時(shí)間計(jì)量是人們觀察自然現(xiàn)象，不斷總結(jié)形成的。

地球繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，春去秋來(lái)、寒暑交替、周而復(fù)始，逐漸使人們產(chǎn)生了“年”的概念。這里所說(shuō)的年，指的是回歸年，古人又稱其為“歲”?！逗鬂h書·律歷志》記載:“日周于天，一寒一暑，四時(shí)備成……謂之歲?！彼臅r(shí)，指的是四季。顯然，這里的“歲”，就是一種自然時(shí)間單位。

另一種引人關(guān)注的周期現(xiàn)象，是月亮的圓缺變化，對(duì)這種現(xiàn)象的觀察，使得古人產(chǎn)生了“月”的概念。正如宋代沈括所說(shuō):“月一盈虧謂之一月。”通過(guò)月亮的盈虧確定的時(shí)間長(zhǎng)度，叫朔望月。朔望月的產(chǎn)生是由于月亮繞地球公轉(zhuǎn)，而地球又繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)這樣綜合運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。由于月亮和地球的運(yùn)動(dòng)速度都有周期性的變化，所以朔望月的長(zhǎng)度不固定。觀測(cè)結(jié)果表明，朔望月的長(zhǎng)度“有時(shí)長(zhǎng)達(dá)29天19小時(shí)多，有時(shí)則僅有29天6小時(shí)多”。因此，人們平常說(shuō)的朔望月長(zhǎng)度，都是指平均朔望月。

除了年、月以外，人們接觸最多的自然時(shí)間單位是日。所謂日出而作、日落而息，就是周日運(yùn)動(dòng)對(duì)人類生活影響的真實(shí)寫照。日升日沒(méi)、周而復(fù)始，自然會(huì)使人們產(chǎn)生“日”這一時(shí)間概念。宋代沈括把它形象地稱為“凡日一出沒(méi)謂之一日”。這說(shuō)明“日”這一時(shí)間單位，是建立在太陽(yáng)的周日運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)上的。

回歸年、朔望月均以日為單位，所以“日”是古代最基本的時(shí)間計(jì)量單位。就時(shí)間計(jì)量而言，僅有自然時(shí)間單位顯然不夠。因?yàn)闊o(wú)法表示小于一日的短時(shí)間隔，為此，古人又制定了一些人為的時(shí)間計(jì)量單位。時(shí)間計(jì)量與歷法相結(jié)合，便形成了一套自然的計(jì)時(shí)單位。而傳統(tǒng)歷法的一個(gè)基本內(nèi)容，就是要使歷法上規(guī)定的時(shí)間單位與大自然提供的時(shí)間單位盡量一致，并且在具體安排上與自然單位的天象盡可能相符，這是古代時(shí)間計(jì)量的一個(gè)重要原則。

中國(guó)古代普遍采用將一日分為十二時(shí)辰的計(jì)時(shí)制度。這種時(shí)制的產(chǎn)生源于古人對(duì)太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí):既然時(shí)間的流逝取決于太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，那么太陽(yáng)在空中的方位就可以用來(lái)標(biāo)志時(shí)間的早晚，于是，他們把太陽(yáng)在空中運(yùn)行軌道均勻分為十二份，每一份對(duì)應(yīng)一個(gè)方位，分別用子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥表示。太陽(yáng)位于不同的方位，就表示不同的時(shí)間，這樣就產(chǎn)生了十二時(shí)制。十二時(shí)制產(chǎn)生時(shí)間相當(dāng)早，《周禮》中有“掌十有二歲，十有二月，十有二辰”之說(shuō)，即指一年包含十二個(gè)朔望月，一日包含十二個(gè)時(shí)辰。

用十二時(shí)制作為時(shí)間計(jì)量單位，在需要對(duì)時(shí)間進(jìn)行精細(xì)計(jì)量的情況下，仍然顯得太粗糙。為解決這一問(wèn)題，在古代中國(guó)還存在另一種計(jì)時(shí)制度——百刻制。百刻制源于“滴水計(jì)時(shí)”的工作原理，古人是通過(guò)“漏刻”來(lái)實(shí)現(xiàn)的?！奥笔侵赣?jì)時(shí)用的漏壺，“刻”是指劃分一天的時(shí)間計(jì)量單位，漏壺計(jì)時(shí)將晝夜分成一百刻?！端鍟ぬ煳闹尽分性肥鲋艽陌倏讨贫?“《周禮》挈壺氏則其職也。其法，總以百刻，分于晝夜。冬至?xí)兟┧氖?，夜漏六十刻。夏至?xí)兟┝蹋孤┧氖獭４呵锒?，晝夜各五十刻”；“晝有朝，有禺，有中，有晡，有夕。夜有甲、乙、丙、丁、戊?！币簿褪钦f(shuō)，將白天五個(gè)時(shí)間段分別稱朝、禺、中、晡、夕，黑夜則用甲、乙、丙、丁、戊來(lái)稱呼。這樣一天被分成十個(gè)時(shí)辰和一百刻，而十天合成一旬，這樣刻、時(shí)辰、天、旬就是十進(jìn)制的單位了。
    

呂才漏刻  唐

漏刻計(jì)時(shí)的百刻制完全不考慮太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，是一種純粹的人為時(shí)間計(jì)量單位，它劃分較細(xì)，體現(xiàn)了中國(guó)古代計(jì)時(shí)制度向精密化方向的發(fā)展。百刻制與天象無(wú)關(guān)，不便于在天文學(xué)上使用。而12時(shí)制比較符合天文學(xué)上的習(xí)慣，但劃分較粗。由于一百刻不是十二的整數(shù)倍，使得兩種計(jì)時(shí)制度相互配合時(shí)產(chǎn)生了許多問(wèn)題，如果將刻數(shù)化為時(shí)辰來(lái)表示，計(jì)算起來(lái)較繁雜，反之亦然。為此，歷代天文歷算學(xué)家們作了許多努力，提出各種設(shè)想與辦法。如《漢書·哀帝紀(jì)》中記:“建平元年(前5年)，待詔夏賀良等言……漏刻以百二十為度”。師古曰:“舊漏晝夜共百刻，今增其二十……今賀良等重言，遂施行之。”西漢末，雖有夏賀良等提出將一天一百刻改為一百二十刻，但未能延續(xù)下去。故《隋書·天文志》中記:“至哀帝時(shí)，又改用晝夜一百二十刻。尋，亦寢廢?！敝聊媳背禾毂O(jiān)六年(507年)和大同十年(544年)，再分別提出將一天改為九十六刻和一百零八刻。又據(jù)《隋書·天文志》中記:“至天監(jiān)六年，武帝以晝夜百刻，分配十二辰，辰得八刻，仍有余分。乃以晝夜為九十六刻，一辰有全刻八焉。至大同十年，又改用一百八刻?！钡?，由于封建制度中因循守舊的陋習(xí)，以及受政治上某些因素的影響，上述各種為適應(yīng)十二時(shí)辰而提出改變一天所包含刻數(shù)的有效建議，均未能被接受，或只是使用了較短時(shí)間就又恢復(fù)到百刻制。直至明代末年，歐洲天文學(xué)知識(shí)傳入中國(guó)后，人們?cè)俅翁岢鼍攀讨频母母?。清初以后，九十六刻制才成為正式的時(shí)制。依據(jù)九十六刻制，一個(gè)時(shí)辰合八刻，每刻15分鐘。我們今天所用的時(shí)制就源于此。

在時(shí)間計(jì)量中，對(duì)于自然時(shí)間單位，古人盡力測(cè)出其有特征意義的天文現(xiàn)象發(fā)生時(shí)刻，由兩時(shí)刻之間的間隔來(lái)確定這些時(shí)間單位的大??；對(duì)于人為時(shí)間單位，則盡力尋求能夠均勻變化的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式(例如均勻滴下的水滴、緩慢燃燒的香等)，由之反映出時(shí)間流逝。