各个时期漏壶精度是什么,沈括在校准漏壶精度的过程中发现了什么问题?

2021-01-12 22:20:39 字数 2547 阅读 6375

1楼:漫阅科技

到了宋代,有燕肃平水壶的发明,又有沈括将平水壶增至二级,漏壶精度当有提高,但说其最多约为1分钟,看来理由并不充足。李广申在1963年曾经著文,认为《新仪象法要》中记昏晓中星和太阳方位用了“弱”、“少弱”等字眼,表明赤经观测精度为1/12度,相当于20秒,以此认为当时漏壶计时精度达20秒。后来李志超在1978年著文,认为沈括的漏壶20秒相应于箭杆上1/4毫米的长度,这是可以达到的读数精度,因而认为20秒的结论是对的。

其实,李广申的证据“弱”、“少弱”等词在《后汉书律历志》、《晋书律历志》中记载昏旦中星时都已用过,并不能认为东汉、晋代的漏壶精度已达20秒。至于将箭刻的读数精度当作漏壶的计时精度,这其间包含有概念性误会。当然,箭刻上的读数是由漏壶的漏水决定的,箭刻的刻度越细,读数精度越高,但它同漏壶的计时精度完全是另一码事。

打个简单的比方,如果手表每天误差是5分钟,但只要它是长三针的,任何时候都可以读到几点几分几秒,殊不知这个读数与真实时间相去甚远。这只能表示该手表读数精度是1秒,完全不能代表它的走时精度,这个道理是极其明显的。正因为这个原因,任何守时和授时仪器都要同时间标准作比对,得出时号改正和每台钟的日速。

日速(一天的快慢量)才是表示计时器精度的量。我国古代虽然没有时间基准、时号改正和日速这样的概念,但很早就知道用测日影和观测恒星的方法同漏刻作比对,以校准漏刻。在这里,圭表测景所得到的真太阳时和观星得到的恒星时被看成了时间基准,古人并不知道这两者之不同,我们也不必苛求。

但是,上述问题又给我们提出了中国漏刻研究中的另一个重大问题,即漏刻如何校准和操作。

沈括在校准漏壶精度的过程中发现了什么问题?

2楼:漫阅科技

在研究校准漏壶精度的过程中,沈括用漏刻发现了真太阳日不均匀的问题,这个问题引起了不少研究者的兴趣。沈括在《梦溪笔谈》中提到,过去的漏刻家总以为冬日水涩,夏日水利,造成漏刻迟疾,与天运不符。他从理论上考虑,认为“冬至日行速,天运已期,而日未至表,故百刻而有余;夏至日行迟,天运未期,而日已过表,故不及百刻”。

沈括第一次提出了太阳视运动不均匀引起真太阳日(太阳连续二次到达正南方的时间间隔为一个真太阳日)长度不等的问题,这是难能可贵的。

我国漏壶发展史上对影响漏水精度的问题做了哪些改进?

3楼:广西师范大学出版社

其中有保持水温、克服温度变化影响水流的顺涩;采用玉做漏水管,克服铜管久用锈蚀的问题;渴鸟即虹吸管的使用,克服了漏孔制造的困难;用洁净泉水,克服水质影响流速;采用控制漏水装置“权”,调节流水速度等。这些无疑也是我国漏壶发展史上的成就。

漏壶的发展

4楼:偷星

漏壶的发明时代尚无定论。传说滴漏在黄帝时即已出现。《周礼·夏官》有“挈壶氏”﹐“掌挈壶以令军井”﹐“凡军事县(悬)壶以序聚柝”﹐“皆以水火守之”。

“水守”是在壶旁备水﹐需要时往壶里添加﹔“火守”有两方面的意义﹐即夜间用火照明以观察箭上的刻度﹐在冬天又要以火温水﹐防止冻结﹐由这条记载可知﹐在周朝已经有了漏壶。《史记》上曾记载司马穰苴在军中“立表下漏”以待庄贾﹐日中而贾违令不至﹐即被处死刑的事件。由此可见﹐春秋时期漏壶的使用已很普遍了。

早期的漏壶﹐现已无存。西汉的漏壶现已发现三只﹐是分别在河北满城﹑内蒙古伊克昭盟和陕西兴平发现的。这三只漏壶属于同一类型﹐都是铜制单只泄水型壶﹐大小稍有不同。

壶的形状是圆筒﹐下有三足﹐在接近底部的侧面有小孔﹐安装滴水管﹐壶上有提梁﹐梁**有长方形的孔﹐用以扶箭直立。

单只泄水型或受水型漏壶结构简单、使用方便。但是水流速度与壶中水的多少有关﹐单只漏壶随著壶中水的减少﹐流水速度也在变慢。这样﹐就直接影响到计时的稳定性和精确度。

后来人们想到在漏水壶上另加一只漏水壶﹐用上面流出的水来补充下面壶的水量﹐就可以提高下面壶流水的稳定性。但这种办法只适用于受水型漏壶﹐因此泄水型漏壶很快便被淘汰了。

发明增加补给壶的办法之后﹐人们自然会想到﹐可以在补给壶之上再加补给壶﹐形成多级漏壶。补给壶的使用大概始于西汉末东汉初。东汉张衡已使用二堵即一只漏壶和一只补给壶(不计最下面的受水壶﹐下同)﹐晋代出现了三只一套的出水壶﹐唐初吕才设计了四只一套的漏壶。

北宋燕肃又发明了另一种方法。他在中间一级壶的上方开一孔﹐使上面来的过量水自动从这个分水孔溢出﹐让水位保持恒定。燕肃创制的漏壶叫莲花漏﹐北宋时曾风行各地。

元延佑三年(公元1316年)的一套漏壶﹐现保存在北京中国历史博物馆﹐是**漏壶。北京故宫博物院中有与此类似的一套清代制的大型漏壶。

据记载﹐称漏的最早制造者是公元五世纪的北魏道士李兰。称漏盛行于唐﹑宋。它的构造是一杆吊著的秤﹐受水壶挂在秤钩上﹐以受水壶里受水的重量计量时间。

按李兰的规定﹐流水一升﹐重增一斤﹐时经一刻。也可以把秤杆上的重量刻度改成时刻刻度﹐从而直接读出时刻数。

沙漏的最早记载见于元代﹐造沙漏的目的是为了避免水因气温变化而影响计时精度。其原理是通过流沙推动齿轮组﹐使指针在时刻盘上指示时刻。明初詹希元创制五轮沙漏﹐后来周述学改进为六轮沙漏。

但是流沙容易阻塞﹐使用并不普遍。

中国古代用皇帝的年号纪年,用漏壶几时。漏壶的原理是利用滴水的原理是利用滴水多少来计算时间,因此後人称作水钟。上右图漏壶壶身刻有“千章铜漏一,重卅二斤,(西汉成帝)河平二年四月造”这是至今出土最完整而又有纪年的漏壶。