中国钟表演化史：汉朝出现“便携表”，唐朝发明“机械钟”

明朝万历年间，西方传教士将一款欧洲机械钟献给万历皇帝。从明清到民国、乃至到本世纪，中国使用的很多钟表都来自西方。于是，这让很多人误以为机械钟源于西方，感慨于西方的发明创新与匠心独造。

然而问题在于，欧洲机械钟传入中国之前，中国以什么东西计时？鲜为人知的是，中国很早就开始探索“如何掌握时间”，从而发明了简单而实用的计时器，并在此基础上不断升级，最终汉朝出现“便携表”，唐朝发明“机械钟”。

中国是农耕文明，距今上万年的浙江上山文化已经开始大规模种植水稻，中原地区8000年前也开启规模农业。但中国四季分明，必须要掌握“农时”，必须掌握“观象授时”，否则可能种了等于白种，因此在规模农业出现之前，中国至少已经掌握了大致的农业生产时间。

以河南濮阳西水坡遗址看，6500年前的古人，除了观测北斗判断季节之外，还将28星宿划为四宫，根据其中青龙星象变化确定季节，比如“见龙在田”其实是“龙抬头”，就是青龙星象开始跃出地平线，冬天是“潜龙勿用”。

但问题是，星象只能夜观，且只能大致判断农时，那么如何确定白天时间？对此，中国还有一套更为精确的计时系统，这就是立表测影，也即“昼参日影，夜观极星，以正朝夕”。

所谓“立表”，也叫“立中”，甲骨文中的“中”是带旌旗的杆子。通过立表测影，古人不仅能够定位空间，还能测量时间，这也是“手表”为何称为“手表”、以及“钟（立中之中）表”称为“钟表”的原因。

因为太阳东升西落，因此将“表”或“中”的东西影子连线，就能确定东西，与之垂直的就是南北，古人称之为“二绳四方”，这就是立表测影的定位空间。

还有一个功能是测量时间，就是根据表影方向、长短确定季节与时间。其实，这种计时方法应该由来已久，因为一天之内的人影会不时变化，这会给古人带来一些启示，从而探索日影与时间的关系。

现代考古确认，以湖北秭归柳林溪圆陶盆来看，最迟7000年前，中国古人已经掌握用立表测影来测定时空，因此世界最早的计时器来自中国。

早期的立表测影，对时间的测量比较简单，主要用来确定二分二至等关键时间或较为明显的节点时间，比如河南西水坡遗址已有“分至四神”。但到大约4100年的帝尧时代，古人将一年分为366天、20个节气，山西陶寺遗址出土的圭尺与观象台，都可以测量20个节气。

随着人类社会的发展，对时间要求越来越精确，同时人类对未知的探索，也是在逐步加深，因此立表测影对一年中的时间测量也越来越精确。这才是真正原生文明的循序渐进的客观演化过程。

于是，中国古人通过立表测影，探索出了勾三股四弦五的规律，其中阳光照射“表”所勾勒出的影子为“勾”，而“表”又称“髀”或“股”，故而称之为“勾股”。周髀算经中的“髀”，已经透露出了中国数学源于立表测影。更为重要的是，社会的需要与探索的深入，立表测影对时间的测量也开始进一步升级。

关于立表测影计时的升级，主要有两个方面：

首先是日晷，晷面两面都有刻度，分为十二时辰，每个时辰又等分为“时初”、“时正”，这就是一天24小时。穿过圆盘的晷针又叫“表”，上端正好指向北天极，下端正好指向南天极，阳光照射的表影指向可以辨别时间。除此之外，日晷还能显示节气和月份。因此，日晷是计时领域的重大发明。

其次是“便携表”，标准的圭表是“表高八尺”、汉代“圭长一丈三尺，广一尺二寸”，只能固定于某地使用，但最晚到东汉时期，古人发明了“便携式圭表”，就是把标准圭表缩小。江苏仪征出土的“东汉仪征铜圭表”（见下图），表高19.2厘米，恰为标准形制的1/10（按一汉尺23.75或23.8厘米计算）。

关于“便携表”，虽然计时并不精确、也无革命性技术革新，但这种“便携表”的出现，不仅说明古人对掌握更精确时间的需求变多，而且又会推动便携表的普及。需要注意的是，便携表可以铜制，但也可以降低成本的木制。

在圭表计时逐渐普及的同时，随着天文探索的深入，又一场计时革命悄然而起。

战国中期古人发明“浑仪”，一种测量天体坐标的仪器；西汉中期耿寿昌发明“浑象”，一种模拟天体运行、天象变化的演示器，两者合称“浑天仪”，东汉张衡对此进一步改进而出名。

站在前人的肩膀上，唐代僧人“一行”进一步模拟天体运行，让浑天仪变得更加精巧、复杂，“注水激轮，令其自转，昼夜一周”，除了表现星宿的运动以外，还能表现日升月落、以及自动报时，测定朔望、报告时辰非常准确。

李约瑟的《中国科学技术史》：“高僧一行和梁令瓒所发明的平行联动装置，实质上就是最早的机械时钟，是一切擒纵器的祖先，走在欧洲14世纪第一具机械时钟的前面。”

北宋时期的苏颂，创建“水运仪象台”，主要是用滴水来带动机械钟运作，后世机械钟的关键部件——擒纵器，最早便出现在上面。

因此，中国才是机械钟的鼻祖，原创发明者，遗憾的是这场计时革命没有深入与普及下去。至于西方1370年出现的威克钟，源头所在其实非常明显，应该是站在中国发明的肩膀上的成果。

余论

综上可见，中国钟表有着完整的演化过程，更重要的是符合由简单到复杂、由粗陋到精确的循序渐进的客观规律，因此无疑真实可信。

与之相反，西方叙事中的西方计时器一出手就是“王炸”，比如4000年前的古巴比伦已经使用日晷计时，但没有漫长的立表测影又何来日晷？还有用于奥林匹克运动会比赛的机械倒计时器等都是没有演化过程的突然出现，且出道即是巅峰。

虽然不能否认别人的优秀，但以中国钟表演化历史来看，西方一边自称原创发明了计时器，一边却跳过量变的“质变”，违背事物发展的普遍规律，实在令人费解。国内包括知名学者不假思索的认同西方叙事的行为，将计时钟表之功全部归于西方，显然值得商榷。