西汉泄水沉箭式铜制计时器
至少从汉朝开始，古代中国每座城市里都会有一批打更人。他们在夜间上班，挑着灯笼走街过巷，巡查各自负责的街区，并通过梆子或铜锣向居民报时。
古代既没有手机，也没有钟表，夜间又不能看太阳，这些打更人怎么查看时间呢？如果他们不知道时间，又该如何准确报出更时呢？
以水计时的智慧
答案藏在两种物质里：一是水，二是香。
水会流动，流动需要时间，只要让水匀速流进水桶，就能根据水面升高的位置来计时。当然反过来也行，在盛满水的水桶底部打孔，尽量让水匀速流出，根据水面下降的位置计时。借助这个原理，古人发明了以水计时的工具：漏壶。
咱们先看最简易的漏壶怎么设计。
定制一只水桶，注意一定要上下均匀，然后在桶底钻一个小孔，在桶内放一块浮板，在浮板之上钉一根箭杆，在箭杆之上标注刻度。
现在给桶里灌满清水，浮板会漂浮在桶口的水面上。打开桶底的孔洞，水将缓缓流出，水面将缓缓下降，浮板必然带着箭杆往下走。这时候，从桶口读取箭杆上的标记，那就是时间的刻度。
唐朝人改进了漏壶，宋朝人又把改进版的漏壶进一步标准化，称为“多级漏壶”，至少需要三只水桶，并把它们错落有致地摆在一套阶梯形组合柜上：最高处柜子上面放第一只桶，桶底钻孔，接一根管子，把水引到中间柜子上的第二只桶里；第二只桶也钻一个孔，接一根管子，把水引向最低处的第三只桶；第三只桶不再钻孔，桶里放浮板，浮板上钉箭杆，箭杆上标刻度。
第一只桶叫“供水壶”，第二只桶叫“平水壶”，第三只桶才是真正用来读取时间的漏壶。供水壶源源不断地把水注入平水壶，平水壶一直保持在满溢状态，壶里的水压将恒定不变，从平水壶流向漏壶的水速将恒定不变，所以漏壶里的水面上升速度也恒定不变。当浮板托着箭杆匀速上浮时，我们就能从壶口读取准确的时间。
皇家的金玉漏壶
古代中国竹木便宜，木制漏壶成本最低。但是木板会腐坏，孔洞会变形，没有金属耐用。金属之中又以金、银、纯铜等材料不易锈蚀，所以有条件的古人会用金漏壶、银漏壶、铜漏壶。北宋大臣燕肃发明过一套多级漏壶“莲花漏”，漏壶是石制的，壶盖用了黄铜和黄金。北宋著名博物学家沈括又在莲花漏的基础上发明“玉壶浮漏”，用铜铸造壶身，用玉琢出管口，因为玉不会生锈，也不会结垢。
古代皇宫里，用金、银、铜、玉等材料制造的漏壶属于标配，唐宋时期在宫中值班的翰林学士描写时间流逝，会说“金漏尽”“银漏短”“铜漏静”“玉漏催”。这类表述并非艺术夸张，而是写实主义。
皇家漏壶材质上乘，负责打理漏壶的工作人员也相当多。《旧唐书·职官志》记载，唐朝皇城之内常设五名“挈壶正”、九名“漏刻博士”、二十二名“漏刻典事”、三百六十名“漏刻生”，这么多人“皆掌知漏刻”——都负责打理漏壶。
区区一套漏壶，凭什么要让几百号人侍奉它，这难道不是浪费人力吗？第一，那几百号人侍奉的不是一套漏壶，而是很多套，在宫城每座大殿内，在皇城每所衙门里，在长安城里每一座钟楼和鼓楼上，都有一套漏壶；第二，那些人不仅要给漏壶换水，不仅要观察漏箭上显示的时刻，还要把时刻报给更夫。所以，更夫报时的主要信息来源确定了，那就是漏壶。
漏壶是更夫报时最准确的信息来源，但不是唯一的信息来源。更夫还有一项信息来源，可称“以香计时”。
线香燃烧计时
你肯定听过“一炷香时间”这种说法，它指的是一整支线香烧完所用的时间。古代商家会反复试验，摸索出合适的香粉成分和尺寸参数，批量生产刚好能在一个时辰（即两个小时）烧完的线香，然后这些线香就成了计时工具。在那些没有漏壶计时和漏刻生报时的乡村地面，更夫可以点燃这些线香，每烧完一支线香，就代表一个时辰过去了。
古人把一夜分成五更，每个更次差不多就是一个时辰。入夜时分属于一更，大约是七点到九点，然后二更是九点到十一点，三更是十一点到凌晨一点，四更是凌晨一点到三点，五更是凌晨三点到五点。一个更夫提灯上岗，先点燃一支线香，这支烧完就是二更；他再点燃第二支线香，烧完就是三更……一夜五更，只要四支线香就行了。
线香计时当然很不精确，因为商家不可能造出完全均匀的香，香在燃烧时也会受到风的影响。更夫捻起一支香上街，无风时烧得慢，有风时烧得快，风大了香就灭了。
好在打更并非精细活儿，就连“五更”这套时间概念都谈不上精细。所以古代又有“长短更”的说法，夏天的更次是短更，冬天的更次是长更。
正是因为存在长短更，所以古代漏壶的漏箭也分长短。夏至前后昼长夜短，白天使用最长的漏箭，夜里更换最短的漏箭；冬至前后昼短夜长，白天使用最短的漏箭，夜里更换最长的漏箭。
《旧唐书·职官志》说：“其箭四十有八，昼夜共百刻。冬夏之间，有长短。冬至之日，昼漏四十刻，夜漏六十刻。夏至，昼漏六十刻，夜漏四十刻。春分、秋分之时，昼夜各五十刻。”白天、夜间各用一支漏箭，两支漏箭的刻度相加为一百刻，但因为不同时令的昼夜长短各不同，一年当中总共会用到四十八种漏箭。譬如冬至前后，白天用四十刻的短漏箭，夜间用六十刻的长漏箭；到了夏至前后，白天用六十刻的长漏箭，夜间用四十刻的短漏箭；而在春分前后和秋分前后，由于昼夜等长，所以白天和夜间都用五十刻的漏箭。
（据《北京青年报》，有删减，文：李开周）