计时仪器概述

中国古代的计时技术主要分为两大类别：自然界的太阳钟和人工制造的机械钟。太阳钟，作为最早的计时方式，依赖于太阳的运行规律，其中最具代表性的有土圭、圭表和日晷。这些仪器利用太阳的投影长度或方位变化来测量时间，然而，由于地球轨道的不规则形状（偏心率）以及地球自转轴的倾斜（地球倾角），使得真太阳时（实际太阳位置决定的时间）与平太阳时（假设地球为完美的球体，太阳在天空中运动的平均时间）有所差异。

为了解决这一问题，机械钟应运而生。机械钟巧妙地运用物理原理，如水的滴漏、香料的燃烧或沙粒的滑动，来计量时间。水钟通过控制水的流速来计时，香篆钟则通过香料燃烧的均匀程度来指示时间，而沙漏则通过沙粒从一个容器到另一个容器的流逝来测量时间。这些机械装置的出现，极大地提高了计时的精确度和稳定性，标志着古代计时技术的一大进步。