沙漏:测量时间的装置-中文百科频道

发展历史

中国沙漏

人类最早使用的计时仪器是利用太阳的射影长短和方向来判断时间的。前者称为圭表，用来测量日中时间、定四季和辨方位;后者称为日晷，用来测量时间。二者统称为太阳钟。

公元前1300~前1027年，中国殷商时期的甲骨文，已有使用圭表的记载。《诗经·国风·定之方中》篇有，"定之方中，作于楚宫。揆之以日，作于楚室……"。确切记载使用圭表的时间为公元前659年。

圭表等太阳钟在阴天或夜间就失去效用。为此人们又发明了漏壶和沙漏、油灯钟和蜡烛钟等计时仪器。

因刻漏冬天水易结冰，故有改用流沙驱动的。《明史·天文志》载明初詹希元创造了"五轮沙漏"。后来周述学加大了流沙孔，以防堵塞，改用六个轮子。宋濂（1310~1381）著《宋学士文集》记载了沙漏结构，有零件尺寸和减速齿轮各轮齿数，并说第五轮的轴梢没有齿，而装有指示时间的测景盘。

西方沙漏

西方发现最早的沙漏大约在公元1100年，比我国的沙漏出现要晚。我国的沙漏也是古代一种计量时间的仪器。沙漏的制造原理与漏刻大体相同，它是根据流沙从一个容器漏到另一个容器的时间来计量时间。这种采用流沙代替水的方法，是因为我国北方冬天空气寒冷，水容易结冰的缘故。

最著名的沙漏是1360年詹希元创制的"五轮沙漏"。流沙从漏斗形的沙池流到初轮边上的沙斗里，驱动初轮，从而带动各级机械齿轮旋转。最后一级齿轮带动在水平面上旋转的中轮，中轮的轴心上有一根指针，指针则在一个有刻线的仪器圆盘上转动，以此显示时刻，这种显示方法几乎与现代时钟的表面结构完全相同。此外，詹希元还巧妙地在中轮上添加了一个机械拨动装置，以提醒两个站在五轮沙漏上击鼓报时的木人。每到整点或一刻，两个木人便会自行出来，击鼓报告时刻。这种沙漏脱离了辅助的天文仪器，已经独立成为一种机械性的时钟结构。由于无水压限制，沙漏比漏刻更精确。

沙漏据说是亚历山大于三世纪发明的，在那里他们有时随身携带，就像人们携带的手表。据推测，它在12世纪，与指南针的出现同时，作为夜间晚海上航行的仪器被发明（白天，水手们可以根据太阳的高度来估算时间）。

具有确切证据的发现是早于14世纪，最早的沙漏是一个合适的政府于1338年壁画的寓言安布洛伦泽蒂中出现的书面记录同期提到沙漏，它出现于名单船舶商店。现存的最早的记录是英语船舶"香格里拉乔治"上的文员托马斯Stetesham在1345年的销售收据。

从15世纪起，他们在海上，在教堂里，在工业上和烹饪中被广泛应用。麦哲伦世界各地的航行期间，他的每艘船保持18沙漏。在船舶的文书工作中，运行沙漏从而为船舶的日志提供时间。

在耶稣会士进入中国大陆之前，居住澳门的外国商人和传教士已将中世纪欧洲钟携至澳门。耶稣会士罗明坚）和利玛窦分别于1581、1582年来华，他们不仅携带钟，而且有钟表修理匠随行。欧洲人普遍使用的沙漏、水钟（即水日晷）和重锤驱动的自鸣钟同时传入中国。沙漏传入中国后，曾在航海上用作计时器。乾隆二十三年(1758年)，周煌撰《琉球国志略》，言及从福州开船到琉球，船行"一更为六十里"，并用沙漏计时，"每二漏半有零为一更"。

工作原理

它由两个白色的座子和三根透明的柱子搭成,中间是两个水滴形状的透明玻璃罩组成的"葫芦"。它的玻璃罩里有许多紫色的沙粒,这些沙粒能通过小孔,从一个玻璃罩流向另一个玻璃罩。没错,它就是沙漏。沙漏也叫"沙钟",是古代一种计时装置。沙漏与我国古代另一种计时工具漏刻的工作原理大体相同。漏刻是根据从一个壶流到另一个壶的水量来计时,而沙漏则是根据从一个容器漏到另一个容器的沙量来计时。

影响因素

影响时间沙漏的因素包括：填充物的多少、玻璃球内壁的曲线形状（沙漏正置和倒置的计时长度有细微差别）、颈部管道的宽度、填充物的类型和质量。最早的沙漏曾经使用墓穴大理石研磨粉、铁屑和蛋壳粉。而现代的沙漏一般使用人工制作的玻璃珠。根据德国沙漏制造商KOCH的说明文档，30分钟沙漏的误差可以控制在1分钟以内，1小时沙漏的误差在5分钟左右。注意：它并不是可以与现代计时仪器的精度相比拟的计时仪器。

符号

不同于其他大多数测量时间的方法，具体的沙漏代表为过去和未来，这已经使其成为一个持久的时间符号本身。

各种计算机程序和Windows早期版本可能会改变鼠标光标为一个沙漏，这段时期的程序在一项任务中间，可能不接受用户输入。在此期间其他程序，在不同的窗口，例如，可正常工作。当Windows沙漏没有消失，它表明一个程序是一个无限循环，需要终止，或者是等待某些外部事件（如用户插入一张CD）。在U+231B（?）上，Unicode也有沙漏符号。