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？

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。

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？

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。

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？

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。

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。

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。

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。

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