作为国之重器，陶寺天文台的服务范围是有限的。天人合一的文化，时刻提醒着人们遵守天地自然的秩序。随着水的流出，注水器的水压始终处于变化状态，这使得时间标尺的上升或下降实际上是先快后慢的。在一代代能工巧匠的不断改进之下，出现了一种多级供水系统，把因水压变化造成时间标尺升降速度变化的影响降到最低。计时工具的成熟与普及，让时间标准的统一成为现实。
原创 博索 博索 昨天
四方上下曰宇,古往今来曰宙。——尸佼
说起时间，现代人往往会想到时钟或者手表。实际上，时钟与手表只是计时工具，而不是时间本身。
时间是什么呢？战国时期的尸佼是较早给时间下定义的人，他说空间叫宇，时间叫宙，时间是一条从过去奔向未来的河流。
没有时空的宇宙是不可想象的，因为宇宙就是时空自身。
尸佼给出的时间定义也许过于宏大抽象，那么，什么是现代人容易理解的时间呢？事实上，“时间”这个词语本身就是答案。
“时”意味着流动与变化，“间”代表空间与相对关系。也就是说，时间是一种变化着的相对关系。
如果宇宙只有地球一颗星球，就不会有时间概念。如果宇宙只有地球与月亮两颗星球，但两颗星球都是静止不动的，也不会有时间概念。
时间的本质是两个天体的相对运动。
时间取自上天。
《尚书 尧典》“历象日月星辰，敬授人时。”
《史记·天官书》:“斗为帝车,运于中央,临制四方,分阴阳,建四时。”在华夏文明这里，北斗是定方位，定季节，定时辰的重要标尺。
在人类出现之前，夜空之上，早有时针日夜转动。
距今4700多年前的陶寺古天文台再现了“日月星辰授时”的文明遗迹，回溯文明源头，时间某种意义上就是天道的象征。
华夏民族对时间的重视，其本质是把天道运行的规律转化为人间的秩序。
除天文观测外，陶寺天文台还承担着国家祭祀礼仪的作用。作为国之重器，陶寺天文台的服务范围是有限的。为了更好的为百姓提供授时服务，圣王先贤发明了便携版的测影仪器——圭表。
圭表由两部分组成，圭是直立获取日影的组件，表则是测量日影长短的标尺。掌握圭表的地方官员，参考历年积累的观测数据，发布农时信息，指导农业生产。
夏至日影最短，冬至日影最长。包括时候、气候、物候的“二十四节气”就是这样一步步测量出来的。
随着人们对太阳运动规律的掌握，人们又发明了日晷。这是一种有表盘与刻度的钟表，虽然它只能在阳光下使用。
圭表与日晷的出现，让时间观念深入人心，成语“焚膏继晷”就记载着华夏先人们对时光和生命的珍惜。
北斗以星光授时，圭表日晷以日影授时，又怎么能少了月亮的影子呢？
伏羲创立的八卦，除揭示自然万物的变化与联系之外，它自身也是一部以月相变化为指针，横亘于天人之间的巨大时钟。
新闻联播开始前报时的声音已成为80后的童年记忆，华夏民族的报时记忆却可以上溯到2000多年前的汉代。天明击鼓催人起，入夜鸣钟催人息。天人合一的文化，时刻提醒着人们遵守天地自然的秩序。
天文历法对精确时间的需求，催生了测时工具与计时工具的创新与发展。圭表、日晷先天不足，星相月相难以测量，促使人们研发一种在雨天夜间也能正常工作的计时器。从岩洞滴水的声音与节奏中，古人找到了呈现时间的灵感，刻漏就此诞生。
刻漏出现的时间因过于久远而难以考证，但至迟在周代已出现类似的装置。周代专门设立了计时官吏——挈壶氏，挈壶氏使用的计时工具，就是一种带有提梁的刻漏。
《说文》：“漏,以铜受水,刻节。”
《华严经音义下引文字集略》：“刻漏,谓以筒受水,刻节,昼夜百刻也。”
刻漏由供水器与带有浮力标尺的承水器组成，借助自身重力，水从高处的供水器流入下方的承水器，在浮力的作用下，带有刻度的浮力标尺随水升降，呈现出时间的变化。刻漏的时间来源与校准，同样来自天文观测，来自圭表或日晷。
在圭表与日晷这里，时间就是日影的流动，它仍是天地自身运行的节奏。到了刻漏这里，时间变成了人为控制的水的流速。
从这个时候开始，人类从“观天之道，执天之行”，慢慢演化为“拟天之道，执人之行”，人类文明也从对天地自然的保真走向仿真。科技的产生发展，是天道在人间的抽象与重构。西方由于缺少天道文化的基础与变化发展过程，在给时间与空间寻找解释时，往往会陷入倒果为因的怪圈，他们的解释是爱因斯坦的相对论。明明存在了千万年的东西，需要证明它存在，它才能存在么？
从圭表和日晷由日影移动计时，到人借助水的流速实现计时，华夏先贤们用了数千年。人类进从此入刻漏时代，由于摆脱了日影的局限，新的计时工具可以更方便的服务生产生活。
需要说明的是，刻漏也是单词“clock”的来源，这个单词记录了文明源头与文明传播的信息。
早期的刻漏，是一个注水器与一个承水器的组合，也有下图这种单体的流水器。随着水的流出，注水器的水压始终处于变化状态，这使得时间标尺的上升或下降实际上是先快后慢的。这样的计时器，显然不够精确。如何让水匀速流动，成了困扰那个时代的难题。
在一代代能工巧匠的不断改进之下，出现了一种多级供水系统，把因水压变化造成时间标尺升降速度变化的影响降到最低。经过现代人的验证，中国古代的刻漏系统，在操作得当，运行良好的情况下，一天的误差可以控制在两分钟之内，最好的刻漏一天的误差不超过十秒。
与圭表、日晷等早期的测时工具一起，刻漏极大的改变了华夏民族的生产生活，塑造了华夏文明独特的时间文化。文人雅士们把他们对生命流逝与命运变化的思索，寄托在这些计时仪器之上。
《马稚暨妻张氏墓志》：“漏尽钟鸣,箭驰风追。”
《文选·左思·魏都赋》：“晷漏肃唱，明宵有程。”
《崔液 上元夜六首》：“玉漏银壶且莫催，铁关金锁彻明开。”计时工具的成熟与普及，让时间标准的统一成为现实。西周开始使用的十二时辰制，奠定了今天通行的二十四小时的划分标准。十二时辰分为：夜半、鸡鸣、平旦、日出、食时、隅中、日中、日昳、晡时、日入、黄昏、人定。宋代时又把每个时辰分为初时与正时，与今天的二十四小时划分并无二致。
尽管采用多级供水系统的刻漏把水压变化对标尺升降的扰动降到最低，但水因温度变化而造成的密度变化与结冰现象仍是难以避免的，建造一种不依赖于浮力的计时工具被提上日程。
指南车和计里鼓车的发明，是差动齿轮组在机械工程领域的成熟应用，为机械钟表的出现奠定了基础。
指南车是否为轩辕氏发明众说纷纭，但它的出现应不晚于墨翟和公输般制造木鸢的时代，出现于战国时期的机械飞鸟是齿轮传动系统与机械储能装置的成功应用。
计里鼓车至迟出现于汉代，考虑到秦的统一之战，秦末楚汉争霸造成的社会动荡与技术流失，它的出现应该要早得多。
1936年，北平研究院研究员王振铎根据古代文献记载，成功复原汉代计里鼓车，此模型现藏中国国家博物馆。
晋太傅崔豹撰《古今注》记载:"大章车，所以识道里也，起于西京，亦曰记里车。车上为二层，皆有木人，行一里，下层击鼓;行十里，上层击镯。《尚方故事》有作车法"。
让我们把目光拉回到张衡的时代。
公元117年，张衡设计制造了一件天文仪器，叫水运浑象，这是有明确历史记载的世界上第一架用水力驱动的天文仪器，而更早的天文仪象可追溯到战国时期齐魏两国的天文学家甘德和石申。
为了使浑天仪能够按照时刻自己转动，张衡设计了一组刻漏，巧妙地把刻漏和浑天仪配合起来，利用刻漏的水流来冲击齿轮，齿轮再带动浑天仪运转。通过选择齿轮个数，巧妙地使浑天仪一昼夜转动一周，把天象变化演示出来，人们就可以从浑天仪上面观察到日月星辰运行的现象。
张衡还设计制造了一种叫“瑞轮冥荚”的机械日历。
《晋书·天文志》：“顺帝时张衡又制浑象……，以漏水转之于殿上室内。星中出没，与天相应。因其关戾，又转瑞轮冥荚于阶下，隋月虚盈，依历开落。（关戾，能转动的机械装置）”
冥荚是传说中的一种树，每天生一个荚，生到第15个以后，又每天掉一个荚，掉完以后再重新生长。在现实生活中冥荚并不存在，它的真正源头，应是上古先民对月相变化的神话解释。
受冥荚传说启发，张衡创造了瑞轮冥荚，其内装有机关，在一个立轴上装上十五个具有凸轮作用的拨板，使它们依序启动十五个代表月相的冥荚升降。把瑞轮冥荚与刻漏连接起来，就可以实现每月初一起，每天转出一片月相冥荚，第15日是满月月相，然后每天转入一片，直至对应月落的月末荚片。第一台能显示月相变化的机械日历就这样诞生了。
在机械计时器的研制方面，张衡迈出了关键一步，而他的继任者，是唐代的张遂和梁令瓒。
开元十一年（公元723年），张遂和梁令瓒等人在张衡“水运浑象”的基础上设计制造了“水运浑天仪”。
《旧唐书 天文志》记载：“铸铜为圆天之象，上具列宿赤道及周天度数。注水激轮，令其自转，一日一夜，天转一周。又别置二轮络在天外，缀以日月，令得运行。每天西转一匝，日东行一度，月行十三度十九分度之七，凡二十九转有余而日月会，三百六十五转而日行匝。仍置木柜以为地平，令仪半在地下，晦明朔望，迟速有准。又立二木人于地平之上，前置钟鼓以候辰刻，每一刻自动击鼓，每辰则自动撞钟。皆于柜中各施轮轴，钩键交错，关锁相持。既与天道合同，当时共称其妙。铸成，命之曰水运浑天俯视图，置于武成殿前以示百僚。"
整个水运浑天仪既能演示日月的视运动，又能自动报时。这是世界上最早的自鸣钟。
在这个水运浑天仪中有一个名为天衡的重要构件，它是后世钟表的核心部件，擒纵装置。
擒纵装置被喻为钟表的灵魂，它以“擒、纵、收、放”的方式实现了能量传递的稳定与齿轮转速的恒定。有了这套装置，有水力、发条提供能量，机械钟表的自动运行终于成为现实。
此外，张遂还是最早组织测定子午线的人，唐朝开元年间，张遂、刘焯、南宫说等选择了今天东经114 . 2到114 . 5之间的十三个点进行测量，尽量做到“南北使正”，最南端是北纬18度的林邑，最北端是北纬51度的乌兰巴托。他们测定的数据是“大约三百五十里八十步，北极高度相差一度”。
华夏民族是最早发明地球经纬概念并进行天文观测与大地测量的，经纬赤道黄道白道都是圆形的，地球还能是别的什么形状么？那些认为古代中国人不知道地球是圆的人，精神分裂成什么样子才能得出这样的结论？
得益于发达的经济水平和先进的计时技术，自隋唐起，钟楼和鼓楼开始作为报时基础设施被广泛建造，报时服务也成为城市管理的重要内容在全国推广。
为解决冬季结冰对报时机械造成的影响，又一位伟大的科学家出现了，他是北宋的张思训。太平兴国四年（979年），他发明了以水银为动力流体的水运浑象。这是继张衡与张遂、梁令瓒之后出现的又一座天文钟。
《宋史·天文志》："其制:起楼高丈余，机隐于内，规天矩地。下设地轮、地足;又为横轮、侧轮、斜轮、定身关、中关、小关、天柱;七直神，左摇铃，右扣钟，中击鼓，以定刻数。每一昼夜，周而复始。又以木为十二神，各值一时，至其时则自执辰牌，循环而出，随刻数以定昼夜短长;上有天顶、天牙、天关、天指、天抱(托)、天束、天条，布三百六十五度，为日、月、五星、紫微宫、列宿、斗建、黄赤道，以日行度定寒暑进退。"后来宋太宗命人于皇宫内打造，一年有成，放置文明殿东鼓楼下，命名为" 太平浑仪"。
张思训为中国古代天文仪器的机械化与自动化做出了巨大贡献，可惜由于技术失传，他的伟大发明在一百多年后毀损废弃，此时已没有人知道太平浑仪的制造与修复方法。
这个时候，又一位名垂青史的伟大人物出现了，他是苏颂。
今年是苏颂诞辰1000周年，他是作为钟表的鼻祖与擒纵机构的发明者被纪念的，事实上，这一殊荣更应归功于唐代的张遂梁令瓒组合，但这丝毫无损苏颂的伟大。
北宋元佑年间（1086-1094），苏颂奉命检验天文院太史局的天文仪器，发现多数仪器年久失修，无法使用，奏请朝廷别制浑仪。经哲宗允许，主持其事。苏颂奏请以巧思著称的吏部令史韩公廉协理。并在太史局的人员通力协作下开展浑仪的设计与建造工作。
水运仪象台依古法造台三层，方底木构，台高12米，台底约7米。上层为一座露天平台，台上安装浑仪一具，由龙柱支撑，上面屋顶可随意启闭。中层为密室，内安置浑象一具，天球以机轮牵动，每转动一周为一昼夜，生动、准确地模拟星辰起落的天象变化。下层结构复杂，南面设门，内构五层木阁，第一层称“正衙钟鼓楼”，为仪象台的报时机关;阁内另辟三个小门。一天分十二时辰，每个时辰分时初、时正，每到时初、时正及一刻钟时，就有红衣木人、紫衣木人、绿衣木人各一，分别出现在左中右门内摇铃、敲钟和击鼓。第二层木阁，犹如现代钟表的时针表盘，阁中设置24个手执时辰牌的小木人，到时初、时正，便准时出现在阁门前，报告时辰的名称。第三层木阁，共安置96个司辰木人，其中24人报时初、时正，72人专门报刻。第四层木阁也设置木人，专司击钲报更，报告不同季节的晚间时刻。第五层木阁有38个木人，能按季节变换位置报告晨昏及更次。在五层木阁后面安装一套水力推动轮机，昼夜旋转，推动整座仪器的转动。因为是靠水力推动，所以称为“水运仪象台”。
水运仪象台从元祐六年（1086）开始建造，历时六年而成，据说它花掉了北宋百分之一的财富，是不折不扣的国家主导的大科学装置。它吸收了张思训水运浑象的成功经验，“兼采诸家之说，备存仪象之器”。它的浑仪部分是现代天文台的前身，只是把不带透镜的窥管换成了现在天文望远镜。水运仪象台的计时系统就是现代钟表的前身。李约瑟认为，水运仪象台很可能是后来欧洲天文钟的直接祖先。明末传教士手中龛式造型的“西洋钟”，显然还带着水运仪象台的影子。
苏颂最伟大的贡献在于撰述了《新仪象法要》，他从结构和原理上详细介绍了浑仪、浑象和水运仪象台的构造。该书绘制天文仪器、机械转动的全图、分图、详图六十多幅，多为透视图和示意图，绘制机械零件150多种。
这是中国现存最早，最系统的机械设计图，也是世界上最为珍贵的设计与制造图纸。苏颂把机械设计制造标准化、流程化、图纸化，为近代工业发展与人才培养贡献了技术路线与科技成果。
从战国时期成书的《考工记》、《墨子》到宋元的《新仪象法要》、《武经总要》、《梦溪笔谈》、《营造法式》、《农书》，再到明代的《嘉量算经》、《天工开物》、《武备志》、《新制诸器图说》，我们不难得出结论，中国的科技著作与科学传承一直是系统的，连续的，而在一味否定与贬低中国古代科技成就的西方，却无法呈现文明发展的源与流。
1127年，北宋灭亡。水运仪象台连同北宋馆阁珍藏的珍籍重器被金兵抢掠一空，不知所踪。现存最早的石刻文字，被徽宗镶金保护的先秦石鼓也被金兵凿去黄金后抛诸郊野。
在把蛮夷视为文明灾难的时候，我们更要反思自己，对待这些野兽，如果不能像卫霍一样追亡逐北，犁庭扫穴，至少要拥有让自己的族群与文明不被野兽践踏的决心与能力。
《明史 天文志》：明太祖平元，司天监进水晶刻漏，中设二木偶人，能按时自击钲鼓。太祖以其无益而碎之。
出于对文明黑洞满清的本能厌恶，笔者对明史的立场与用心是存疑的，但这段记载也证实了唐宋的自鸣钟技术在明代并未失传。
在中国生活多年的葡萄牙传教士曾德昭，1640年回到欧洲，他写了一本《旅游记》，书中记载：他们（中国人）最欣赏的工艺品是齿轮钟。他们已经造得很好了，可以摆在桌子上。如果出和我们一样的价格，他们可以造出最小的。
水运仪象台“计时”系统与“西洋自鸣钟”的区别在于动力系统，一个是水力驱动，一个是靠砝码或者发条驱动。
与水力驱动相比，砝码显然没有技术优势，而发条则需要成熟的炼钢技术。
历史记载中往往不经意间透露出耐人寻味的信息。
西晋刘锟 《重赠卢谌》：何意百炼钢，化为绕指柔！
明代陈仁锡《潜确类书》：平望湖在兴化北，湖中有冈阜古冢，土人偶发之，得一剑，屈之则首尾相就，放手复直如故，出则铮铮有声，刃可斩铁。
也就是说，在“西洋钟”作为中西交流的标志性现象出现之前，中国人早已有生产制作发条的技术能力。
史书中墨子与公输班的木鸢，证明了机械储能装置的悠久历史与成熟工艺，在这方面，华夏民族是富有创造精神的，从早期广泛应用于武器乐器的弓弩簧片，应用于刺绣的“绷子”，到后来以床弩为代表的弓弩组合，都为使用机械储能装置的钟表提供了解决方案。
明代中晚期，由于海外贸易与市场被买办官僚集团所垄断，我们甚至怀疑经传教士传播到中国的“西洋钟”根本就是买办资本集团私相技术授受，或者干脆就是出口转内销的结果。葡萄牙传教士曾德昭的作品已传达了足够的信息。
之所以“西洋钟”出现之后，钟表才在中国逐渐普及开来，原因是多方面的。
由于古人天文知识的普及与官方的报时制度，基本能满足当时的生产生活的需要。刻漏使用与操作多有不便，水运仪象虽有报时功能，但它主要是观测星象与制订历法而建造的，属于关乎政权合法性的重要礼器，是严禁传入民间的。但这不代表民间没有能力设计制造不依赖水力驱动的单纯计时工具，当“西洋钟”实质上冲破皇家礼器的禁忌之后，钟表的迅速发展与普及就是水到渠成的事情了。
当买办资本集团垄断市场与技术的时候，他们想的不是技术进步，而是财富进帐。占有大量殖民地，躺着赚钱的大英帝国衰落了，更重注工业发展与技术进步的德意志后来居上。
但在中国这里，大明帝国走向没落，而华夏神州却未能重启盛世，她跌进了无底的黑暗深渊，一个吞噬一切知识、技术、文明的黑暗深渊……
在地球的另一端，来自东方的数千年文明成果催生了科技的爆发，钟表被不断的精细化，小型化，从伦敦的大本钟、贵族家庭的自鸣钟到便携的怀表，钟表已成为现代文明的重要标志与生活方式。
随着人类对微观世界认识与了解，钟表进入了电子时代，电池与石英取代水力发条与擒纵装置，成为新的动力源与调频器。
在普通人的日常生活中，每个月有几秒或者几分钟的误差基本上不会有多大影响。当人类把目光再次投向浩渺无垠的星空，开启飞天之路的时候，就连以精确著称的石英钟带来的误差也是不可承受的，失之秒忽，谬以万里。
这个时候能满足人们需要的，是出现于上世纪50年代，千万年才误差1秒的原子钟。
值得欣慰的是，最早仰望星空，最早纪录太阳影子的民族，在挣脱了满清的文明黑洞之后，又一次努力奋起。如今，优秀的华夏儿女借助最先进的原子钟，成功组网北斗导航系统，还要在太空建设中国人自己的空间站，在那里日夜守护着我们的家园，服务国计民生。
当我们的祖先仰望天空制订历法的时候，他们仰望的那片天空，甘德看到了，张衡看到了，张遂看到了，苏颂看到了，郭守敬看到了，朱载堉看到了……中国航天人不仅看到了，他们已经到访月亮，如今正在奔向更远的星星。
从日晷到“天宫”，天地运行的规律没有改变，改变的是我们的梦想，我们的生活方式。
