如何测定比一天更小的时间单位？
迄今为止，人们还未发现过一种方法，该方法能够用固有的规律性
的自然现象来表征小于“日”的时间概念。不过，即使很久以前人们就
认为有必要知道一天中具体的时间，也无能为力。
在白天，我们可以通过测定太阳在天空中位置的办法来确定当时的
具体时刻。例如，当太阳在东方地平线冉冉升起的时候，我们称之为“黎
明”；当它继续上升时称为“上午”；而“正午”是指太阳上升至最高
点的时刻；当它在天空中下落的时候称之为“下午”；当它消失在西方
地平线以下时称为“日落”；而当天空中只剩下一点微光时称为“日暮”。
在夜晚判定时间比较困难，不过那些在夜间工作的人（如船上的望哨）
可以观察天空中的星体沿其轨迹运动时在空中的不同位置来更近似地确
定时间。
其实，我们可以通过记录太阳在空中的特定位置来更准确地测定时
间。可是，长期利用这种方法将会对视力造成较大的损害。因此，很久
以来人们一直在寻求一种既无需观察太阳，又比较简单的时间测定方
法。终于，人们发现太阳会在地上投下阴影。而如果我们将一根杆子戳
在地上，在太阳刚刚从东方地平线升起时，杆子的投影是很长的，当然，
此时它是指向西方的，该投影随着太阳逐渐升高而越来越短，在正午时
达到最短（这里以北半球为例）并指向北方。此后，该投影将越来越长
并指向东方。
我们只观察杆子的投影，就可以在不伤害眼睛的情况下准确地测出
太阳的位置。根据这一方法，埃及人在公元前3000 年左右发明了“日规”，
在“日规”上装有一根倾向北方的指针，这样随着太阳相对于地球的运
动，该指针投影的末端将形成一道半圆的轨迹，该轨迹可被平均地划为
12 等份，每一份代表1 小时（这一词汇源自希腊语，意思是“一天的时
间”）。苏美尔人首次将12 作为一个固定的时间划分数。“日规”在埃
及的使用是十分成功的。这主要是因为，在埃及白天一般总是阳光普照，
另外那里一年中白天在全天中所占的时间大致是相同的。到了远离赤道
的北方，这一比例在一年中的差异将变大，而且北方的白天不时会出现
多云或阴雨的天气，这样，“日规”的使用效果将大大地降低。
当然，人们还可以利用一些其他的不依靠阳光作为工具的方法，例
如，我们可以根据一支材料一定、粗细一定的蜡烛点燃后燃烧的程度来
测定时间，把某一燃烧长度标定为1 小时；也可以将一定数量的沙子从
沙漏的上部全部漏入下部的时间计为两小时。这些方法无论在白天还是
黑夜，也无论是晴天还是阴天都可以工作，而且这类计时器携带很方便。
你可以在第一只蜡烛刚刚燃尽时立刻点燃第二只，也可以在第一批
沙子刚刚从沙漏上部漏掉后立即加入等量的沙子，这样就可以持续计
时。不过即便这样，以上方法也存在不少缺点：就拿蜡烛来说，不同蜡
烛的燃烧率总是不一样的，即便是同一根蜡烛，在所处环境的空气成分
和含量的影响下，燃烧速度也不尽相同。我们再来看看沙漏，随着位于
沙漏上部沙子的减少，其流速必将由于压力的减小而越来越慢。
也许在古代最好的表（“表”这个词来源于法语，意思是“铃”。
因为每过一小时，铃声就会响起来），就要数“漏壶”或称“水表”了，在该仪器中，水从上半舱通过一个小孔漏入下面的舱中。人们对“水表”
的使用可追溯到公元前15 世纪到公元前100 年，人们用一个进水管不断
地把水注入水表的上舱中，这样就完成了水表的持续计时。这时上舱中
的水位是恒定的，且水漏的速率也是恒定的。在某些水表中，装有由一
个小棒支撑的指针，该指针可随下半舱的水位上升而上升。于是，该指
针就在运动轨迹上自动地以小时为单位来指示时间。不过，水表很容易
被弄脏，而且水还会随时溅出，需要经常擦拭，因此，从中世纪以来，
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