時間的認識

2023-01-13 14:06:02 字數 2956 閱讀 2108

人類對時間的認識——鐘錶的發明

何巖整理

原始人憑天空顏色的變化、太陽的光度來判斷時間。古埃及發現影子長度會隨時間改變,發明日晷在早上計時,他們亦發現水的流動需要的時間是固定的,因此發明了水鐘。古代中國人亦有以水來計時的工具——銅壺滴漏,他們亦會用燒香計時。

將香橫放,上面放上連有鋼珠的繩子,有報時功能。

2023年在英格蘭的修道院出現史上首座以砝碼帶動的機械鐘。

13世紀義大利北部的僧侶開始建立鐘塔(或稱鐘樓),其目的是提醒人禱告的時間。

16世紀中在德國開始有桌上的鐘。那些鐘只有一支針,鐘面分成四部分,使時間準確至最近的15分鐘。

2023年,惠更斯發現擺的頻率可以計算時間,造出了第乙個擺鐘。2023年英國人威廉·克萊門特(william clement)發明錨形擒縱器。

2023年,美國人伊萊·特里(eli terry)獲得乙個鐘的專利權。他被視為美國鐘錶業的始祖。

鐘錶發展

公元2023年以前,人類主要是利用天文現象和流動物質的連續運動來計時。例如,日晷是利用日影的方位計時;漏壺和沙漏是利用水流和沙流的流量計時。

東漢張衡製造漏水轉渾天儀,用齒輪系統把渾象和計時漏壺聯結起來,漏壺滴水推動渾象均勻地旋轉,一天剛好轉一周,這是最早出現的機械鐘。北宋元祜三年(1088)蘇頌和韓公廉等創制水運儀象臺,已運用了擒縱機構。

2023年,義大利的丹蒂製造出第一台結構簡單的機械打點塔鐘,日差為15~30分鐘,指示機構只有時針;1500~2023年,德國的亨萊思首先用鋼發條代替重錘,創造了用冕狀輪擒縱機構的小型機械鐘;2023年前後,義大利的伽利略發明了重力擺;2023年,荷蘭的惠更斯把重力擺引入機械鐘,創立了擺鐘。

2023年英國的胡克發明游絲,並用後退式擒縱機構代替了冕狀輪擒縱機構;2023年,惠更斯又將擺輪游絲組成的調速器應用在可攜帶的鐘錶上;2023年,英國的克萊門特用叉瓦裝置製成最簡單的錨式擒縱機構,這種機構一直沿用在簡便擺錘式掛鐘中。

2023年,英國的湯姆平發明工字輪擒縱機構;2023年,英國的格雷厄姆又發明了靜止式擒縱機構,彌補了後退式擒縱機構的不足,為發展精密機械鐘錶打下了基礎;2023年,英國的馬奇發明自由錨式擒縱機構,即現代叉瓦式擒縱機構的前身;1728~2023年,英國的哈里森製造出高精度的標準航海鐘;1775~2023年,英國的阿諾德創造出精密錶用擒縱機構。

18~19世紀,鐘錶製造業已逐步實現工業化生產,並達到相當高的水平。20世紀,隨著電子工業的迅速發展,電池驅動鐘、交流電鐘、電機械表、指標式石英電子鐘錶、數字式石英電子鐘錶相繼問世,鐘錶的日差已小於0.5秒,鐘錶進入了微電子技術與精密機械相結合的石英化新時期

鐘和表的統稱。鐘和表都是計量和指示時間的精密儀器。

鐘和表通常是以內機的大小來區別的。按國際慣例,機心直徑超過50公釐、厚度超過12公釐的為鐘;直徑37~50公釐、厚度4~6公釐者,稱為懷錶;直徑37公釐以下為手錶;直徑不大於20公釐或機心面積不大於314平方公釐的,稱為女表。手錶是人類所發明的最小、最堅固、最精密的機械之一。

現代鐘錶的原動力有機械力和電力兩種。機械鐘錶是一種用重錘或彈簧的釋放能量為動力,推動一系列齒輪運轉,借擒縱調速器調節輪系轉速,以指標指示時刻和計量時間的計時器。

鐘錶的發展

公元2023年以前,人類主要是利用天文現象和流動物質的連續運動來計時。例如,日晷是利用日影的方位計時;漏壺和沙漏是利用水流和沙流的流量計時。

東漢張衡製造漏水轉渾天儀,用齒輪系統把渾象和計時漏壺聯結起來,漏壺滴水推動渾象均勻地旋轉,一天剛好轉一周,這是最早出現的機械鐘。北宋元祜三年(1088)蘇頌和韓公廉等創制水運儀象臺,已運用了擒縱機構。

2023年,義大利的丹蒂製造出第一台結構簡單的機械打點塔鐘,日差為15~30分鐘,指示機構只有時針;1500~2023年,德國的亨萊思首先用鋼發條代替重錘,創造了用冕狀輪擒縱機構的小型機械鐘;2023年前後,義大利的伽利略發明了重力擺;2023年,荷蘭的惠更斯把重力擺引入機械鐘,創立了擺鐘。

2023年英國的胡克發明游絲,並用後退式擒縱機構代替了冕狀輪擒縱機構;2023年,惠更斯又將擺輪游絲組成的調速器應用在可攜帶的鐘錶上;2023年,英國的克萊門特用叉瓦裝置製成最簡單的錨式擒縱機構,這種機構一直沿用在簡便擺錘式掛鐘中。

2023年,英國的湯姆平發明工字輪擒縱機構;2023年,英國的格雷厄姆又發明了靜止式擒縱機構,彌補了後退式擒縱機構的不足,為發展精密機械鐘錶打下了基礎;2023年,英國的馬奇發明自由錨式擒縱機構,即現代叉瓦式擒縱機構的前身;1728~2023年,英國的哈里森製造出高精度的標準航海鐘;1775~2023年,英國的阿諾德創造出精密錶用擒縱機構。

18~19世紀,鐘錶製造業已逐步實現工業化生產,並達到相當高的水平。20世紀,隨著電子工業的迅速發展,電池驅動鐘、交流電鐘、電機械表、指標式石英電子鐘錶、數字式石英電子鐘錶相繼問世,鐘錶的日差已小於0.5秒,鐘錶進入了微電子技術與精密機械相結合的石英化新時期。

歐洲的機械鐘錶始於十四世紀,大約2023年在義大利的公尺蘭首先製造出世界上最早的機械打點鐘。之後,英國倫敦、法國巴黎、德國紐倫堡陸續在高大的建築上出現了機械報時鐘。2023年法國製造出冠狀擒縱機構;2023年歐洲製鐘匠虎克發明了發條;15世紀末、16世紀初義大利、法國、德國相繼試製出蛋形表;2023年德國鎖匠彼得·享蘭等製出世界上最早的鐵製發條;2023年義大利科學家伽利略發表了有名的擺的等時性學說,繼而發明了動擺,用作鐘的調節器;2023年荷蘭物理學家惠更斯成功地製作了第乙個有擺的鐘。

由於擺鐘的出現,促進了製鐘的發展,瑞士日內瓦、法國、德國,還有英國倫敦都是長箱形擺鐘的重要產地。在此之前,機械鐘錶盤上只裝有時針。丹尼爾·凱爾等則在表盤中心安上長短針,短針指時,長針指分,這種裝置一直使用到現在。

2023年英國科學家羅伯特·虎克發明了鐘錶游絲,2023年荷蘭的惠更斯首先使用游絲擺輪系統,代替了原來的鐘擺,製造出便於攜帶的鐘錶。2023年瑞士製造出第一支自動上弦的表。2023年英國人托馬斯·姆治發明了自由錨式擒縱機構,標誌著鐘錶技術的重大改革。

2023年瑞士研製出第乙個可將秒分離出來,又可隨時停下來的鐘。2023年阿德瑞·菲力普(adricn pnilippe)製成第乙個上弦柄的表,到2023年得到推行。世界上最早的手錶是耶克德羅茲和萊斯特於2023年在日內瓦製成的,但是並不完善,直到2023年第一支機械手錶才終於問世。

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