至七年（公元1437~1442年）在北京古观象台建造圭表，清乾隆九年（公元1744年）重修并加以改进。古代圭表是用来判断方向，测定季节，四季划分和推算历法，对农业生产发展起到重要作用。

　3.3　日晷 

　　日晷又称晷仪，也是观测日影记时的仪器，它与圭表的区别是：圭表的根据日影的长短判别方向测定季节、全年日数和冬至、夏至就在的日子，推算历法等；日晷的应用，主要是根据日影的位置，以指定当时的时辰或刻数，是我国古代较为普遍使用的计时仪器，但在史籍中却少有记载，现在史料中最早的记载是“汉书·律历志·制汉历”一节：太史令司马迁建议共议“乃定东西，主晷仪，下刻漏”，而“汉书·艺文志”中列有晷书34卷，但仅存书名，而无内容。

　　“隋书·天文志”中记载了耿询的成就，“观测日晷和刻漏，是测天地正仪象的根本”。“明史·天文志”对日晷的形制，定时之法都有详细的记载。较之圭表，它已复杂多了，可以说是一种真正的仪器了，发展到清代，不仅可以计时用，日晷本身已成为一件装饰艺术品。

　　中国太阳钟的历史上，指极表或指极针的发现可上溯到公元前四世纪，而周汉之间的12时辰制是非常先进的，在公元前四世纪以前已成为一种不变的时制。

　　唐代的赤道式日晷，是所有日晷中计时最准确的。后经阿拉件人或犹太人将其传入西方，十七世纪时赤道式日晷风行于欧洲，人们称它为“二分式日晷”。明末之后，中西各种日晷在社会上广泛使用，种类之多，前所未有。山西姚乔林是十八世纪著名的日晷制作家，其流派远播广东。

　　总之，太阳钟横跨人类历史数千年，在使用中不断发展和进步，为社会的发展，科学技术的进步起到了推动的作用，不仅可以计时，而且能求得标准时间，甚至可以校对现代的钟表。

　　日晷所测的是真太阳时或视太阳时，因为地球轨道偏心率以及地球倾角的影响，真太阳时和平太阳时是不一致的。因此，不依靠太阳测时的方法成为事实，而且更为重要。欧洲在十四世纪早期，机械钟出现以前，主要靠日晷计时，而中国对水钟或刻漏则十分重视，并发展成为一种文化，达到登峰造极的地步。为机械钟表的诞生作了科学和技术上的准备。

   4、水钟 

   水钟在中国又叫做“刻漏”，“漏壶”。根据等时性原理，滴水记时有两种方法，一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间（泄水型），另一种是底部不开口的容器，另一种是底部不开口的容器，记录它用多少时间把水装满（受水型）。中国的水钟，最先是泄水型，后来泄水型与受水型同时并用或两者合一。自公元85年左右，浮子上装有漏箭的受水型漏壶逐渐流行，甚至到处使用。

   从公元二世纪张衡的时代，到公元六世纪耿询的时代，使表演用的浑天仪和天球仪转动起来的水钟技术孕育了早期机械钟的出现。公元25年，一行和梁令瓒发明了擒纵机构，这种装置实质上就是早期的机械时钟，早于欧洲六个世纪。中国的浑仪在长期的发展过程中往往形式上是天文观测仪器，而本质上是时钟装置，因为从张衡的时代起，天文技术人员一直想做一种缓慢放置的齿轮，以便达到与天上的周日视运动步调一致。 

　　公元725年一行和梁令瓒实质上解决了这一难题，因此，皇室对设在宫中放置不停的天球（天文钟）感兴趣是毫不奇怪的。

　　公元1088~1090年，苏颂和他的同事们在开封建立的水运仪像台是机械时钟和观测用浑仪的完美结合，在原理上是成功的，因此，可以说他比罗伯特、胡克先行六个世纪，比方和斐先行七个半世纪。

　　5、香篆钟 

　　水钟尽管是有发展前途的，但是古人仍在广泛的领域进行不竭探索，在某些情况下，也可能有其他较水钟更为准确的计时方法，据宋代学者薛季宣说，除日晷刻漏之外，有一种香篆钟于十二世纪中叶在中国流行。荷兰高罗培著“狄仁杰断案传奇”中，记述了唐宫计时用的香篆钟为梅花形黄铜盘，盘子内梅花五瓣，各缭绕着一圈盘香，用以计时焚薰，称为“五孕祥云”。 

    6、沙漏

　　当水温和水质直接影响了水钟的使用和准确性时，人们不得不另辟蹊径，十三世纪詹希元制五轮沙漏，是一种更高级的以沙为动力的机械时钟，足以证明，此类较简单的漏，我国古代劳动人民早就能够制造。

大明殿灯漏是陈列在元朝皇宫大明殿前的计时仪器，是世界上最早脱离了天文仪器的独立自鸣钟。郭守敬在研究了北宋苏颂水运仪象台后，去除了天象部分，保存了计时部分。为了达到更好的计时效果及可观性，郭守敬将重要梁架用金制作，并首创性地用“龙嘴张合”、“随珠仰俯”来审平水缓急、测准水匀调。大明殿灯漏的精华在像走马灯的圆樽上。圆樽分为四层：第一层即顶层，环布日、月、星，每日左旋一周，象征太阳的东升西落；第二层为龙、虎、鸟、龟四象，通过机内杠杆拨动能使四象依刻跳跃，如同后世的报刻时钟；第三层，周分百刻，将圆樽一圈分成100刻，即古之一昼夜时间，樽上圆盘分立十二木神人，每换一人代表子、丑、寅等时辰。另外，四门内立一木人用手指刻，有如分针。第四层内藏四个木人。每人门前藏一钟、鼓、钲、铙四种乐器，让人们可以通过不同乐器声来判断所指时间。上述所有功能全部依靠水为动力，原高达5．4米，下图是在河北省邢台市复制成功的大明殿灯漏，落户郭守敬纪念馆。这件复制品按照原作的１／２大小复制，通高４．１米，其中主体为八角宫灯造型，高２．７米。机械部分为１．３米见方的正方体。此钟已经具备了显示小时和分钟、报时、调节走时快慢等功能。

　　大明殿灯漏创制于元朝极盛时期，中西科技文化交流频繁。郭守敬大明殿灯漏上独特的时钟功能与结构在西方产生重大影响，促使了50年后欧洲钟表的产生。郭守敬的大明殿灯漏可说是欧洲钟表的祖先。

　　四、中国古代时间文化

　　1、大时与小时

　　现时每昼夜为二十四小时，在古时则为十二个时辰。当年西方机械钟表传入中国，人们将中西时点，分别称为“大时”和“小时”。随着钟表的普及，人们将“大时”忘淡，而“小时”沿用至今。

古时的时（大时）不以一二三四来算，而用子丑寅卯作标，又分别用鼠牛虎兔等动物作代，以为易记。具体划分如下：

　　秦12段记时：即十二地支：寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥、子、丑 

天色

夜半

鸡鸣

平旦

日出

食时

隅中

日中

日昳

晡时

日入

黄昏

人定

地支

子

丑

寅

卯

辰

巳

午

未

申

酉

戌

亥

现代

23-1点

1-3点

3-5点

5-7点

7-9点

9-11点

11-13点

13-15点

15-17点

17-19点

19-21点

21-23点

属相

鼠

牛

虎

兔

龙

蛇

马

羊

猴

鸡

狗

猪

 

　　子（鼠）时是十一到一点，以十二点为正点；丑（牛）时是一点到三点，以两点为正点；寅（虎）时是三点到五点，以四点为正点；卯（兔）时是五点到七点，以六点为正点；辰（龙）时是七点到九点，以八点为正点；巳（蛇）时是九点到十一点，以十点为正点；午（马）时是十一点到一点，以十二点为正点；未（羊）时是一点到三点，以两点为正点；申（猴）时是三点到五点，以四点为正点；酉（鸡）时是五点到七点，以六点为正点；戌（狗）时是七点到九点，以八点为正点；亥（猪）时是九点到十一点，以十点为正点。

　　2、钟与鼓

　　古人说时间，白天与黑夜各不相同，白天说“钟”，黑夜说“更”或“鼓”。又有“晨钟暮鼓”之说，古时城镇多设钟鼓楼，晨起（辰时，今之七点）撞钟报时，所以白天说“几点钟”；暮起（酉时，今之十九点）鼓报时，故夜晚又说是几鼓天。

　　3、五更

　　夜晚说时间又有用“更”的，这是由于巡夜人，边巡行边打击梆子，以点数报时。全夜分五个更，第三更是子时，所以又有“三更半夜”之说。 

夜间时辰	五更	五鼓	五夜	现代时间
黄昏	一更	一鼓	甲夜	19-21点
人定	二更	二鼓	乙夜	21-23点
夜半	三更	三鼓	丙夜	23-1点
鸡鸣	四更	四鼓	丁夜	1-3点
平旦	五更	五鼓	戊夜	3-5点

 

　　4、刻

　　时以下的计量单位为“刻”，一个时辰分作八刻，每刻等于现时的十五分钟。

　　日晷的晷表刻度原一昼夜分100刻，因不能与十二个时辰整除，又先后改为96，108，120刻，到清代正式定为96刻；就这样，一个时辰等于八刻。一刻又分成三分，一昼夜共有二十四分，与二十四个节气相对。

　　旧小说有“午时三刻开斩”之说，意即，在午时三刻钟（差十五分钟到正午）时开刀问斩，午时指从现时的十一点到十三点，一个时辰分作八刻，从十一点起计，每十五分钟一个刻，十一点正为午起，十一点十五分为午时一刻，四十五分为午时三刻，十二点正为正午（午时四刻一般不这样说），到八刻为下一个时辰之始。此时阳气最盛，阴气即时消散，此罪大恶极之犯，应该“连鬼都不得做”，以示严惩。阴阳家说的阳气最盛，与现代天文学的说法不同，并非是正午最盛，而是在午时三刻。古代行斩刑，也有分时辰开斩的，亦即是斩刑有轻重。一般斩刑是正午开刀，让其有鬼做；重犯或十恶不赦之犯，必选午时三刻开刀，不让其做鬼。皇城的午门阳气也最盛，不计时间，所以皇帝令推出午门斩首者，也无鬼做。

　　5、字与忽

　　在两刻之间，用两个奇怪符号来刻，所以叫做“字”。“字”以下的分法不详，据《隋书律历志》载，秒为古时间单位，秒字由“禾”与“少”合成，禾指麦禾，少指细小的芒。秒以下为“忽”；如何换算，书上没说清楚，秒以下无法划，只能说“细如蜘蛛丝”来说明，叫做“忽”；如“忽然”一词，忽指极短时间，然指变，合用意即，在极短时间内有了转变。广东广西的粤语地区至今仍然使用，如“下午三点十个字”，其意即“十五点五十分”。据语言学家分析，粤语中所保留的“古汉语”特别多，究其原因，盖因古中原汉人流落岭南，与中原人久离，其语言没有与留在中原的人“与时俱进”。

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