中国现存关于刻漏的最详尽最高水平的文献是沈括的《浮漏议》

刻漏,又称漏壶,是中国古代的漏水计时器。

《周礼-夏官》(约公元5世纪成书)中记载有:“挈壶氏:掌挈壶以令军井,……凡军事,縣(悬)壶以序聚(柝)。……皆以水火守之,分以日夜。”

“序聚”是说根据漏壶的标示按时敲木梆报时的意思。

“水火”操作是控制水温的措施。

由水面下降显示时刻的漏壶属沉漏一类。沉漏的水压随水面而降低,流速很难均匀化,以致箭的分度不易准确。

约在汉代发明了浮漏:从一个漏壶流出的水,流入一个直柱形容器,箭在其中便逐渐上浮。只要流注均匀,箭刻便可均匀上升,计时易于精确,为了得到均匀水流,自东汉起就采用复式漏壶:从一个漏壶向第二个漏壶注水,重叠使用二级以至六级,最后的漏壶才把水注入放置浮箭的壶。这种方法使添水操作的断续性得以平滑。

宋天圣八年(1030)燕肃(生卒不详)发明“莲花漏”,精度大为提高。其法是使漏壶水面总保持漫溢高度,从而使水压稳定而流速不变。

沈括承袭这一成果,于熙宁七年(1074)在司天监制成玉壶浮漏,还写了一篇呈皇帝的《浮漏议》,这是现存关于刻漏的最详尽的也是最高水平的文献,全文完整地收存在《宋史-天文志》中。

沈括的《浮漏议》成为中国古代计时学的代表作,现代科学家对此文所作训解和实验模拟已经证明,沈括的浮漏计时精度达到每日误差小于几秒的水平,从而可以测得地球近日点和远日点的真太阳日与黄道平均太阳日的差数,即所谓“冬至日行速,夏至日行迟”。

这一成就在世界科学史上是遥遥领先的。

更特别的是,哲宗朝在苏颂领导下由韩公廉主制的水运仪象台,创造了前无古人的世界第一成就,实开现代擒纵器机械钟表之先河。

在整个11世纪,宋朝的国力和科技文化之高度发达也表现在如上这些天文仪器的研制上,无论数量和质量都大大超过以往历代皇朝。

中国宋朝在天文学上有两项重大发明,天文学的时间计量仪是浑仪,而天文学空间计量仪为刻漏。

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