假如被擱置在荒無人煙的小島上，你該如何記錄時間？

來源：中科院之聲

最近電影《一出好戲》正在熱映，電影里一群人流落荒島的劇情引起了大家廣泛的討論，相信也激起了觀眾對於野外冒險的渴望。

很多人可能都想像過自己孤身一人流落在荒島上，要如何生存下去。小編小時候看動畫片《數碼寶貝》的時候，就經常幻想著自己某一天會被帶進數碼世界，那段時間我每天出門都要備好野外生存工具比如小刀、火柴、單筒望遠鏡之類的小玩意。

好了，閑話少說，今天我們就來聊聊如果被擱置在荒無人煙的小島上，我們要如何解決記錄時間的問題。

《一出好戲》里黃渤飾演的馬進在島上算彩票兌獎截止日期是用筆在紙上記的方式，那可以肯定的是他是按一晝一夜算一天的方式來記錄天數的變化。《魯濱遜漂流記》中魯濱遜也採用了類似的方式，在柱子上每天用刀刻一個凹口，每七天刻一個長一倍的凹口，每一月刻一個再長一倍的凹口，把柱子做成了一個日曆。

這樣按天數計算時間未免太過籠統，假如你在島上想要更精確的時間，來分清楚早中下午，安排時間用來打魚還是采果子，那又該怎麼辦呢？

答案當然是要利用太陽！太陽每天升起落下都有著大致相同的軌跡，那太陽照射下物體影子的變化也是有規律的，可以用影子來觀察時間的變化。

古人正是利用這樣的思想發明了圭表和日晷。在古人看來，是太陽的運行導致了晝夜的周而復始，一晝與一夜便組成一天，每一天的時間長度不變，日中與日出、日落等則是明顯的時間點。中國古人對太陽運動的觀測歷史十分悠久。在商代卜辭中，已有 「日中」、「昃」等時稱，並有關於分至 （春分、秋分與夏至、冬至）的完整記錄。這都是通過對太陽及其投影的觀測實現的。

圭表是一種古老的天文儀器，通過度量日影的長度來測量季節。在地面垂直立一根杆子「圭」，地面水平放置與圭垂直的「表」，圭在日光照射下將影子投到地面，用表測量桿影的長度。在一天中，桿影最短時是日中；在一年裡，日中之桿影最短日是夏至，最長日是冬至。土圭後與「表」結合在一起，演變成圭表。

東漢銅圭表，1965年出土於江蘇儀征的一座東漢古墓，是現存的最早的圭表實物。該圭表銅質，圭中有槽，槽中容表；一端有樞軸，便於啟合，測影時可將表垂直立起。表的高度為19.2厘米，約合漢尺八寸，其尺寸甚小，應當是正規圭表的袖珍件。

日晷是人類古代利用日影測得時刻的一種計時儀器，又稱「晷儀」。在功用方面，它與圭表的主要區別是：圭表用來測量日影的長度，以區分季節，求得全年的日數，推算曆法；日晷則用來觀察日出、日落，以及通過測量日影的位置來指示當下的時刻。日晷利用太陽的投影方向來測定並劃分時刻，通常由晷針（表）和晷面（帶刻度的表座）組成。

帶刻度的日晷

手動做日晷也並不困難哦，為了我們流落荒島而不至於被時間拋棄，大家可以去看看國家天文台郭紅鋒老師的一篇文章《自製日晷測時間》，上面有詳細的教程教大家如何DIY一個日晷。

郭紅鋒《自製日晷測時間》中的日晷儀模板

然而日晷的使用又有著很大的局限性，只能在有太陽的時候使用，那如果晚上和陰雨天該怎麼辦呢？水鐘的發明正是作為日晷的補充，在中國古代水漏又被叫做「漏刻」、「漏壺」。根據等時性原理滴水記時有兩種方法，一種是利用特殊容器記錄把水漏完的時間（泄水型），另一種是底部不開口的容器，記錄它用多少時間把水裝滿（受水型）。

中國的水鍾主要有沉箭漏（泄水型）和浮箭漏（泄水型與受水型並用）。沉箭漏十分古老，也較為簡單。它只有單壺，壺的下部有流管，壺中有一直立的浮在水面的箭桿，上有刻度，此即刻箭，又稱箭尺。使用時，壺中水通過流管不斷泄到壺外，箭尺便逐漸下沉，以指示時間。由於是單壺，壺中水位在滴泄過程中會逐漸下降，從而導致流速不均，故應不等距地分劃箭尺的刻度：越接近下端，刻度越疏；越接近上端，刻度越密，這樣才能夠表示相等的時間間隔。

沉箭漏

浮箭漏的出現晚於沉箭漏，而性能優於前者。它由供水的漏壺、受水並放置箭尺的箭壺兩部分組成。使用時，漏壺的水通過流管不斷泄入箭壺，箭尺便隨箭壺水位的升高而逐漸上浮。由於箭尺不放在漏壺中，故可以採取措施來保持漏壺水位的穩定，從而導致流量的穩定。而箭尺的刻度也因此可以均勻分劃，並實現無間斷的長時段計時。

二級補償式浮箭漏的出現更遲，結構也略複雜。它的漏壺有上下兩級，當下級漏壺向箭壺供水時，上級漏壺則為下級漏壺補水，從而提高了漏壺水位的穩定度和計時的準確度。較高級的浮箭漏可以有數個補償壺 （包括漫流壺） ， 多級供水 ， 進一步保證流量的穩定 。

多級補償式浮箭漏

製作一個簡易的水鍾也很容易

自製簡易水鍾

然而不利用現代的計時工具如何對水鐘的刻度進行校正又是一個難題，那古人是怎麼做的呢？

以唐朝為例，在唐朝，刻漏分為晝漏和夜漏，共計一百刻，有專門的官員負責晝夜計時工作。隨著季節的變化，晝夜長短也發生變化。冬至之日，晝漏四十刻，夜漏六十刻。夏至日，晝漏六十刻，夜漏四十刻。春分和秋分兩日，晝夜各五十刻。秋分以後，白晝減少，黑夜增加，夜漏「凡九日加一刻」；春分以後，黑夜減少白晝增加，則夜漏「九日減一刻」；按照現在一天24小時的演算法，一刻相當於14分24秒。另就具體計時而言，夜晚最為重要。「候夜以為更點之節。每夜分為五更，每更分為五點。更以擊鼓為節，點以擊鐘為節也」。由於晨昏朦影的關係，在日出前一段時間天就亮了，日落後的一段時間天還沒黑，於是古代天象家對天明和天黑做了明確規定，日出前二刻半為天明，日入後二刻半為天黑。具體為刻漏校準的做法就是在日落後二刻半為夜漏上水，日出前二刻半為晝漏上水。

與此同時，對「日中」的測定也被作為重要的參考。「日中」，即正午，指太陽到達中天之時。此時的日影最短，最清晰，指向正北（北回歸線以北地區），白晝的前後兩部分——上午與下午再次平分。「日中」是一個明確可靠、易於測定的時間點，不像日出、日落那樣受季節變化的影響，因此也被用來校準水鍾。《史記·司馬穰苴列傳》中講到了春秋末年，由於監軍庄賈沒有在約定好的日中之時來軍營受命，被齊國將軍司馬穰苴依軍法斬首的故事，司馬穰苴用了「立表下漏」的計時方法，即將圭表和刻漏聯用，利用圭表能夠測定中午時刻來校準刻漏。

可能很多小夥伴要說了，你讓我把日晷對準正北，但我根本就分不清東西南北，你說這麼多等於白說。

那接下來小編就來給大家講講古人是怎麼測方向的。這就需要前面我們講了的圭表，圭表不僅可以分季節、定年長，還可以測出方向呢。

中國最古老的天文學和數學著作《周髀算經》卷下中寫道：「以日始出立表，而識其晷。日入復識其晷。晷之兩端相直者，正東西也。中折之，指表者，正南北也。」「晷」指表影，這裡說的就是如何用表來確定正東西與正南北。其具體方法如下：把地面整理成水平，將表垂直固定於地面；以表為圓心，在地面畫一個圓；日出時在表影與圓相交的點作標記，日落時又在表影與圓相交的另一點作標記，用直線連接這兩個點，連線就是正東西的方向；再將這條直線的中點與表 （圓心） 相連，連線就是正南北的方向。

用一根杆子就能測出方向，古人的智慧多麼讓人讚歎，怎麼樣，你學會了嗎？

在更精密的機械鐘誕生之前，日鍾（如圭表、日晷）加水鐘的計時方式沿用了數千年之久，即便流落荒島，相信掌握了上述方法的你也不用擔心被時間遺棄，還等什麼呢，去踏上探險的征程吧！

對了，友情提示，在荒島上，打魚和鑽木取火也是必備技能哦。

科普百分百·助力科普中國，讓科學知識在網上和生活中流行起來。溫馨提示：以上為科普百分百網上閱讀所瀏覽內容，轉載分享只為知識傳播和學習宣傳，本文內容僅代表原作者觀點，如有意見建議，請私信留言，我們會及時處理。歡迎關注，謝謝。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！