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古代计时的工具：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。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。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。“愿天神击败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，“也击败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护，天气冷的时候水也可能结冰。 　　在中古时代的欧洲，教会最需要可靠的报时。欧洲各地建造了很多大教堂和修道院，住在里面的修士每天的活动都有相当严格的安排，其中最重要的就是按时祷告。每天的祷告从一大清早的晨祷开始，到晚上的晚祷结束（英文里的“中午”noon来自拉丁文的none，也就是午祷的意思）。到了晚上，会有一名修士保持清醒，看着水钟或沙钟。到了指定的时间，他就要负责敲钟，叫醒其他人起床晨祷（童谣《杰克修士》就提到了这个仪式）。如果那可怜的修士在当班时睡着了，那还不知道会惹上多大的麻烦呢。 　　13世纪时出现了解决办法。我们不知道发现的地方在哪里，也不知道要归功给谁，或许是在欧洲北部工作的工匠或铁匠，他可能听别人说中国人发明了壮观的水钟，抑或是自己的独创，总之，他莫名所以地就突破了，创造出全新的时间测量工具。 　　这项重要的发明叫作“擒纵器”。擒纵器这种装置可以让连续的动作规律化，比如用落锤牵动轮子旋转。擒纵器过了固定的时间，就会挡住转动的轮子，然后放开。轮子旋转的速度就会变慢，更重要的是，轮子的旋转速率就能保持不变。接下来，轮子可以配合某种机制，在特定的小时敲钟。正如历史学家布尔斯廷所说：“时钟擒纵器发出的滴答声就是时间的声音。” 　　日晷显示的“小时”长度四季都会变化，而机械钟上的小时长度则保持固定。现在夏天的一个小时跟冬天的一个小时一样长了。美国历史学