發明於2200多年前的自動水鍾,連日出與日落都可以顯示!

2021-01-08 千鳥鳴旭

鐘錶自古以來就是科技的象徵,以現代科技製造的原子鐘,它的誤差是2000萬年只誤差1秒,古代最早計算時間的方法,就是看太陽的高低,與被照射物影子的長度,慢慢的總結經驗發明出現在的日晷。

但是在陰雨天或者倒數計時的情況下,日晷就沒有那麼方便了,我國古代有佛香計時的,但是受風與原材料差異的影響,還是不夠精確,而水鐘不僅十分精確,而且中外都有,又分為受水型與洩水型。

公元前500年的古希臘在法庭上發言時,就用鑽孔的水桶計時,但是水桶方的角度不同,水流的速度就不同,約2270年前有位叫「克特西比烏斯」的發明家,發明了一種自動水鍾,其原理甚至影響了後來的機械時鐘。

所謂的自動水鍾指的是「受水型水鍾」需要人工放水,才能重新加水計時,正常情況下當排水管高於容器中的水時,是不會流水的,但是水管從最高點,往下延伸,水向下排除後需要空氣填補,沒有空氣就由水來填補,直到進入空氣,就會形成「虹吸」原理。

水槽流入的水很慢,正好需要一天,通過虹吸的方式流出會很快,流出的水會推動下面的水輪轉動,水輪轉一圈,轉盤的齒輪就會轉動一格。

上圖就是轉盤上的時間刻度,水槽中有浮漂,用來安裝箭頭指著時間刻度,從下往上就是一天,同時虹吸會將水排除,圓柱的時間刻度就會轉動一點角度,時間刻度由一圈一圈的線畫成,線與線之間的距離是不一樣的,藍線代表白天,距離近代表,白天時間短,距離長,代表白天時間長,過了白先就進入晚上。

可以看出克特西比烏斯發明的水鍾,最重要的不是告訴人們現在幾點了,而是告訴當時的人們,還有多長時間就會黑,就可以休息了,就像《莊子-讓王》中的一句話「日出而作,日入而息。」想想那種沒有電的時代,當時人們的生活方式就是這樣的。

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