时间 ， 看不见摸不着 ， 但却时时刻刻的影响着自然界的每一种生物、或者物质 。
一系列计时方式的出现 ， 让时间的具象化变成了可能 。
现代的我们可以使用钟表、手机、手表等一系列电子产品或者机械产品来计时 ， 古人也同样可以通过太阳光照射在日晷上的影子变化去计时 。
即便是阴天下雨 ， 也完全可以通过一炷香、一盏茶、或者是刻漏等诸多可以量化的手段来计时 。


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而据古代文献的记载显示 ， 在我国古代较为常见且相对精准的计时方式 ， 恐怕也就只剩下日晷以及“漏刻”了 。
就好比《新唐书》中所记载的 ， “凡夜漏尽 ， 击漏鼓而开；夜漏上水一刻 ， 击漏鼓而闭 。 ”
当然 ， 这里的“精准”其实只是“相对精准”的意思 ， 毕竟即便是现代的一些高精尖的机械手表啥的 ， 也不敢说就完全精准对吧？


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而漏刻说白了其实就是一种底部带孔的“漏壶”与带有刻度的浮尺的结合体 ， 结构也并不算复杂 。
继而在壶中加水以后 ， 浮尺便会因为水位的逐渐下降而下降 ， 或者因为水位的逐渐上升而上升 ， 那么人类便可以通过刻度的变化来把时间量化 ， 继而精确的判断时间 。


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水的压强变化会影响到漏刻的精准度
可想必大家也都知道 ， 一桶水上下部分的压强其实并不一致 ， 而是会伴随着水深的变化逐渐变大或减小 ， 水越深 ， 压强则越大 。
而古代刻漏往往都是由人工去给漏壶加水 ， 就好比明朝时期的宫廷 ， 就还曾专门设立了一个名为“刻漏房”的官署 。
里面的数十个官员就是专门负责掌管每天的时刻变化 ， 也就是向其他官署通报时刻或者是给漏壶加水啥的 。
那么这里就面临着一个问题 ， 人工加水的时候 ， 先不说无法保证加水水量的恒定不变 ， 而且其加水速度肯定是要大于壶底孔洞的出水速度的 ， 直到加到标准水量为止 。
这也就意味着刻漏漏壶底部的压强其实是逐渐变大的 ， 势必就会导致孔洞出水处的水压也逐渐变大 ， 说白了也就是出水量变大 。
然后随着水位的降低而逐渐减小 。 这点相信大家随便找个瓶子 ， 然后在底下 扎一个小孔一试便知 ， 起初的出水速度绝对大于最后的出水速度 ， 当然 ， 别忘了在上面也开个口 ， 否则水可能流不出来 。
换言之 ， 浮尺下降或上升的速度也势必会越来越慢 ， 就跟钟表电池快没电了一样 ， 钟表指针的转动速度会逐渐变慢 。
那么在计时方面显然就会面临着一个失准的尴尬局面 ， 自然也就谈不上什么精准计时 。
如果这么看的话 ， 这漏刻的精准度甚至还比不上阴天下雨会失灵的日晷 ， 而且正如上文所说 ， 古代宫廷中往往也都是通过刻漏来计时 ， 更是从秦汉时期就已经相对普及了 。
如果时不时就必须通过日晷来纠正的话 ， 那跟有光才会亮的手电筒又有什么区别呢？没啥实际意义 。
显而易见 ， 古人肯定是已经解决了这个压强不稳的问题的 ， 那么古人是怎么解决的呢？


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古人用刻漏精准计时的实质
其实也很简单 ， 起初就是给刻漏加盖 ， 尽可能减小桶内的水与外界空气的接触 ， 这点的原理大家可以参考上面所列举的那个饮料瓶 ， 在瓶口拧紧的情况下 ， 水是出不来的 。
就是因为在这种情况下 ， 瓶内残余空气的总量是不变的 ， 一旦水流出去 ， 空气总量却不变 ， 那么这些残余空气的压强就会降低 ， 从而小于外界的大气压强 。分页标题
如此一来 ， 内外也就形成了一个气压差 ， 会把流出的那一点点水再压回去 ， 自然也就出不来了 。
但是有一定的缝隙以后就不一样了 ， 完全可以通过控制调整这个压力差的数值来控制水的流速 。
可是这样的结果也很明显 ， 虽然确实能在一定程度上提高刻漏的精准度 ， 可实则也十分有限 ， 毕竟当时也没有精准控制内外大气压强差的工具不是吗？
更别提时不时还得开盖加水了 。
所以 ， 想要继续提高刻漏精准度的话 ， 就必须另外想办法了 ， 这个办法便是增加漏壶 ， 一个不行加两个 ， 两个还不行就加三个 ， 直到其精准为止 。


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也就有了我们如今所能看到的呈台阶形式摆放的二级刻漏、三级刻漏、或者是四级刻漏 ， 通常以四级刻漏较多 。
咱们就以四级刻漏为例 ， 大家想呀 ， 在这种情况下 ， 古人加水会先添加到最上层的那个漏壶里面 ， 这个没错吧？
咱们就假设最上层加水速度是20 ， 加满后的出水速度是10 ， 那么第二台阶漏壶的最快加水速度其实也就是10 ， 而且还会随着水位的降低而变慢 。


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那么第二台阶里面的压强变化幅度必然就没有最上层那么大 ， 因为水的压强只跟水深以及密度有关 ， 说白了也就是第二台阶刻漏的水深增长速度变慢了 ， 这里咱们不考虑水管的弯折对水压的影响 。
那么到第三台阶的漏壶之时 ， 加水速度必然就小于10 ， 因为第二台阶的漏壶没满 。
依此类推 ， 在到了第四台阶的刻漏之时 ， 漏壶水深的增长幅度自然也就更慢 ， 甚至是降到了与出水速度保持一致的程度 。
也就等同于是形成了一股加水速度等于出水速度的恒定水流 。
试问 ， 在这种情况下 ， 大家说第四台阶刻漏里面的压强还会发生变化吗？显然不会 。
那么相对应的 ， 浮尺刻度的变化自然也就更为均衡 ， 而不是像早期那样越来越慢 ， 对于时间的计量自然也就更为精准了 。
即便还是不准 ， 那也只需要看最后加水速度与出水速度的差距 ， 继而相应的增减刻漏便足够了 。
【见史简谈|刻漏中的水越多，壶底的压强越大，古人怎么做到精准计时的？】【end】