时钟发展史

时钟是人类发明的最早的物件之一,因为要连续测量时间间隔。一些自然时间间隔(如日、闰月、年)可以通过观测获得,更短的时间间隔需要使用时钟。

几千年来,计时设备的原理也发生了很大的变化。日晷是利用物体在平面上的影子对时间的变化,计算时间间隔的仪器有很多种,包括最广为人知的沙漏。与日晷配套的水钟可能是最早的计时仪器。

欧洲在1300年发明了擒纵机构,后来又创造了第一个机械钟,可以使用摆轮等振荡计时设备。发条驱动的钟表大约出现在15世纪,钟表业大约在15世纪到16世纪开始发展,1656年发明了摆钟。

因此,计时的准确性进一步提高。当时航海对时间的准确性有要求,这也促进了钟表的可靠性和准确性。电子钟在1840获得专利,20世纪电子学的发展产生了一种完全没有机械机芯的钟表。

目前,时钟中的计时元件是谐振子,一种以固定的精确频率振荡的物体。谐振子可以是单摆、音叉、应时晶体或原子发射微波时的电子振荡。

模拟时钟用指针和角度来表示时间,而数字时钟用数字来表示时间。有两种时间表示法:十二小时制和二十四小时制。

大多数数字钟使用电子设备、液晶、LED和真空荧光显示器来显示时间。时钟功能也是电脑和手机的标准功能之一。

为了方便,距离,电话或盲人的需要,一个听觉时钟被用来通过声音告诉时间。为了满足盲人的需求,也有盲人时钟可以通过触摸来感知自己的时间,其中一些类似于传统的时间,但通过调整其设计,可以直接触摸表面来知道时间,而不影响计时功能。计时技术也在不断发展。

扩展数据:

原始人根据天空颜色的变化和太阳的亮度来判断时间。古埃及发现影子长度会随时间变化,发明了日晷在早晨测量时间。他们还发现水流动所需的时间是固定的,于是发明了水钟。在中国古代,人们还有一种用水来计时的工具——铜壶滴水。

中国不仅用水来计时,中国古代民间也用烧香来计时。龙舟时间更香,是用烧香计时的器具。它还有定时响铃的功能。

龙舟上有几根两端绑着金属球的小弦,弦下放着烧香。每隔一段时间,熏香会烧一根线,当金属球落入下面的容器时,会发出编钟声。这种烧香时计最早见于宋代文献。

用香多算时间不太准确,但是因为简单好用,很适合民间使用,所以以前很流行。根据文献记载,有些比较香,可以烧一天一夜,有些甚至可以烧一个月。

公元1088年,宋代科学家苏颂、韩公廉等制作了历史上第一个水上仪器舞台,由浑天仪、大象和机械计时器组合而成。

它由液压动力驱动,具有科学的擒纵机构。约12米高,7米见方。分为三层:上层装有浑仪,用于天文观测;中间层可以模拟天体进行同步演示;下层是仪器的心脏,定时、报时、电源的形成和输出都在这一层。

公元1276年,中国元朝郭守敬做了一个大漏灯。它是由水力驱动,通过齿轮系和相当复杂的凸轮结构带动木偶自动说出“鸣钟一会,刻鼓两分钟,鸣钹三声,鸣钹四声”的时间。

从宋代开始,24小时制从12点开始,一分钟就是今天的15分钟,比德国的台钟早了300多年。

公元1283年,英国的修道院出现了第一个由重物驱动的机械钟。

公元13世纪,意大利北部的僧侣开始建造钟楼(bell towers)来提醒人们祈祷的时间。

公元1360年,詹西元创造了“五轮沙漏”,由齿轮和时间盘组成。

16世纪中叶,德国开始有桌子上的钟。那些钟只有一个指针,钟面分为四个部分,这样时间精确到最近的十五分钟。

公元1657年,惠更斯发现摆的频率可以计算时间,并制成了第一个摆钟。1670年,英国人威廉·克莱门特发明了锚式擒纵机构。

公元1797年,美国人伊莱·特里获得了钟表的专利权。他被认为是美国钟表业的鼻祖。

1840年,英国钟表匠亚历山大·贝恩发明了电钟。

公元1946年,美国物理学家伊西多尔·拉比博士搞清楚了原子钟的原理。两年后,世界上第一个原子钟被造出来,原子钟至今仍是最先进的钟。它的运行是由铯原子和氢原子的自然振动完成的,可以在300年内精确运行,误差非常小。

18至19世纪,钟表制造业逐步实行工业化生产。

20世纪,它开始进入应时时期。

21世纪,根据原子钟原理发展起来的自动调整时间的电波钟表技术逐渐成熟。

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