兩個小男孩
計算時間的方法可以有很多種，我們在故事的開頭提到過，你還記得哪幾種呢？比如用看書計時、用點油燈耗油計時等等。
前段時間我和乙個小男孩聊天，他問我：「能不能用腳尖點地，然後數點地的次數來計算時間呢？」
還沒等到我回答，他就否定了自己的想法，發現它行不通。先不用想這種方法實踐起來有多辛苦，關鍵是腳尖每次點地的時間間隔也不是完全一致的。
時間間隔一樣的工具，才能用來計算時間。沒有人會用時間間隔一會長一會短的工具來計量時間，這樣就會不準確，也沒有計量的必要了。
人們很久以前就開始思考，有什麼東西間隔持續的時間總是一樣長的。
有人說，從一天太陽公升起，再到下一天太陽重新公升起，這中間所間隔的時間總是一致的，也就是現在人們所說的一晝夜。
這個說法是正確的。因此人們也發明製造出由太陽來指示時間的鐘。但我們前面也看到了，這些鐘使用起來不是很方便。
還有些人想出了其它的辦法。他們說，水從乙個扎了小孔的器皿中流出來所需要的時間是一樣的。這也對。
但是你沒辦法保證器皿上的小孔一直暢通，小孔堵起來，也就不准了。水鐘想要走的準，還要考慮很多其它的東西。
特西比烏斯發明了更高階一些的水鐘，但它也不是特別精準，只能指示鐘點，卻不能指示分鐘。而且水鐘特別容易被毀壞：只要堵上水鐘的出水孔，它就馬上停止工作了。
簡單、可靠一些的鐘是一種帶錘的鐘，但是很難保證錘下墜持續的時間相同。所以古代的鐘比現在的鐘更容易發生錯誤。它還需要時不時的、非常認真、仔細的跟太陽核對一下，免得它錯的太離譜。
總的來說，這些方法都比小男孩用腳尖點地來計時要好得多，但是它們仍然不是很準確。
在17世紀80年代，有乙個小男孩也在尋在乙個可以持續時間一樣的東西。這個小男孩就是伽利略（33）。這個小男孩長大以後成為了一位著名的科學家，他差點因為「地球繞著太陽轉」的真理被判處火刑。
他不可能去改變太陽系的結構和構造，迫使太陽圍繞著地球轉。但是在那個黑暗的年代裡，知識相當落後、匱乏，伽利略能夠勇敢的支援「地球圍繞著太陽轉」這個真理，而現在這個真理小學生都已經知道了。為此他差點被判處火刑被當眾燒死。
我們要講乙個關於伽利略小時候的故事。在他還是個小孩子的時候，有一次他去教堂，剛好人們都在做彌撒。一盞用長鎖鏈吊在穹頂下的大燈深深的吸引了他的注意力。
可能有個人用頭或者肩膀不小心碰了這盞燈一下，它就開始慢慢的左右搖擺。
伽利略靜靜的觀察，他發現：燈盞每次左右擺動所持續的時間是一樣的。左右擺動的距離越來越小，直到這個距離為0，變成靜止。
而且不論燈盞搖擺的弧度的大小，每次從開始搖擺到靜止，持續的時間總是一樣的。
後來伽利略就去驗證他所觀察到的現象是不是正確的。他發現，在一根繩子上繫上重物，只要繩子是等長的，它每一次從擺動到靜止，持續的時間都是一樣的。繩子越短，每次從擺動到靜止，持續的時間都也就越短。
你也可以做做這個實驗，自己動手做幾個繩子長短不一的擺，把它們分別系起來，然後撥動它們，仔細觀察，你會發現，繩子短的擺會比繩子長的擺搖擺的次數要多，如果是兩個長度相同的擺，那它們擺動的次數也是相同的。
你也可以試著做這樣乙個擺，它擺動起來從左到右一次持續的時間正好是一秒，它繩子的長度大約是一公尺。
伽利略通過這個發現，終於解開了這個古老的謎，他找到了乙個可以持續時間相等的東西。後來他開始考慮如何把這個發現應用到鐘錶中去，用擺的運動來調節鐘錶的運轉。
但是他沒有完成這個發明。後來，另一位荷蘭科學家克里斯蒂安惠更斯(34)完成了這項發明。
鐘擺在說話
小的時候，我對鐘是個什麼東西，還沒什麼概念。那會鐘擺對我而言，就像乙個嚴厲的大人，它似乎在不停的教導我什麼。比如：
不要、不要，吮吸、手指。
長大後，當我學習了鐘擺的構造，懂得了如果通過指標的位置來分辨時間的時候，我對鐘擺的恐懼感還是沒能消除。它複雜的齒輪構造對我而言仍然是個不解的謎。
事實上，鐘擺的構造並不特別複雜。這兒就畫了一座壁鐘的結構圖。
你可以清楚的看到鐘的擺錘和乙個繞著繩索的發條輪。齒輪連著發條輪一起轉動。大齒輪帶著小齒輪一起轉動，小齒輪帶著時針輪一起轉動，它們都在同一根軸上轉動。
時針輪是因為它連著時針，因此被命名為時針輪。
時針輪帶動另乙個小齒輪轉動，同時小齒輪又帶動擒縱輪轉動，它們也是在同乙個軸上。全部構造跟伽利略和惠更斯之前的一樣。不同的地方是，別的裝置取代了控制裝置和擺輪，從而限制擒縱輪，避免重錘下落的太快。
擒縱輪的上方有個叫擒縱叉的裝置，它是乙個像錨一樣的鉤。擒縱叉隨著擺錘不停的擺動。假如現在擒縱叉左邊的叉卡在擒縱輪的齒上，它們會短暫的停頓，但很快，擺錘的向右擺動會讓擒縱輪推開那個卡在它齒上的叉，這一推就舉起了擒縱叉，擒縱輪就向前走了乙個齒，這時，擺錘就向左擺動，而擒縱叉右邊的叉會落下來，再次卡住擒縱輪。
就這樣，擺錘一直向左擺、向右擺，擒縱輪也跟著一直轉，每次都只轉乙個齒，這樣的運動一直迴圈下去。
我們都知道，擺錘每一次的擺動過程持續的時間都是一樣的。很明顯，整個機械裝置就這樣隨著擺錘勻速的運轉，同時也就保證了指標勻速的轉動。
現在我們的表更加的精確，不僅有時針，而且有分針和秒針。這就需要更多的齒輪參與運轉。
它們的原理和時針是一樣的，也就不需要講這些小細節了。
你也許這麼想：擺錘擺的那麼快，那麼啟動輪肯定也轉的很快，可為什麼時針輪轉的那麼慢，24小時才轉一圈？
這個問題的關鍵就在於，安裝各個齒輪，必須要使得各個齒輪之間按照一定的速度轉動。
例如，乙個有12個齒的小齒輪，與乙個有72個齒的大齒輪相連線，大齒輪轉一周，這個小齒輪就要轉72除以12周，這就相當於，小齒輪所轉的圈數是大齒輪的6倍。
所以解決問題的關鍵在於選擇齒輪的齒數。
時針輪轉的那麼慢，是不是它的齒數很多？為了避免這種情況，在它和啟動輪之間加了一對附加齒輪，這對齒輪包括乙個大齒輪和乙個小齒輪。
你可以這樣設計乙個裝置：啟動輪轉的圈數是附加輪的60倍，而附加輪轉的圈數是時針輪的12倍，這樣一來，齒輪都不會太大，而它們轉動的速度也是我們需要的。
幾百年前的鐘錶匠
鐘擺的發明，使得鐘錶變成了乙個精確的儀器了，它們的結構也慢慢發展的越來越完善，同時它們的造價也也越來越便宜。
這是一種很普遍的現象。
就像剛發明收音機的時候，人們都不了解它，很多人都是道聽途說。但是隨著時間的推移，科學家對它的研究和改善，它的效能越來越完美，並且變得越來越大眾化。
但是，鐘錶的發展卻很緩慢，在亨利德維克發明機械鐘以後的200年，在巴黎人們使用的水鐘和沙鐘仍然比機械鍾要多。
剛成立巴黎時鐘行會的時候，工作人員一共只有7名。過了200年後，行會發展日益壯大，共有180人，這時鐘錶也普及了，連馬車伕都用鐘錶了。
如果時光能倒轉，回到18世紀，我們就可以參觀一下那時的鐘錶鋪子。在乙個大房間裡，幾個穿著長衫的學徒工們在一張靠牆的長桌前工作著。他們坐在破舊的皮凳上，認真的忙著自己精細的工作。
長桌上放置著各式各樣的小銼刀、小錘子，但是這裡你看不到玻璃、也沒有機器。這裡所有的活都是手工製作的，可見是多麼的精緻！
這只青銅鐘，它的外殼是一棟房子，做工十分精巧，有乙個拱頂，它的四個角上分別有乙個留著長鬍子的巨人頂著。牆壁由精緻的雕花裝飾，鐘座上以及拱頂的四周有很多雕像，有帶翅膀的怪獸、獅子，還有各種稀奇古怪的動物。
那鐘錶鋪的主人在幹什麼呢？原來他正站在那和一位想要買錶的王孫公子說話呢。這位上了年紀的鐘錶匠穿著一件長袍，戴著一頂尖尖的帽子，正和這位主顧解釋，他不會賒賣自己的鐘錶，可能是因為這位公子還欠他好多錢吧。
一輛豪華的四輪馬車，停放在鐘錶鋪的門前，它有大大的車輪和
造型奇特的玻璃窗戶，顯然它是這位顯貴人士的馬車。看樣子鐘錶鋪老闆打算讓步了，跟這樣的達官貴人爭論還是很危險的，一不小心就可能被請進監獄了。
要想成為一名優秀的鐘錶工匠，必須紮實的掌握各種機械知識，那時根本沒有什麼學校，這些知識都是師傅教給徒弟，或者父親傳授給兒子的。
也難怪一些天才的發明家，以前都是鐘錶匠出身的。
發明水利紡紗機的理查阿克萊特（35）就是乙個鐘錶匠，他被人們稱為「諾丁漢鐘錶匠」；詹姆斯哈格里夫斯（36），發明了多軸紡織機，也叫「珍妮機」，他也是乙個鐘錶匠；還有蒸汽機輪船的發明者富爾頓（37），他也曾是乙個鐘錶匠。他們都沒有在專門的技術學校裡接受過教育，只是在鐘錶鋪裡邊幹活邊學習。而他們發明的各種機器，到現在人們都還在使用，只不過外觀進行了改進。
這些都還不算什麼，鐘錶匠們用自己的雙手，這雙駕馭了無數微小、精細、小到幾乎看不見的零件的雙手，成就了一番大事業。
現在我們看到的各種令人驚嘆的機器，很多都是由鐘錶慢慢發展而來的，因此鐘錶匠們對發明的貢獻是巨大的，絕不會排在發明榜的末位。
發明機械人
有很多關於機械人的故事，它們可以代替人們做很多事，僅僅需要按一下某個按鈕。從前有乙個故事，講的就是在乙個機械人發明家的家裡，沒有乙個有生命的僕人，所有的事情都是由機械人來完成。它們安安靜靜的根據指示工作，動作敏捷而又準確。
這位發明家認為機械人是不需要腦袋的，所以他家裡的機械人都沒有頭。其實機械人確實沒必要做成跟人乙個樣子。就像紡織廠裡的那些紡織機、織布機，它們織布的速度肯定比1000個紡織工要快。
如果仿照人做1000個手裡拿著紡錘的機器工人，來代替一部結構並不複雜的機器，這也是十分荒唐的。
第一代機器發明家們，比如阿克萊特、哈格里夫斯，他們都深知這個道理。
鐘錶匠中一些人，也有想製造機械人的想法。而且他們也製造出一些這樣的機械人。雖然它們沒有什麼實際的用途，但是這些玩具還是具有相當高的技術含量。
在2023年《聖彼得公報》的第59期上有乙個廣告：
在警察長的批准下，本城的喀山教堂附近，有個馬爾科夫之家，那裡將展出乙個人們從未見過的漂亮的機械**機。它的名字叫鋼琴，有一位身穿華麗服裝的少女會坐在鋼琴旁邊的凳子上彈奏，她將彈奏十首大家耳熟能詳的經典歌曲， 包括一首進行曲、兩首波蘭舞曲、三支小步舞曲以及四隻詠嘆調。她的手指在琴鍵上飛舞，彈奏著經典的曲調。
在每一首曲子開始之前，她將會向觀眾鞠躬。她那自然的眼神、靈巧的手指以及每個恰到好處的頭部動作，會令純粹的藝術愛好者以及精通機械的人賞心悅目，所有的觀眾都會陶醉其中。這場展出的開場時間是每天上午9點，到晚上10點後閉展。
每張門票50戈比，達官顯貴可以自由賞賜。
還有更加精妙的機械人。
有個法國的機械家製造出了三個玩具，分別是乙個鼓手，乙個長笛演奏者和乙個鴨子，這三個東西看上去好像都是活的。長笛演奏者能用嘴吹笛子，手指也能在笛子上彈奏，他能吹出12支曲子。鼓手能在鼓上用手敲打出進行曲。
而這只玩具鴨子能做出真鴨子會做的動作：嘎嘎叫、拍打翅膀、游泳、喝水以及啄食穀粒。
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