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在北京城中軸線的北端，屹立著古老的鼓樓和鐘樓。暮鼓晨鐘雖已不再鳴響，但看到它們，依然讓人想到悠悠流逝的時間。
北京鐘樓、鼓樓的運行遵行“司時儀器計時，更鼓依時定更，大鐘依更報時”的模式。司時儀器安放于鼓樓二層，從元至清先后使用過碑漏、刻漏、時辰香等三類計時工具，計量著古老北京城的“北京時間”。
碑漏：滾動計時
《元史》記載北京鼓樓碑漏“以木為之，其形如碑，故名碑漏，內(nèi)設(shè)曲筒，鑄銅為丸，自碑首轉(zhuǎn)行而下，鳴鐃以為節(jié)”。即它的外觀像是一塊碑，用木頭制成；內(nèi)部設(shè)置自上而下呈“之”字形連接的銅管；碑首上端設(shè)投球孔和一個可以儲存若干銅制小球的儲球筒。
碑漏是一個半自動化系統(tǒng)：首先由人工打開儲球筒的開關(guān)，第一個銅球滾出后，開關(guān)自動合上，球沿之字形銅管滾行而下，直至撞擊位于碑漏底部銅鐃。銅鐃被撞擊后發(fā)出響聲進(jìn)行報時，并觸發(fā)與之相連的機(jī)關(guān)，帶動碑漏上部的儲球筒打開，第二個銅球滾行而下。以此類推，循環(huán)往復(fù)。每個銅球的滾動時間為24秒，36個金屬球需用14.4分鐘，即1古刻，3600個金屬球滾行完畢正好為24小時。這一計時方式晝夜都能使用，也不受溫度和濕度影響，展現(xiàn)了古人在精密計時上所取得的卓越成就。
刻漏：滴漏計時
北京鼓樓所用的刻漏相傳為宋代遺物，由三級漏壺、收水壺及箭尺、鐃神所組成。漏壺從上到下依次名為天池、平水、萬分，各壺下端中心處設(shè)一龍嘴，將上一級漏壺的水向下一級漏壺流送，通過這種方式讓流入收水壺的水流更加穩(wěn)定。箭尺是刻漏中用以指示時間的標(biāo)尺，放置于收水壺中，隨著壺中水面上漲而浮升，顯露不同時間刻度。收水壺頂部設(shè)雙龍抱扶箭尺，每到一刻，收水壺的機(jī)械裝置就啟動鐃神擊鐃8下。銅壺中以水滿為度，隨時增添用水，冬天則用溫水。
北京鼓樓的刻漏兼具計時和報更兩個功能，玄機(jī)在其所用的箭尺上。“五更制”是中國獨特的夜間計時制度，即將每天日落（昏）到日出（曉）之間的時間稱為“夜”，將其均分為5份，每份為一“更”。由于冬夏晝夜長短不一，所以“更”的絕對時長也是變化的。箭尺的頂端標(biāo)記有“第某箭，由某某日用至某某日”字樣，下部左邊為標(biāo)準(zhǔn)時標(biāo)尺（每箭相同），右邊為五更標(biāo)尺（每箭都不同）。一年之中需要根據(jù)晝夜的長短變化換用相對應(yīng)的箭尺，北京位于北緯40度左右，根據(jù)元代《授時歷》的記載，冬夏二至之間晝夜長短差值為24刻，每差“一刻”需更換一箭（隨刻改箭），因此共有25支箭尺。
時辰香：燃燒計時
時辰香又稱“更香”，是指標(biāo)上了時間刻度的香，是一種使用便利、成本較低的計時工具。計時用的更香質(zhì)地、粗細(xì)要均勻，才能保證燃燒時間勻速可控、實現(xiàn)準(zhǔn)確計時。清代鼓樓所用的時辰香就是由“欽天監(jiān)所掌”。
為使用方便，通常把時辰香做得很長，盤起來，可燃燒幾個小時，甚至幾天或十幾天。有時，為強(qiáng)調(diào)某一時刻的重要性，在相應(yīng)刻度地方垂掛一個棉線綁定的金屬小球，香燃燒至此時將棉線燒斷，小球掉落至下部托盤中發(fā)出清脆的響聲，便有了自動報時的效果。
（作者為北京中軸線展陳體系編制團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、清城睿現(xiàn)數(shù)字科技研究院院長）
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