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              從《長安十二時辰》淺談時間計量

              江蘇省計量科學研究院趙波 李冰瑩 孫曉春

              發布日期:2022-04-26 10:18
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               2019年夏天, 連續劇《長安十二時辰》大熱。這部劇情節跌宕起伏、節奏緊湊連貫且細節處處展現大唐風華, 迅速成為國產劇口碑冠軍。該劇以我國古代計時法為軸線, 講述了唐朝長安城內一個24小時的故事, 劇中有大量關于時間計量的元素, 讓觀眾被劇情深深吸引的同時, 也對很多古代時間計量有了直觀印象。劇中有一個人物, 雖然不是主角, 卻貫穿于全劇始終, 平時不顯山露水, 關鍵時刻卻讓觀眾大呼意外。此人便是身為右相暗樁(臥底) 的報時博士龐靈,他的每次報時, 留給劇中各方的時間就越來越少, 劇情就越來越緊湊。這里的報時博士不是學位,而是古代主管時間計量的官位“漏刻博士”的俗稱, 這個官位只是從九品, 但責任重大, 要考量各種時間計量器具, 同時觀察日月變化, 通過敲擊鼓、鐘等進行報時。

              劇中龐靈的仕途立場且不論, 業務水平還是很不錯的, 難怪他總是眉頭緊鎖, 一臉嚴肅,嚴守崗位, 寸步不離。每集劇的片頭都有日晷, 這是古代常用的時間計量器具, 標志著古代時間計量遵循“天文時”。日晷看似簡單, 卻內藏玄機, 一般由晷針和晷面組成,兩者相當于鐘表的指針和表面。晷針垂直穿過晷面中心, 晷面外延一般有三個圓圈, 內圈標示天干地支, 中圈刻有十二時辰,外圈對應每個時辰, 再分“初”“正”兩格, 由此將一天的時間劃分為十二時辰、二十四小時。也是古代常用的時間計量器具, 一般分為兩種: “泄水型” 和“受水型”。“泄水型” 水鐘在壺中壺內注水后, 時間計量便開始了, 隨著時間的流逝,壺內的水位逐漸下降, 人們可以通過刻度知曉時間。“受水型” 水鐘勻速向一個有刻度的容器內注水, 當容器內的水被注滿時或者到達某個刻度時, 即代表過了一個固定的時長。劇中的靖安司內在報時博士龐靈的辦公桌旁, 所用的就是“受水型” 水鐘, 四周有四個銅人手持銅壺, 銅壺壺嘴有水流向下方造型特殊的容器。劇中還出現了一種古代時間計量器具“火鬧鐘”, 其通過香料“燃燒”進行時間計量。在燃燒時, 只要周圍環境變化不大, 香料燃燒的速度也就基本相同。在香料上放置絲線, 絲線一段為鈴鐺, 每當燃燒一段, 就有一個鈴鐺掉落, 發出聲響作為提醒。劇中的火鬧鐘在室內使用, 沒有加蓋, 如果處于室外, 增加一個蓋子可以有效減少環境因素對香料燃燒的影響。與“十二時辰制”時間計量方法相配合的, 還有“百刻制”。中國古代將一晝夜分為100刻, 再等分為十二份, 對應“十二時辰”。每一個時辰為8 刻加1/6刻, 每刻約14分24秒, 這1/6又稱為小刻, 古人就是用這種辦法使二者統一起來, 用“某時某刻” 來表示具體時間。“百刻制” 使用了很長時間, 直到清政府正式規定實行一日“96刻制” 后, 一個時辰才分為八刻,一刻才等于今天的15 分鐘。

               古代時間信息傳遞方式也很有意思, 劇中是通過報時博士龐靈觀測并大聲報時,再通過望樓上專人打鼓傳遞出去。因此古代城市中都有僬樓更鼓, 城市中心還有鐘樓和鼓樓, 早晨晚上都會鳴鐘擊鼓報時。

              《長安十二時辰》中的古代時間計量器具和時間計量方法, 是我國古代科技史上的優秀代表, 集中體現了我們祖先的智慧, 對古代經濟社會發展起到了重要作用。但不可否認, 這些時間計量器具都有很多局限性, 易受外界干擾。1583年, 隨著伽利略發現了鐘擺的等時性, 近現代鐘表走上歷史舞臺。在明末傳教士的影響下, 近現代西方機械鐘表傳入中國, 改變了中國人的時間計量方法和時間觀念。無論是古代的日晷, 還是近現代的鐘表, 都是以太陽公轉和地球自轉為基礎的“天文時” 計量方法。隨著現代物理學的發展, 到20世紀初, 以原子內部發射的電磁振蕩頻率為基準的時間計量系統穩定度和準確度已經遠遠高于各種“天文時”計時系統。

              1967年, 第13屆國際計量大會決定用“原子時” 取代“天文時”, 時間計量國際單位“秒(s) ”定義為金屬銫133同位素(133Cs)基態兩個超精細能級躍遷輻射的9192631770 個周期所需要的時間。進入21世紀, 計量研究逐漸“量子化”,2018年第26屆國際計量大會對國際單位制(SI)進行了歷史性變革投票, 包括時間計量單位“秒” 在內的7大計量單位全面進入“量子時代”。這次變革最主要的特征是突顯時間計量單位“秒”在新SI中的基礎地位, 除了物質的量的單位摩爾之外, 其他基本單位都可以通過“秒” 和量子化自然表示, 而“秒”的定義不依賴于其他任何單位, 具有絕對獨立性, 如此便形成了以“秒” 為中心導出新SI 其他5個基本單位的關聯關系,“秒”在新SI中處于核心地位。令我們自豪的是, 由我國國家計量院研制并運行的銫原子噴泉基準鐘技術處于國際領先地位, 我國是對國際標準時間具有表決權的少數國家之一。

              人類探索時間計量科技的腳步從未停止。未來的時間計量可能會進入原子核, 以更加穩定的原子核能級躍遷振蕩作為時間計量基準。還有人暢想, 如果將來我們進行星際旅行, 脈沖星可以作為星際通訊中可靠的同步時鐘。歷史的長河靜靜流淌, 關于時間的計量科技始終伴隨著人類的生活與生產。時間計量影響著人類的認知, 推動著社會進步, 見證著人類文明創造一個又一個新的輝煌。


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