計時器歷史發(fā)展中國古代計時器及近代機械計時器的早期發(fā)展

【中國古代計時器】【綜述】人類最早使用的計時儀器是利用太陽的射影長短和方始終推斷時間的。前者稱為圭表，用來測量日中時間、定四季和辨方位；后者稱為日晷，用來測量時間。二者統(tǒng)稱為太陽鐘。1300～1027·國風(fēng)·定之方中》篇有，“定之方中，作于楚宮。揆之以日，作于楚室??”。精準(zhǔn)記載使659圭表等太陽鐘在陰天或夜間就失去效用。為此人們又制造了漏壺和沙漏、油燈鐘和蠟燭鐘等計時儀器。中國古代應(yīng)用機械原理設(shè)計的計時器主要有兩大類，一類利用流體力學(xué)計時，有刻漏和后來消滅的沙漏；一類承受機械傳動構(gòu)造計時，有渾天儀、水運儀象臺等。此外，還有應(yīng)用天文原理〔大都依據(jù)日影方向測定時間〕計時的日晷，它也是中國最古老的計時器之一。相持既久，日晷漸移?！鳌ゑR中錫《中山狼傳》日晷，又稱“日規(guī)”，是我國古代利用日影測得時刻的一種計時儀器。其原理就是利用太陽投射的影子來測定并劃分時刻。日晷通常由銅制的指針和石制的圓盤組成。銅制的指針叫做“晷針”，垂直地穿過圓盤中心，起著圭表中立竿的作用，因此，晷針又叫“表”，石制的圓盤叫做“晷面”，安放在石臺上，呈南高北低，使晷面平行于天赤道面，這樣，晷針的上端正好指向北天極，下端正好指向南天極。在晷面的正反兩面刻劃出12個大格，每個大格代表兩個小時。當(dāng)太陽光照在日晷上時，晷針的影子就會投向晷面，太陽由東向西移動，投向晷面的晷針影子也漸漸地由西向東移動。晷面的刻度是不均勻的。于是，移動著的晷針影子似乎是現(xiàn)代鐘表的指針，晷面則是鐘表的外表，以此來顯示時刻。早晨，影子投向盤面西端的卯時四周。接著，日影在漸漸變短的同時，向北〔下〕方移動。當(dāng)太陽達(dá)正南最高位置〔上中天〕時，針影位于正北〔下〕方，指示著當(dāng)?shù)氐奈鐣r正時刻。午后，太陽西移，日影東斜，依次指向未、申、酉各個時辰。由于從春分到秋分期間，太陽總是在天赤道的北側(cè)運行，因此，晷針的影子投向晷面上方；從秋分到春分期間，太陽在天赤道的南側(cè)運行，因此，晷針的影子投向晷面的下方。·天574年制造的短影平儀，即地平日晷。赤道日晷的明確記載初見于南宋曾敏行的《獨醒雜志》卷二中提到的晷影圖。這種利用太陽光的投影來計時的方法是人類在天文計時領(lǐng)域的重大制造，這項制造被人類所用達(dá)幾千年之久，然日晷有一個致命弱點是陰雨天和夜里是沒法使用的，直至1270年在意大利和德國才消滅早期的機械鐘，而中國則在1601年明代萬歷皇帝才得到二架外國的自鳴鐘，清代時雖有很多進口和自制的鐘表，但都為王宮貴府所用，一般平民百姓還是看天曉時。所以徹底拋卻日晷，看鐘表知辰光還是近現(xiàn)代的事。圭表和日晷一樣，也是利用日影進展測量的古代天文儀器，早在公元前7世紀(jì)，我國就開頭使用了。據(jù)說，日晷還是在它的根底上進展起來的。圭表是測定正午的日影長度以定節(jié)令，定回歸年或陽歷年。在很長一段歷史時期內(nèi)，我國所測定的回歸年數(shù)值的準(zhǔn)確度斗居世界第一。通過進一步爭論計算，古代學(xué)者還把握了二十四節(jié)氣的圭表日影長度。這樣，圭表不僅可以用來制定季節(jié)，而且還可以用來在歷書中排出將來的陽歷年以及二十四個二季節(jié)的日期，作為指導(dǎo)農(nóng)事活動的重要依據(jù)。圭表是我國古代度量日影長度的一種天文儀器，由“圭”和“表”兩個部件組成。直立于平地上測日影的標(biāo)桿和石柱，叫做表；正南正北方向平放的測定表影長度的刻板，叫做圭。遠(yuǎn)古時的人們，日出而作，日沒而息，從太陽每天有規(guī)律地東升西落，直觀地感覺到了太陽與時間的關(guān)系，開頭以太陽在天空中的位置來確定時間。但這很難準(zhǔn)確。很早以前，人們覺察房屋、樹木等物在太陽光照耀下會投出影子，這些影子的變化有肯定的規(guī)律。于是便在平地上直立一根竿子或石柱來觀看影子的變化，這根立竿或立柱就叫做“表”；用一把尺子測量表影的長度和方向，則可知道時辰。后來，覺察正午時的表影總是投向正北方向，就把石板制成的尺子平鋪在地面上，與立表垂直，尺子的一頭連著表基，另一頭則伸向正北方向，這把用石板制成的尺子叫“圭”。正午時表影投在石板上，古人就能直接讀出表影的長度值。據(jù)記載，三千年前，西周丞相周公旦在河南登封縣設(shè)置過一種以測定日影長度來確定時間的儀器，稱為圭表。這當(dāng)為世界上最早的計時器。經(jīng)過長期觀測，古人不僅了解到一天中表影在正午最短，而且得出一年內(nèi)夏至日的正午，烈日高照，表影最短；冬至日的正午，煦陽斜射，表影則最長。于是，古人就以正午時的表影長度來確定節(jié)氣和一年的長度。譬如，連續(xù)兩次測得表影的最長值，這兩次最長值相隔的天數(shù)，就是一年的時間長度，難怪我國古人早就知道一年等于365天多的數(shù)值。在現(xiàn)存的河南登封觀星臺上，40128圭表是中國古代觀測天象的儀器。在不同季節(jié)，太陽的出沒方位和正午高度不同，并有周期變化的規(guī)律。于露天將圭平置于表北面，依據(jù)圭上表影，測量、比較和標(biāo)定日影的周日、周年變化，可以定方向、測時間、求出周年常數(shù)、劃分季節(jié)和制定歷法。所以圭表測影是中國古代天文學(xué)的主要觀測手段之一。儀征銅圭表長34.5厘米，合漢制1.519.28。使用時將表直立與圭垂直；尋常可將表折入圭體中留出的空檔內(nèi)，便于攜帶。依據(jù)傳統(tǒng)8尺；這一數(shù)值曾被長期沿用。該表的表高恰為81/10，說明它是一件便攜式的測影儀器8尺的表進展觀測的說法是可信的。圭表由圭和表兩部份組成：圭是平放的有刻度的尺，表是直立的標(biāo)竿，置于圭的兩端且與圭垂直。當(dāng)太陽照著表的時候，圭上消滅了表的影子，依據(jù)影子和方向和長度，就能讀出時間。春秋時代已經(jīng)使用圭表測量連續(xù)兩次日影最長和最短之間所經(jīng)受的時間，并計算出回歸年的長度。19651九六五年在江蘇儀征的一座東漢中葉墓葬中出土了一件袖珍銅圭表，它由19.2厘米的表和34.39厘米長的圭構(gòu)成，圭表之間有樞軸相連，可將表平放于匣內(nèi)，圭表合裝一體，啟合自如，攜帶便利，是設(shè)計家和鑄造師親熱協(xié)作的杰作。圭表測時的精度是與表的長度成正比的。元代出色的天文學(xué)家郭守敬在周公測時的地方設(shè)計并建筑了一座測景臺。它由一座9.46米高的高臺和從臺體北壁凹槽里向北平鋪的長長的建筑組成，這個高臺相當(dāng)于結(jié)實的表，平鋪臺北地面的是“量天尺”即石圭。這個碩大的“圭表”使測量精度大大提高。〔1437－1442〕所造的。又稱漏刻、漏壺。漏壺主要有泄水型和受水型兩類。早期的刻漏多為泄水型。水從漏壺底部側(cè)面流泄，格叉和關(guān)舌又上升，使浮在漏壺水面上的漏箭隨水面下降，由漏箭上的刻度指示時間。后來制造出受水型，水從漏壺以恒定的流量注入受水壺，浮在受水壺水面上的漏箭隨水面上升指示時間，提高了計時精度。為了獲得恒定的流量，首先應(yīng)使漏壺的水位保持恒定。其次，向受水壺注水的水管截面面積必需固定，水管承受“渴烏”〔虹吸〕原理，便于調(diào)整和修理。有兩種保持水位恒定或接近恒定的方法，均見于宋代楊甲著《六經(jīng)圖》〔刊于1153年〕中的“齊國風(fēng)挈壺氏圖”。圖中“唐制呂才〔約公元600～650〕定”刻漏是在漏壺上方加幾個補償壺，“今制燕肅(1030)定”刻漏承受溢流法，深四寸。多余的水由平水壺〔下匱〕通過竹注筒流入減水盎。燕肅創(chuàng)制的漏壺叫蓮花漏，北宋時曾風(fēng)行各地?！度瞎湃貪h三國六朝文·全后漢文》中在桓譚〔卒于公元56年〕的文章里說刻漏度數(shù)因干、濕、冷、暖而異，在白天和夜間需要分別參照日晷和星宿核對。當(dāng)時已生疏到水溫順空氣濕度對刻漏計時精度的影響。刻漏的最早記載見于《周禮》。已出土的文物中最古老的刻漏是西漢遺物，共3件，均為泄水型。其中以1976年內(nèi)蒙古自治區(qū)伊克昭盟杭錦旗出土的青銅漏壺最為完整，并刻有明確紀(jì)年。比較完整的傳世刻漏有兩個，均為受水型：一個在北京中國歷史博物館，是元代延祐三年(1316)造；一個在北京故宮博物院，是清代制造。西方覺察最早的沙漏大約在公元1100年，比我國的沙漏消滅要晚。流沙從一個容器漏到另一個容器的數(shù)量來計量時間。這種承受流沙代替水的方法，是由于我國北方冬天空氣嚴(yán)寒，水簡潔結(jié)冰的原因。最著名的沙漏是《明史·天文志》載，1360年詹希元創(chuàng)制的“五輪沙漏”。流沙從漏斗形的沙池流到初輪邊上的沙斗里，驅(qū)動初輪，從而帶動各級機械齒輪旋轉(zhuǎn)。最終一級齒輪帶動在水平面上旋轉(zhuǎn)的中輪，中輪的軸心上有一根指針，指針則在一個有刻線的儀器圓盤上轉(zhuǎn)動，以此顯示時刻，這種顯示方法幾乎與現(xiàn)代時鐘的外表構(gòu)造完全一樣。此外，詹希元還奇異地在中輪上添加了一個機械撥動裝置，以提示兩個站在五輪沙漏上擊鼓報時的木人。每到整點或一刻，兩個木人便會自行出來，擊鼓報告時刻。這種沙漏脫離了關(guān)心的天文儀器，已經(jīng)獨立成為一種機械性的時鐘構(gòu)造。后來周述學(xué)加大了流沙孔，以防堵塞，改用六個輪子。由于無水壓限制,沙漏比漏刻更準(zhǔn)確。宋濂(1310～1381)著《宋學(xué)士文集》記載了沙漏構(gòu)造，有零件尺寸和減速齒輪各輪齒數(shù)，并說第五輪的軸梢沒有齒，而裝有指示時間的測景盤。渾天儀是渾儀和渾象的總稱。渾天儀渾儀是測量天體球面坐標(biāo)的一種儀器，而渾象是古代用來演示天象的儀表。它們是我國東漢天文學(xué)家張衡所制的。西方的渾天儀最早由埃拉托色尼于公元前255年制造。葡萄牙國旗上畫有渾儀。自馬努埃一世起渾天儀成為該國之象征。渾儀仿照肉眼所見的天球外形，把儀器制成多個同心圓環(huán)，整體看如同一個圓球，然后通過可繞中心旋轉(zhuǎn)的窺管觀測天體。渾儀的歷史悠久，有人認(rèn)為西漢落下閎、鮮于妄人、耿壽昌都造過圓儀，東漢賈逵、傅安等在圓儀上加黃道環(huán)，改稱“黃道銅儀”。早期構(gòu)造323年所造的兩重環(huán)銅渾儀，這架儀器由六合儀和四游儀組成。到了唐貞觀七年，即公元633年，李淳風(fēng)增加了三圾儀，把兩重環(huán)改為三重儀，成為一架比較完備的渾儀，稱為“渾天黃道儀”。唐朝以后所造的渾儀，根本上與李淳風(fēng)的渾儀相像，只是圓環(huán)或零部件有所增減而已。隨著渾儀環(huán)數(shù)的增加，觀測時遮擋的天區(qū)愈來愈多，因此，從北宋開頭簡化渾儀，到了元朝郭守敬則對渾儀進展徹底改革，創(chuàng)制出簡儀。渾象的構(gòu)造是一個大圓球上刻畫或鑲嵌星宿、赤道、黃道、恒穩(wěn)圈、恒顯圈等，類似現(xiàn)今的天球儀。渾象又有兩種形式，一種形式是在天球外圍---地平圈，以象征地。天球轉(zhuǎn)動時，球內(nèi)的地仍舊不動?，F(xiàn)代著作中把這種地在天內(nèi)的渾象專稱為“渾天象”。通常認(rèn)為渾象最初是由西漢耿壽昌創(chuàng)制。東漢張衡的渾象是他設(shè)計的漏水轉(zhuǎn)渾天儀的演示局部。以后，天文學(xué)家還屢次制造過渾象，并且和水力機械聯(lián)系在一起，以取得和天球周日運動同步的效果。唐代的一行和梁令瓚，宋代蘇頌和韓公廉等人，把渾象和自動極時裝置結(jié)合起來，進展成為世界上最早的天文鐘。應(yīng)當(dāng)說是被張衡改進過。為北宋元祐三年(1088)蘇頌、韓公廉等人所制。他們于紹圣(1094～1097)初年著《儀象法要》，載有總圖和部件圖多幅。這臺水運儀象臺高三丈五尺余，寬二丈一尺，是一座上狹下廣的木建筑。臺的下層有提水裝置，由人力推動河車，帶動升水上輪和下輪〔筒車〕，將水提到天河〔受水槽〕，注入天池〔蓄水池〕。臺中平水壺保持水位恒定，并通過肯定截面的水管向樞輪〔水輪〕上的受水壺流泄恒定流量的水，推動樞輪。樞輪通過傳動齒輪帶動晝夜機輪、渾象和渾儀。水運儀象臺有一套比較簡單的齒輪傳動系統(tǒng)。在樞輪的上方和圓周旁有“天衡”裝置──擒縱機構(gòu)，這是計時機械史上一項重大制造，它把樞輪的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)殚g歇旋轉(zhuǎn)運動。在樞輪的上方和圓周旁有“天衡“裝置──擒縱機構(gòu)。這是計時機械史上一項重大制造。它把樞輪的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)殚g歇旋轉(zhuǎn)運動?！秲x象法要》所載“天衡“圖未繪出樞輪和裝在樞輪上的受水壺,而書中的文字描述又僅寥寥數(shù)語:“樞輪直徑一丈一尺,以七十二輻雙植于一轂為三十六洪,束以三輞。每洪夾持受水壺一，總?cè)鶋?，每壺長一尺，闊五寸，深四寸。于壺側(cè)置鐵撥牙以撥天衡關(guān)舌?！耙虼藢κ芩畨氐臉?gòu)造，特別是它的工作原理有不同的推想，其中有一種方案承受了可傾式受水壺。當(dāng)樞輪圓周上承受注水的受水壺積水不到肯定的重量時，左天鎖擋住樞輪的一個輪輻，使樞輪不能轉(zhuǎn)動。當(dāng)積水到達(dá)肯定的重量時，樞權(quán)〔重錘〕缺乏以平衡受水壺重力時，受水壺圍繞轉(zhuǎn)軸向下傾轉(zhuǎn)。裝在壺側(cè)的鐵撥牙壓迫格叉和關(guān)舌下降，關(guān)舌通過天條帶動杠桿,使天關(guān)和左天鎖上提,樞輪得以轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)過一個受水壺后,格叉和關(guān)舌又上升,天關(guān)連同左天鎖下落，樞輪的下一對輪輻又被擋住。右天鎖的作用是防止樞輪轉(zhuǎn)動時回彈。天權(quán)和樞權(quán)是兩個平衡重錘。天權(quán)用于平衡左天鎖和天關(guān)的一局部重力，可調(diào)成天衡機構(gòu)的工作靈敏度。樞權(quán)用于調(diào)整樞輪轉(zhuǎn)動一對輪輻時受水壺所需的受水量，即間歇運動的周期，從而校正計時的誤差?！敬竺鳠袈?276年，中國元代的郭守敬制成大明燈漏。它是利用水力驅(qū)動，通過齒輪系及相當(dāng)簡單的凸輪機構(gòu)，帶動木偶進展“一刻鳴鐘、二刻鼓、三鉦、四鐃”的自動報時?！局袊鷻C械計時器的早期進展】除了圭表、日晷、刻漏和“火鐘”(點燃附有標(biāo)尺或有標(biāo)記的香燭)外，中國是世界上最早成功地制造機械計時器的國家。中國古代機械計時器的特點是多與天文儀器相結(jié)合，既可以演示天象變化，又能同時報告時刻，而且是以一個機械系統(tǒng)同時推動、掌握和調(diào)整(78～139)到唐(僧)一行(683～727)，這種計時器屢被制造。宋初，張思訓(xùn)于公元979年制成世界上第一座有擒縱裝置的“渾儀”。其后，蘇頌于宋元佑七年(1092)制作全部完成了古代文明史上最大型、最齊全、最先進的天文鐘，稱之為“水運儀象臺”(詳見上述)。它們都是近代鐘表的祖先。不過，中國近代機械計時器及與之相關(guān)的學(xué)問的進展，卻與傳教士對歐洲近代機械鐘表的傳入是分不開的。明末清初歐洲近代機械鐘表的傳入和改進近代機械鐘表進展的關(guān)鍵理論是17世紀(jì)由物理學(xué)家做出的。伽利略(G.Galile,1564～1642)和惠更斯(C.Hoggens,1629～1695)各自獨立地爭論了擺線和單擺的等時性，為近代鐘表的產(chǎn)生與興起奠定了理論根底。鐘表也成為表征當(dāng)時力學(xué)進展的重要技術(shù)成就。142(a)所示自鳴鐘)。后者在明清時期稱為“梳擺”圖(a)。圖(a)未畫出系于繩索上(見該圖右下部)的驅(qū)動錘；圖(b)中，ABC處有棘爪FG，以掌握冕輪EE一端懸掛驅(qū)動錘H。伽利略晚年曾設(shè)計鐘，但似乎未曾完成。而后惠更斯于1657年取得了擺鐘制造權(quán)，16731680(Clement)在鐘表內(nèi)裝上節(jié)擺錨，即擒縱器。這歷史狀況對于了解不同時期傳入中國的鐘表狀況是重要的?？梢哉f，明亡(1644)之前，會士帶入中國的鐘是歐洲古代水鐘、沙漏，中世紀(jì)重錘驅(qū)動的鐘或稍加改進的產(chǎn)品；從清順治十五年(1658)起，傳入中國的鐘表有可能是惠更斯型鐘；而康熙二十年(1681)以后，就有可能主要是帶擒縱器和發(fā)條(或游絲)的鐘(表)。在會士進入中國大陸之前，居住澳門的外國商人和傳教士已將中世紀(jì)歐洲鐘攜至澳門。會士羅明堅(MichalRvggier,1543～1607)和利瑪竇(MatteoRicci,1552～1610)分別于1581、1582年來華，他們不僅攜帶鐘，而且有鐘表修理匠隨行多處描寫了利瑪竇一行在肇慶、韶州、南昌和南京如何以鐘表、三棱鏡等奇巧之物贈送地方官吏、朝廷使臣，而換取居留當(dāng)?shù)鼗蜻M京的許可；后者又如何貪欲地向他們索取這些奇1601明神宗)對這些穎的鐘如此著迷”，不僅為它“花了一千三百金幣”造鐘樓，快活得連太監(jiān)都“進級加俸”，甚至焦急地“想看看這些送來禮物的異國人”。這些鐘是屬于重錘驅(qū)動的自鳴鐘或稍加改進的產(chǎn)品。歐洲人普遍使用的沙漏、水鐘(即水日晷)和重錘驅(qū)動的自鳴鐘同時傳入中國。沙漏傳入中國后，曾在航海上用作計時器。乾隆二十三年(1758)，周煌撰《琉球國志略》，言及從福州開船到琉球，船行“一更為六十里”，并用沙漏計時，“每二漏半有零為一更”。水鐘初期傳入中國者，如同《遠(yuǎn)西奇器圖說》所繪“水日晷”，其原理類似古代中國的單壺漏。實際上，這種水鐘只是一種玩具，它不能均勻、準(zhǔn)確地指示時刻；長期使用，漏孔也必為水垢、泥沙堵塞。鑒于此，鄒伯奇對它作了改進，以虹吸管代替漏孔。繪圖重錘驅(qū)動的自鳴鐘，最早見于王徵(1571～1644)的《制諸器圖說》(完稿于明末天啟七年1627王徵所繪只是示意圖罷了。輪壺圖(圖5合的齒輪，其上似“天平”之圖就是梳擺。王徵結(jié)合中國機械鐘報時傳統(tǒng)將報時裝置改為敲鐘、擊鼓和司辰木偶。固然，這一改就使王徵的設(shè)計比歐洲自鳴鐘簡單得多。王徵還根據(jù)這種自鳴鐘原理設(shè)計了鐘機傳動的“自行車”、“自行磨”。雖然它們并無有用價值，但說明王徵學(xué)會制造歐洲自鳴鐘。崇禎二年(1629)，徐光啟主持歷局，他在奏請制造天文儀器的清單中，有“候時鐘三”。候時鐘雖未制成，但徐光啟(1562～1633)最早提出向西方學(xué)制鐘表的設(shè)想。值得指出的是，從歐洲機械鐘傳入之初，為適應(yīng)中國人的計時制度，歐洲鐘不得不在計時方法上作修改。表盤顯示數(shù)字由歐洲一日轉(zhuǎn)兩圈的24小時制改為中國的一日轉(zhuǎn)一圈的十二時辰制，顯時盤上的羅馬數(shù)字也改成漢字。明萬歷十年冬(1583年初)，羅明堅送肇慶府“總督”一架帶車輪的大自鳴鐘，是迄今所知最早作計時制修改的例子。改成中國計時制后，“大鐘鳴時，正午一擊，初未二擊，以至初子十二擊；正子一擊，初丑二擊，以至初午十二擊。小鐘鳴刻，一刻一擊，以至四刻四擊。”入清后，又改為正午、正子各十二擊?；蛘撸缤醮蠛Ｔ凇逗u逸志》中所述者:定時鐘，以一日分十二時，鐘分十二點:子時一點，巳末十二點，午時又一點，亥末又十二點。鐘小者盈尺，大者高數(shù)尺，鐘鳴之后，又有小鐘十余事，鏗鏘可聽，名曰鬧鐘。這里的“十二時”是十二個時辰，“十二點”是指鐘鳴響次數(shù)。固然，在北京、天津、南京各地制造的鐘表，也有時辰鳴鐘數(shù)不完全一樣者。然而，十二時辰計時制及其顯時盤從此始終連續(xù)到清末。從順治十五年(1658)起，傳入中國者當(dāng)有惠更斯型擺鐘。由于調(diào)查、爭論不夠，還不能向讀者說清，今存故宮博物院等地的哪些鐘屬于這一類?；蛟S，存世者極少?；蛟S，清初劉獻(xiàn)廷(1648～1695)《廣陽雜記》所記民間制鐘者張碩忱、吉坦然制的鐘，屬于這一類。由于劉獻(xiàn)廷記述中，只涉及鐘內(nèi)“大小輪多至二十余，皆以黃銅為之”。既未涉及重錘梳擺，亦未涉及發(fā)條之類。康熙二十年(1681)起，有擒縱器和發(fā)條的機械鐘傳入中國?？滴醵?1684)，康熙帝賜葡萄牙會士徐日升(ThomasPereira，1645～1708)金扇，上繪自鳴鐘，并作《戲題自鳴鐘》詩。詩曰:晝夜循環(huán)勝刻漏，綢繆宛轉(zhuǎn)報時全；陰陽不改衷腸性，萬里遙來二百年。從詩中“衷腸”二字可見，有發(fā)條的機械鐘表已傳入中國。時人稱“發(fā)條”為“鋼腸”?！豆沤駡D書集成·6)，故宮藏清初時辰醒鐘(圖7)，或許都是早期輸入中國或中國自制的具有發(fā)條和擒縱器的機械鐘。歐洲機械鐘傳入中國后，民間有人相繼學(xué)制機械鐘。劉獻(xiàn)廷《廣陽雜記》所記張碩忱、吉坦然二人制造自鳴鐘的情形，就是其中一例。在南京博物院珍藏一具鐵制時辰鐘，內(nèi)有重錘和梳擺。它或許是明末清初中國人自制的自鳴鐘之一。除了民間以外，清廷也設(shè)置了鐘表作坊，大量制作機械鐘表。清宮內(nèi)設(shè)鐘表作坊或許起于康熙十六年(1677)前后。該年，宮廷內(nèi)“敬事房”下設(shè)“做鐘處”，置“侍監(jiān)首領(lǐng)一鐘處”漸漸擴大，工匠增多?？滴跞?1691)后，遷出廷，另設(shè)作坊，有廠房150余間，頗具規(guī)模；雍正時又成為造辦處內(nèi)一個作坊，從事保管、修理和制造鐘表，供宮廷所需。在做鐘處工作過的會士和歐洲鐘匠，有利類思(LudoviceBuglio，1606～1683)、安文思(GabrieldeMagalhaens，1609～1677)，瑞士鐘表匠林濟各(PaterStedlin，1668～1740)179589)，清宮造紫檀插屏鐘(見題圖)，黑漆描金樓式鐘(見圖10)，都是清宮做鐘處作品。有的是中西結(jié)合的特別的鐘，表盤以十二時初正記時，短針指時，長針指刻。表盤又以羅馬數(shù)字示時辰初正。與宮內(nèi)做鐘幾乎同時，在廣州、蘇州、南京、寧波、福州等地也先后有了家庭作坊式的鐘表制造或修理業(yè)。制造鐘表最重要的發(fā)條、游絲多自澳門、廣州、寧波等地外商中購進。此外，清廷還從歐洲各國購置了各式各樣藝術(shù)鐘表。它們中，尚存北京故宮的一局部近年經(jīng)整理，刊載于《清宮鐘表珍藏》一書之中。自明末歐洲自鳴鐘和計時器傳入中國以來，鐘表始終為人們所寵愛。據(jù)說，乾隆時貪38座，洋表百余個。小說《紅樓夢》多處描寫鐘表，以表現(xiàn)榮國府的富有與白費。其中，有擺鐘、時辰鐘、價值560兩銀子的自鳴鐘，以及歐洲式鐘表、核桃大小的金表等。乾隆十六年(1751)，印光任和張汝霖合撰《澳門紀(jì)略》，對該地西洋式鐘表作了如下描寫:桌鐘；曰掛鐘。小者圓如銀鋌，皆按時發(fā)響。起子末一聲，至午初十二聲；復(fù)起午末一聲，至子初十二聲。鳴時八音并奏者，謂之樂鐘。欲知其辰而非其應(yīng)鳴之時，則掣繩轉(zhuǎn)機而報響，謂之問鐘。小者亦可問。自行表，大小同日規(guī)月影，以及璇璣諸器。又一物如鵝卵，實沙其中，而顛倒?jié)B泄之，以候更數(shù)，名曰鵝卵沙漏。這段文字可