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钟表

钟和表都是计量和指示时间的精密仪器。

钟和表通常是以内机的大小来区别的。

按国际惯例,机心直径超过80毫米、厚度超过30毫米的为钟;直径37~50毫米、厚度4~6毫米者,称为怀表;直径37毫米以下为手表;直径不大于20毫米或机心面积不大于314平方毫米的,称为女表。

手表是人类所发明的最小、最坚固、最精密的机械之一。

现代钟表的原动力有机械力和电力两种。

机械钟表是一种用重锤或弹簧的释放能量为动力,推动一系列齿轮运转,借擒纵调速器调节轮系转速,以指针指示时刻和计量时间的计时器。

电子钟表是现代出现的一种用电能为动力,液晶显示数字式和石英指针式的计时器。

原始人凭天空颜色的变化、太阳的光度来判断时间。

古埃及发现影子长度会随时间改变。

古巴比伦人6000年前发明日晷在早上计时,他们亦发现水的流动需要的时间是固定的,因此发明了水钟。

古代中国人亦有以水来计时的工具——铜壶滴漏,他们亦会用烧香计时。

将香横放,上面放上连有钢珠的绳子。

公元1300年以前,人类主要是利用天文现象和流动物质的连续运动来计时。

例如,日晷是利用日影的方位计时;漏壶和沙漏是利用水流和沙流的流量计时。

公元前140年到100年,古希腊人制造了用30至70个齿轮系统组成的奥林匹克运动会的计时器。

这台仪器被称为“安提凯希拉仪”,由29个彼此咬合的铜质齿轮和多个刻度盘构成,大小与一个午餐盒相当。

它于1901年在希腊安提凯希拉岛附近一艘古代沉船上被发现,因此得名,现保存在希腊国家考古博物馆。

东汉张衡制造漏水转浑天仪,用漏壶滴水推动浑象均匀地旋转,一天刚好转一周。

北宋元祜三年(1088)苏颂和韩公廉等创制水运仪象台,已运用了擒纵机构。

1283年在英格兰的修道院出现史上首座以砝码带动的机械钟。

13世纪意大利北部的僧侣开始建立钟塔(或称钟楼),其目的是提醒人祷告的时间。

16世纪中在德国开始有桌上的钟。

那些钟只有一支针,钟面分成四部分,使时间准确至最近的15分钟。

17世纪,逐渐出现了钟摆和发条。

它运转的精度得到了很大的提高。

乔万尼·德·丹第被誉为欧洲的钟表之父。

他用了16年的时间制造出一台功能齐全的钟,被称为宇宙浑天仪,它能够表示出天空中一些行星的运行轨迹,还可以对宗教节日和每天的时间有所反映,它于1364年开始被使用。

丹第制造的钟并不是欧洲的第一台钟。

据说,欧洲第一台能报时的钟是1335年于米兰制成的。

1657年,惠更斯发现摆的频率可以计算时间,造出了第一个摆钟。

1670年英国人威廉·克莱门特(William Clement)发明锚形擒纵器。

1695年,英国汤姆平发明了工字轮擒纵机构。

后来,同国的格雷厄姆发明了静止式擒纵机构。

1728到1759年,航海钟问世。

1765年,自由锚式擒纵机构诞生。

1797年,美国人伊莱·特里(Eli Terry)获得一个钟的专利权。

他被视为美国钟表业的始祖。

1840年,英国的钟表匠贝恩发明了电钟。

1946年,美国的物理学家利比博士弄清楚了原子钟的原理。

于两年后,创造出了世界上第一座原子钟,原子钟至今也是最先进的钟。

它的运转是借助铯、氨原子的天然振动而完成的,它可以在300年内都能准确运转,误差十分小。

18到19世纪,钟表制造业逐步实行了工业化生产。

20世纪,开始进入石英化时期。

21世纪,根据原子钟原理而研制的能自动对时的电波钟表技术逐渐成熟。

有关钟表的演变大致可以分为三个演变阶段,那就是:
从大型钟向小型钟演变。

从小型钟向袋表过渡。

从袋表向腕表发展。

每一阶段的发展都是和当时的技术发明分不开的。

1088年,宋朝的科学家苏颂和韩工廉等人制造了水运仪象台,它是把浑仪、浑象和机械计时器组合起
来的装置。

它以水力作为动力来源,具有科学的擒纵机构,高约12米,七米见方,分三层:上层放浑仪,进行天文观测;中层放浑象,可以模拟天体作同步演示;下层是该仪器的心脏,计时、报时、动力源的形成与输出都在这一层中。

虽然几十年后毁于战乱,但它在世界钟表史上具有极其重要的意义。

由此,中国著名的钟表大师、古钟表收藏家矫大羽先生提出了“中国人开创钟表史”的观点。

14世纪在欧洲的英、法等国的高大建筑物上出现了报时钟,钟的动力来源于用绳索悬挂重锤,利用地心引力产生的重力作用。

15世纪末、16世纪初出现了铁制发条,使钟有了新的动力来源,也为钟的小型化创造了条件。

1583年,意大利人伽利略建立了著名的等时性理论,也就是钟摆的理论基础。

1656 年,荷兰的科学家惠更斯应用伽利略的理论设计了钟摆,第二年,在他的指导下年轻钟匠S.Coster制造成功了第一个摆钟。

1675年,他又用游丝取代了原始的钟摆,这样就形成了以发条为动力、以游丝为调速机构的小型钟,同时也为制造便于携带的袋表提供了条件。

18世纪期间发明了各种各样的擒纵机构,为袋表的进一步产生与发展奠定了基础。

英国人George Graham在1726年完善了工字轮擒纵机构,它和之前发明的垂直放置的机轴擒纵机构不同,所以使得袋表机芯相对变薄。

另外,
1757年左右英国人Thomas Mudge发明了叉式擒纵机构,进一步提高了袋表计时的精确度。

这期间一直到19世纪产生了一大批钟表生产厂家,为袋表的发展做出了贡献。

19世纪后半叶,在一些女性的手镯上装上了小袋表,作为装饰品。

那时人们只是把它看成是一件首饰,还没有完全认识到它的实用价值。

直到人类历史进入20世纪,随着钟表制作工艺水平的提高以及科技和文明的巨大变革,才使得腕表地位的确立有了可能。

20世纪初,护士为了掌握时间就把小袋表挂在胸前,人们已经很注重它的实用性,要求方便、准确、耐用。

尤其是第一次世界大战的爆发,袋表已经不能适应作战军人的需要,腕表的生产成为大势所趋。

1926年,劳力士表厂制成了完全防水的手表表壳,获得专利并命名为oyster,第二年,一位勇敢的英国女性Mercedes Gleitze佩带着这种表完成了个人游泳横渡英伦海峡的壮举。

这一事件也成为钟表历史上的重要转折点。

从那以后,许多新的设计和技术也被应用在腕表上,成为真正意义上的带在手腕上的计时工具。

紧接着的二战使腕表的生产量大幅度增加,价格也随之下降,使普通大众也可以拥有它。

腕表的年代到来了。

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