沙漏也叫做“沙钟”,是一种测量时间的装置。传说沙漏是由亚历山大于3世纪发明的。西方发现最早的沙漏大约在1100年,比
中原地区的沙漏出现要晚。
沙漏的结构简单,它由两个锥形瓶子组成,瓶口对瓶口。上面瓶子所盛细沙通过瓶子细小的瓶口慢慢流到下面的瓶子,这时下面的瓶子所积累的细沙通过一定
刻度显示出时间来。如漏完,将两个瓶子上下对调,继续应用。沙钟的结构简单,但对所用细沙要求很高,它必须经过多次过筛,随后拌入酒和柠檬汁一起煮沸,再去掉泡沫,这样得到的细沙不会粘在一起。
装置简介
西方发现最早的沙漏大约在公元1100年,比中国的沙漏出现要晚。
中原地区的沙漏也是古代一种计量时间的仪器。沙漏的制造原理与
漏刻大体相同,它是根据流沙从一个容器漏到另一个容器的时间来计量时间。中国还曾有过
日晷、漏刻等
计时器,但由于日只能在白天和晴天使用,而这种采用流沙代替水的方法,是因为中国北方冬天空气寒冷,水容易结冰的缘故。
最著名的沙漏是1360年
詹希元创制的“五轮沙漏”。流沙从漏斗形的沙池流到初轮边上的沙斗里,驱动初轮,从而带动各级机械齿轮旋转。最后一级
齿轮带动在水平面上旋转的中轮,中轮的轴心上有一根指针,指针则在一个有刻线的仪器圆盘上转动,以此显示时刻,这种显示方法几乎与现代时钟的表面结构完全相同。此外,詹希元还巧妙地在中轮上添加了一个机械拨动装置,以提醒两个站在五轮沙漏上击鼓报时的木人。每到整点或一刻,两个木人便会自行出来,击鼓报告时刻。这种沙漏脱离了辅助的天文仪器,已经独立成为一种机械性的时钟结构。由于无水压限制,沙漏比
漏刻更精确。
影响因素
影响时间沙漏的因素包括:填充物的多少、玻璃球内壁的曲线形状(沙漏正置和倒置的计时长度有细微差别)、颈部管道的宽度、填充物的类型和质量。最早的沙漏曾经使用墓穴
大理石研磨粉、
铁屑和
蛋壳粉。而现代的沙漏一般使用人工制作的玻璃珠。根据
德国沙漏制造商 KOCH的说明文档,30分钟沙漏的误差可以控制在1分钟以内,1小时沙漏的误差在5分钟左右。注意:它并不是可以与现代计时仪器的精度相比拟的计时仪器。
发展历史
沙漏据说是亚历山大于三世纪发明的,在那里他们有时会随身携带,就像今天人们随身携带的手表。据推测,它在12世纪,与指南针的出现同时,作为夜间晚海上航行的仪器被发明(白天,水手们可以根据
太阳的高度来估算时间)。现存的最早的记录是
英国船舶“
香格里拉市乔治”上的文员托马斯Stetesham在1345年的销售
收据。
从15世纪起,沙漏在海上,在教堂里,在工业上和烹中被广泛应用。
斐迪南·麦哲伦世界各地的航行期间,他的每艘船保持18沙漏。在船舶的文书工作中,运行沙漏从而为船舶的日志提供时间。
在耶稣会士进入中国大陆之前,居住澳门的外国商人和传教士已将中世纪欧洲钟携至澳门。耶稣会士
罗明坚(Michal Rvggier,1543~1607)和
利玛窦(Matteo Ricci,1552~1610)分别于1581、1582年来华,他们不仅携带钟,而且有钟表修理匠随行。欧洲人普遍使用的沙漏、水钟(即水
日晷)和重锤驱动的自鸣钟同时传入
中原地区。沙漏传入中国后,曾在航海上用作
计时器。
乾隆二十三年(1758年),
周煌撰《
琉球国志略》,言及从
福州市开船到琉球,船行“一更为六十里”,并用沙漏计时,“每二漏半有零为一更”。
中国古代发明一种类似的东西叫做“
漏刻”,也叫漏壶。
漏刻最早记载见于《
周官》。已出土的最古漏刻为
西汉遗物,共3件,在
满城区、
内蒙古自治区鄂尔多斯市和陕西兴平发现。比较完整的传世漏刻有两件,均为受水型。藏于北京
中国国家博物馆的是元代
延祐三年(1316)造的;藏于北京故宫博物院的是
清代制造的。
中原地区古史中有影响的沙漏记载见于1360年的元代,大书法家
詹希元创造的
五轮沙漏。詹希元认为仅让两个沙斗之间的流沙来计时似乎太简单了。他创制的五轮沙漏增加了机械齿轮组,用流沙的动力推动齿轮组转动。这样的沙漏设有时刻盘,上面刻有一天的时刻,相当于当今时钟的钟面,时刻盘中心有一根指针,指针由最后一级
齿轮的轴转动,齿轮转动使指针在时刻盘上指示时刻。詹希元还巧妙地在中轮上添加了一组
机械传动装置,这些机械装置能使五轮沙漏上的二个小木人每到整时能够转出来击鼓报时。
詹希元的五轮沙漏计时器的结构原理和现代钟表的结构原理几完全相同。但是
詹希元生不逢时,这样先进的
计时器问世8年,
元朝就灭亡了,明朝的皇帝
朱元璋也忙于权力斗争,同样不可能去支持民间科技的发展。这为后来
中原地区的计时器落后于西方埋下了种子。
沙漏的方便之处是,上下两个沙斗可互相倒过来使用。沙漏也有难于解决的缺点,沙砾流动时易堵塞,不过古时西方的沙漏用沙有一个秘方可解此弊,他们先用
大理石的粉屑放在酒中煮过九次,撇去浮沫放在阳光下晒干后使用可不使沙漏堵塞。但是沙漏计时的准确性毕竟比滴水
漏刻差,故使用没有滴水漏刻那样普遍。此外,沙漏须用玻璃容器才能看清沙存量的多少,中国的沙漏大多是用陶器,不能看清存沙量的多少,这也可能是沙漏在中国没有像西方国家那样普及的原因之一。
符号
不同于其他大多数测量时间的方法,具体的沙漏代表目前正就为过去和未来,这已经使其成为一个持久的时间符号本身。
各种
计算机程序和Windows早期版本可能会改变鼠标光标为一个沙漏,这段时期的程序在一项任务中间,可能不接受用户输入。在此期间其他程序,在不同的窗口,例如,可正常工作。当Windows沙漏没有消失,它表明一个程序是一个无限循环,需要终止,或者是等待某些外部事件(如用户插入一张CD)。在U+231B(?)上,Unicode也有沙漏符号。
自制沙漏
方法一
先找出两个空矿泉
水瓶,然后用剪刀把上半部分剪下来,用白纸把剪开处堵好,然后再用透明胶粘住,那一个水瓶也是这么做。把两个水瓶的盖子都用锥子扎两个眼儿,再把一个瓶盖拧开,灌满大小差不多的沙子而且都能穿过孔的才行。最后一步就是把瓶盖子用透明胶连接起来,这样,一个沙漏就做成了。还要不忘记装饰一下自己的作品。
方法二
材料
两张小光盘;
两个能盖住光盘中心孔的塑料片;
一些筛选过的细沙;
502胶(在大人监督下使用,注意安全)。
制作过程
1、先将两个吃完的果冻杯洗净,由大人帮助在杯底中心钻孔;
2、果冻杯杯底对应用502胶粘牢;
3、将塑料片用502胶粘在光盘中心孔处;
4、将两张光盘粘在果冻杯的杯口处(别忘了向沙漏里放沙子)
5、沙漏制作完成。