人类计时器发展史：从日晷到电波钟表，探索时间测量的演变与影响

早在人类文明诞生之初，人类就开始通过时间的测量来描述世间万物的变化，并由此诞生了一系列更为精准的计时设备。

回顾人类科学史，时间仪器的改进与整个人类文明的进步是同步的。对于生命的个体来说，长河撑起了生命的风帆，人在时间的长河中出生、成长，也在这条长河中衰老、死亡。正是因为有了时间，人类才能准确记录自己的生命足迹。

从 Nikko 到 Radio Watch

日晷·6000年前

人类使用 Nikko 的历史已经很遥远了。古巴比伦在古代6000年前就开始使用它。中国是三千多年前的周朝。太阳通常由针（桌子）和蝌蚪（有刻度的刻度）组成，由太阳的投影方向确定和划分。

日光依依也称为日光。是观察日光记录时的仪器。主要是根据日影的位置，来指定当时的小时或刻字。是我国古代较为常用的计时仪器。但史料记载却很少。史料中最早的记载是《汉书·礼凡与农历》一节：太史令司马迁提出讨论“其所定，主器，漏”，《汉书·易》有经卷三十四卷。文志”，但只存储书名，不存储内容。

《隋书·天文》记载了耿勋的功绩，“观日漏，象象测天地之根”。 《明史·天文》对太阳的形成有详细的记载。日光发展到清代，不仅可以按时使用，而且日光本身也成为了一件装饰艺术品。

日出的类型也很多，分为：水平日出、赤道日出、极地日出、南向垂直日出、东或西垂直日出、侧面垂直、投影日出、平常等。

水钟·约公元前1500年

据埃及官员阿梅努姆·哈特的墓志铭记载，此人在公元前1500年左右发明了水钟，一种“漏壶”。容器中的水随着水的流动而下降，相应地测量了多少时间。

水钟的发明是对太阳的补充。中国古代把漏水称为“漏水”、“漏壶”。根据滴水时间的不同，有两种方法。一是用专门的容器记录时间（漏水）漏水，二是底部不开口的容器。满（水型）。

演示在古代是一种计时工具。它不仅在古代中国使用，在埃及、巴比伦等文明古国也有使用。漏口由漏口和尺子两部分组成。漏壶是用来漏水或旺水的。尺子用于标记时间，使用时放置在锅内，随锅内水位上下移动。

最早的省略也称为箭头。使用时，先在漏壶处插入一个标杆，称为箭头。箭下，一根箭互相支撑，漂浮在水面上。当水流入或流入壶内时，箭头杆相应下沉或上升，时间在壶口箭头处指示。我国水钟主要有沉式（漏水式）和浮箭（漏水式）两种。

多级补偿浮箭漏电

渗漏是典型的时间安排，计时的准确性取决于水流​​的均匀性。早期的泄漏大多采用单泄漏。滴水速度受锅内液面高度影响。液位高，滴速快，液位低，滴速慢。为了解决这个问题，古人进一步创造了多级漏刻装置。所谓多级漏雕，就是多个漏壶，依次连成一组，每个漏壶滴到下一个漏壶里。这样，对于底部的水壶来说，其上方的水壶得到相同速率的水补充，水壶内的液面基本恒定，其自身的滴速也能保持均匀。

沙中·公元1100年

沙漏也叫沙钟，是一种测量时间的装置。西式沙漏由两个玻璃球和一根狭窄的连接管组成。时间是以装满玻璃球的玻璃球通过狭窄的管道流入底部玻璃球所需的时间来衡量的。一旦所有的沙子都流到了底部的玻璃球，就可以翻转沙漏来测量时间。一般来说，沙漏的标称运行时间为1分钟。

西方发现的最早的沙漏大约是公元1100年，比我国的沙漏要晚。我国的沙漏也是古代的一种乐器。沙漏的制造原理与漏气大致相同。我国也曾有过日光浴、漏水等定时器，但由于太阳只能在白天和晴天使用，这种用流沙代替水的方法是因为我国北方冬季空气寒冷，水很容易结冰。

最著名的沙漏是詹西元于1360年创作的“五轮沙漏”，流沙从漏斗状的沙池流到第一轮边缘的沙斗，带动第一轮，又带动第一轮沙漏。各级机械齿轮转动。最后一级齿轮带动中轮在水平面上转动。中心轮中心有一个指针，指针在雕刻的仪表盘上旋转。因此，这种显示方式几乎与现代时钟一样。表面结构完全一样。此外，詹希源还巧妙地在中轮上添加了机械拨盘装置，以提醒站在五轮沙漏上的两个木人。每隔或某个时刻，两个木人就会自己出来，击鼓报时。这个沙漏从辅助天文仪器中分离出来，成为一个独立的机械钟结构。由于没有水力限制，沙漏法比泄漏法更准确。

沙漏据说是亚历山大三世纪发明的，当时他们有时随身携带沙漏，就像今天人们随身携带的手表一样。据推测，在12世纪，它与指南针同时被发明，作为夜间航行的仪器（白天，水手们可以根据海面的高度来估算时间）太阳）。

漕运象道 · 公元 1086-1093 年

漕象动力是北宋苏颂、韩公廉等人发明的。它采用泄漏液压驱动，集天文观测、天文演示和报时系统于一体。它标志着中国古代天文仪器史上的巅峰。它被称为世界上最早的天文钟。

整个乐器高约12米，宽约7米。为木质结构，桌面宽阔方形。其中浑衣即铜。台湾又分为三部分。报纸的下半部分包括台湾的时尚装置和权力机构。隔间是密室，安放着影像。上部为板房，置于中间。这种乐器的制造水平堪称一绝，充分体现了古代汉族劳动人民的智慧和创造精神。

国际上，水运象馆的设计给予了很高的评价。人们认为，大象昼夜不停地旋转，不仅直观地展示了现象的变化，也是现代天文台追踪器的始祖。擒纵机构是后世钟表的关键部分，因此它是手表的始祖。为了观测水运仪器的方便，活动的屋顶就是今天天文台活动的穹顶的始祖。

水云仪象渠是十一世纪末我国杰出的天文仪器，也是世界上最古老的天文钟。输水计的设计给予了高度的评价。据信，为了观察方便，水运仪设计了活动的屋顶。这就是今天天文台活动的圆顶的始祖；从漕运仪表上，可以体现出中国古代机械知识的应用已经达到了相当的水平。

机械表（钟楼）·13世纪

机械钟是一种通过钟声报告时间的计时器。它是人类智慧的结晶。西方最早的机械钟出现在欧洲的修道院里。最初是英国由密码驱动的机械钟。当时，机械钟按整点报时，通知修行者准时进行各种宗教活动，还没有完全接触人们的日常生活。

13世纪，一位名叫维克多的德国人为当时的法国皇帝制作了一个小时。历时八年，极其精美。传入我国最早的欧洲机械钟是在明朝万历年间用来献给万历皇帝的。万历皇帝收到这份礼物后，非常赞赏。于是，立即发出号召，设立专门生产机械钟表的宫廷作坊，专供他的皇亲国戚和大臣们使用。

在显示德国日冕时间的同时，还可以在显示时间的同时显示太阳的位置以及昼夜的长度。 15世纪，在德国纽伦堡，Peter Henlein创造了世界上第一个便携式计时器，并发明了发条装置。

为了及时了解时间，机械钟上安装了时钟和指针。时间始终伴随着人类社会发展进步的无形标准，并且首次有了视觉化的描述。没过多久，可以自动报报的机械钟就出现了。 1335年公共钟的出现，使机械钟第一次进入人们的日常生活。由于结构复杂，驱动系统非常笨重，机械钟的体积也相当大，根本不可能进入家庭。

华裳的任务·1656

沉没的时钟是在荷兰天文学家和数学家克里斯蒂安·胡克戈斯的实验室中生产的。他是根据伽利略发现的“摆动”时间原理而发明的。 “萍”为表块茎。从此，人类掌握了更加精确的测量时间的方法。

钟摆的摆动是依靠重力势和动能的转化来摆动的。简而言之，如果你拉动钟摆高度，因为重力的影响它会向下摆动，到达最低位置后，它有一个速度。它不能直接停在那里。 （就好像刹车不能立即停止一样）。因为它会继续经过最低的位置，由于重力会减慢到0，所以它会被放回到最高的位置，然后钟以向下的加速度被扔下。此后，他继续摇摆。

根据上面的描述，摆可以永远摆下去，但由于阻力的作用，它会逐渐减小，最后停止。因此利用发条装置来提供摆动的能量。

劳瑞亚时钟 · 1728-1759

天文台表（Chronometer），又称航海天文钟或精密钟，是一种高精度0.5秒、可随身携带的机械计时仪器。可用于指示时间和测量时间间隔，检查各种机械秒表、导航定位和野外天文观测。

随着电子技术的发展和晶体振荡器的普遍应用，精确的石英天文钟逐渐取代了机械航海钟。

石英表·1969

石英表，又称石英振动电子表，是手表类型之一。英文名称为Quartz Watch。在钟表上使用石英晶体是一项现代发明。世界上第一块石英表诞生于1967年7月。1969年，日本精工推出了世界上第一块具有全球领先技术的准石英表，命名为“Quartz Astron”。

当石英晶体受到电池电量的影响时，会引起有规律的振动。

石英晶体每秒振动次数高达32,768次。人们可以设计一个简单的电路来计算振动次数。当次数达到32768次时，电路就会传播消息，让秒针前进一秒。

因为石英的振动相当有规律，即使是便宜的石英表一天之内也不会超过1秒。

石英表也可称为“石英振动电子表”，因为它利用了石英电影的“发丝振动现象”。当石英受到外力电压时，会产生形变和伸缩特性。相反，如果石英受到压缩，则会导致石英两端产生电能。石英表就是利用周期性连续“发丝振动”为我们带来准确时间的晶体。

它比传统机械表更薄、更精准。同时避免了使用机械表时上发条的繁琐，得到普及。

原子弹·2050

原子钟是一种计时装置，其精确度可以达到每2000万年1秒的误差。它最初是由物理学家为了探索宇宙的本质而创造的；他们从来没有想过，这项技术可以应用到有一天，应用到有一天，这项技术可以应用到有一天。全球导航系统。

20世纪30年代，美国哥伦比亚大学教授伊索-拉比教授和他的学生在实验室里研究原子和原子核的基本特性。在研究过程中，拉比发明了一种称为磁共振的技术。依靠这项技术，他可以测量原子的自然共振频率。他还获得了1944年的诺贝尔奖。

人们平时使用的时钟，精度较高，误差在1分钟左右，对日常生活没有影响，但在高生产和科学研究中需要更精确的计时工具。目前，世界上最精确的计时工具是20世纪50年代出现的原子钟。

原子钟利用原子发射的电磁波来利用原子吸收或释放时的电磁波。因为这种电磁波非常稳定，再加上一系列精密仪器进行控制，原子钟的计时可以非常准确。原子钟中使用的元素是氢（Hydrogen）、铯和铷。原子钟的精度可以达到每2000万分1秒的误差。这为天文、航海、宇宙航行提供了有力保障。

无线电观察·21世纪

一种通过接收国家时间中心的无线信号来确保时间准确性的计时工具。

电波钟的工作原理：首先由标准时间中心对标准时间信号进行编码，采用低频（20kHz～80kHz）载波方式发布时间信号。电波手表通过内置的微型电波接收系统接收低频电波授时信号。时间码信号由专用集成芯片调解，然后时间控制机构会自动调整电波钟表的计时。通过这样的技术流程，接收到标准时间信号的电波钟表（或其他时间）与标准时间中心的标准时间保持高度同步，进而所有电波钟表显示严格一致的时间。

​

时间工具发展至今，从巨大笨重的太阳，到现在时间紧凑、精准的手表，甚至各种电子产品，再到融入新技术的互动局面，科学发展也将促进人类生活质量的提高。

（文章参考百度百科，以上图片来源于网络，侵删）