地球繞著太陽公轉，春去秋來、寒暑交替、周而復始，逐漸使人們產生了“年”的概念。這里所說的年，指的是回歸年，古人又稱其為“歲”。《后漢書·律歷志》記載:“日周于天，一寒一暑，四時備成……謂之歲。”四時，指的是四季。顯然，這里的“歲”，就是一種自然時間單位。
 

除了年、月以外，人們接觸多的自然時間單位是日。所謂日出而作、日落而息，就是周日運動對人類生活影響的真實寫照。日升日沒、周而復始，自然會使人們產生“日”這一時間概念。宋代沈括把它形象地稱為“凡日一出沒謂之一日”。這說明“日”這一時間單位，是建立在太陽的周日運動基礎上的。
 

中國古代普遍采用將一日分為十二時辰的計時制度。這種時制的產生源于古人對太陽運動的認識:既然時間的流逝取決于太陽的運動，那么太陽在空中的方位就可以用來標志時間的早晚，于是，他們把太陽在空中運行軌道均勻分為十二份，每一份對應一個方位，分別用子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥表示。太陽位于不同的方位，就表示不同的時間，這樣就產生了十二時制。十二時制產生時間相當早，《周禮》中有“掌十有二歲，十有二月，十有二辰”之說，即指一年包含十二個朔望月，一日包含十二個時辰。
 

在時間計量中，對于自然時間單位，古人盡力測出其有特征意義的天文現象發生時刻，由兩時刻之間的間隔來確定這些時間單位的大小；對于人為時間單位，則盡力尋求能夠均勻變化的物質運動形式(例如均勻滴下的水滴、緩慢燃燒的香等)，由之反映出時間流逝。

本文刊發于《中國計量》雜志2013年第10期作者：中國計量學院  呂鈺萍  夏哲雷