人民日报看山西 | 4000年前的“钟表”如何精准计时

《人民日报》2025年03月22日 第 06 版

陶寺遗址出土的圭表。

中国社会科学院考古研究所山西队供图

我们的工作和生活离不开准确的计时工具。但是4000年前，没有钟表，也没有日历，晋南一带的陶寺文明却能管理时间、判断节气、制定历法，初步形成了一套年、月、日、时的完整计时系统。

陶寺遗址位于山西襄汾县陶寺村，是我国新石器时代晚期的大型聚落遗址，年代距今约4300年至3900年，是中华文明探源工程“四大早期都邑性遗址”之一。遗址出土了圭表、古观象台遗迹、喇叭口形漆器、铜齿轮形器等，陶寺文明“经天纬地”的秘密就藏在这些器物中。

出于陶寺中期王族墓地内最大的王墓IIM22的圭尺和早期贵族墓葬M2200的立表合称为“圭表”。

圭尺是一件黑、绿、红三色相间的漆木杆，复原长度187.5厘米；立表也是一根木质杆，其上残存有红色颜料，全长225厘米。

圭表可以测量太阳影长，与观象台相辅相成，用于太阳历法的制定。测量时，圭尺平放于地，立表垂直于地。正午时刻，太阳照在立表上，投下的影子被圭尺上的刻度标记出长短。夏至日影最短，冬至日影最长。

圭表还可测量寻找“地中”。《周礼》记载，建王都必在地中。而地中的标准由某些历史上政治权力中心所确定的当地圭表测量夏至影长来标定。陶寺圭尺刻度中有一个非常突兀的第十一格刻度，从头端到此刻度39.9厘米，合陶寺1.6尺（学者研究，陶寺1尺为25厘米），与《周髀算经》记载“夏至之日晷一尺六寸”的“地中”标准吻合，说明陶寺已经存在“地中”概念。

陶寺晚期小墓还出土了疑似与阴历有关的铜齿轮形器。器物似瑗（一种孔大环小的璧），却有29个发散状的齿形凸起物，齿状物大小长短不一，齿间距也不相等。铜齿轮形器厚仅几毫米，不具备传动机械功能。根据学者研究，这类铜齿轮形器可能与阴历有关，即跟月亮运行有关。

除此之外，在出土圭尺的IIM22墓的东北壁龛内有一个大漆箱，里面有5件漆木漏斗形器，形状、大小尺寸一致，复原模型与我们今天仍然在用的沙漏很像。

以漆木漏斗形器为原型，考古人员用3D打印技术等比例制成沙漏，经过上百次的实验分析，每一漏的标准时间为14.4分钟，100漏正好是一昼夜24小时的1440分钟。

昼夜计时补全了陶寺的计时体系。沙漏一方面是国家社会政治、军事、经济、日常生活等各种活动的精确化时间控制和管理的工具，另一方面则是历法的补充校正，在圭表测影制定历法和天文大地测量过程中，沙漏是必备的计时器。

（作者刘甜 陶寺遗址博物馆文博副研究馆员，本报记者付明丽采访整理）