计时的工具：太阳、沙子和水

数千年来，计时工具愈来愈精准，马萨吉斯的时钟集其大成。我们提到过古代观察天象的人学会了观测月相来追踪月份，记录太阳每天的起落也一定是与生俱来的本能。但要把一整天分成更小的单位就困难了，这也是人类历史到了最近才开始发展的。

太阳每天从东方升起，在南方的天空爬到天顶，然后从西方落下 ①。在很久以前，一定有人注意到，如果你把棍子垂直插在地上，就会在地上投下阴影，阴影的移动跟随太阳在空中的路径，日晷就此诞生。那根棍子演化成日晷的指标，叫作“日规”（gnomon），此字源自希腊文，有“展现”或“表明”的意思。最早的日晷出现在公元前第四个千禧年的中期，制造地点有可能是埃及或近东地区。

埃及人建造的日晷有大有小，大的像巨石柱，小的可以拿在手里。可以随身携带的“影子钟”约始于公元前1500年，既精巧又简单：T形装置上的横栓指向太阳时，阴影落在画了记号的垂直轴上，就能估算出当下的时间。埃及人把一天分成24个小时，这个概念或许来自巴比伦人 ①。埃及人用日晷来追踪白天的12个小时，另外12个小时则属于黑夜（数字12一定有特别的意义，因为一年大概就有12个月球周期）。

我们留下一天24小时的传统，但做了一个很重要的改变：埃及人的一小时长短会随季节变化；夏天的一小时比较长，因为白天比较长。我们现在用的小时则有固定的长度；因此在夏季时，白天的小时数会比冬天多。

在罗马帝国兴起前，日晷已经十分普遍，设计也很精巧。在公元前1世纪，一个名叫维特鲁威的建筑师能列出十三种不同的日晷，有的放在公共广场上，有的则放在私人的庭院里。日晷很快就成为罗马社会不可或缺的用品，让人可以安排一天的行程，就像现在用小时计划一天，小时还分成半小时和一刻钟。

并非每个人都喜欢这种做法。“愿天神惩罚第一个发现如何切割每个钟头的人，”罗马剧作家普劳图斯在公元前2世纪呼喊，“也惩罚那个在此地建造日晷的人，他用卑劣的方法把我一整天的时间乱切乱劈成好多段！”

还有其他不需要太阳的计时装置。沙钟很像现代的沙漏：可以运转一段固定的时间，之后只要倒过来，就可以再来一次。也有人用烧得很慢的蜡烛，侧边按照固定的间隔标记刻痕。

漏壶也叫水钟，是另一种古老的定时器。漏壶的构造可以很简单，一只底部有小孔、能让水定速滴出来的水桶就行了。水桶侧边的标记标明时间间隔。另外，也可以让水滴到另一个器皿内，用上面的印记计算过了几个小时。古罗马的法庭就用水钟控管双方律师可以开口说话的时间。如果观众想多听一点，他们就会大喊：“加水！”罗马人会用“失水”形容人浪费时间。

虽然古文明世界使用水钟的情况十分普遍，但最精细的装置却出现在远东地区。事实上，中国的机械水钟比欧洲最早的机械钟早了好几个世纪出现。最出名的就是宋朝官员苏颂于1077年开始制作的“水运仪象台”，只能用鬼斧神工来形容。这座非凡的机械使用流水控制巨轮以准确的速率转动。轮子上有36个水桶，按稳定的顺序装满和倒空。1090年完工时，水运仪象台几乎有十米高，装了数十个轮子、鸣钟和铜锣，放置在五层楼高的亭子里。（可惜的是，新皇帝在1094年登基时，苏颂的水运仪象台和其他会让人想起先皇的东西都被拆除，最后也遭人淡忘。几百年后，欧洲的时钟传到中国，反而变成人见人爱的“新”发明。）

这些仪器都有明显的缺点：夜间和乌云密布时，日晷就没有用了，沙钟和水钟需要持续维修，天气冷的时候水也可能结冰。

① 在北半球观察天象的人应该会看到这样的变化。在南半球的人仍会看到太阳由东向西移动，但弧形的轨迹则划过北方的天空。

① 巴比伦人使用60进制法，很像我们使用的位值系统，但基数为60，跟我们的十进制法不一样（60可以被很多其他数字整除，例如2、3、4、5、6、10、12、20和30，使用相当便利）。我们把1天分成24小时（2乘以12等于24）,1小时分成60分钟，1分钟分成60秒，都反映出60进制法的影响，还有把圆形分成360度也是（6乘以60等于360）。