钟表的历史演变.docx

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钟表的历史演变

钟表的历史演变

钟表的历史演变发表时间:

2008-5-913:

50:

08来源:

科学教研组我们知道，钟表是计时器的一种。

在钟表发明以前，我们的先辈已经开始利用各种方法来度量时间。

比如，依据太阳光线的位置判断时间的日晷，使用沙子的流动记录时间的漏斗，也有人把它们叫做“太阳钟”和“沙钟”。

但是这些不属于“钟表”概念的范畴，因为钟表计时的原理是通过能够产生振荡周期的装置来计算时间。

有关钟表的发展历史，大致可以分为三个演变阶段:

一、从早期天文计时器中逐渐脱离;二、从大型的报时钟向微型化过渡;三、腕表的发展和电子技术的运用。

每一阶段的发展都是和当时的技术发明分不开的。

早期的天文计时器英国著名的科技史学家李约瑟在《中国科学技术史》中曾经讲述出段一被淹没了六个世纪的历史。

他说当西方的钟表在17世纪初进入中国的时候，其实它们装配的“擒纵机构”的雏形已经出现在600年前的中国。

公元1088年，我国宋代科学家苏颂和韩工廉等人制造了天文观测仪器——“水运仪象台”，它是把“浑仪”“浑象”和机械计时器组合起来的巨型机械装置。

高约12米，7米见方，分为三层，上层放浑仪，进行天文观测:

中层放浑象，可以模拟天体运转作同步演示，下层是该仪器的心脏部分，计时报时、动力源都在这一层中。

因为天象的运转是以时间为基础的，而通过机械结构实现时间的运行就必须有能够形成时间间隔的装置，这样便出现了早期的“擒纵机构”。

这个中国古代的伟大发明在世界钟表史上具有极其重要的意义。

由此，我国著名的制表大师、古董钟表收藏家，钟表历史学家矫大羽先生首倡提出了“中国人开创钟表史——钟表是中

独立运转的机械钟14世纪初，位于欧洲的意大利、国古代五大发明之”的观点。

英国。

法国等国的教堂等建筑物上出现了机械报时钟，因为报时钟的运行需要持续的动力来源，所以当时采用的方法就是用绳索悬挂重物，利用地心引力产生的重力作用带动一系列机构的运转。

此时大型的机械钟主要采用“机轴擒纵机构”VergeEscapement，或者叫做“疆状轮擒纵机构”Crown-wheelEScapement，主要的组成部分由一个形似西方王冠造型的“冠状轮”作为擒纵轮，它的凸齿与“机轴”上的两个“擒纵片”相咬合，而充当“调速器”的是两端装有重物的“摆杆”，它位于“机轴”的顶端。

这个时期具有代表性的钟，包括，意大利人GiovannideDondi1318-1389于1364年左右在帕维亚Pavie建造的天文钟，1386年建立的英国Salisbury教堂钟以及1389年制造的法国Rouen大钟等等。

在15世纪中期由于发明了铁制的发条，这样就使体积庞大的钟有了新的动力来源，也为钟的小型化创造了条件。

1459年，法国制钟匠就为查理七世制作了第一个发条钟。

1510年，德国人PeterHenlein1480-1542制作了发条钟，1525年左右，JacobZech也制造了具有均力圆锥轮Fusse装置的便携式发条钟。

在16世纪时期，法国的制钟中心位干Blais和Strasbourg等地区。

1583年，意大利人伽利略Galileo，1564-1642建立了著名的等时性理论，也就是钟摆的理论基础。

荷兰科学家惠更斯ChristianHuygens，1629-1695在1656年应用伽利略的理论设计了“钟摆”，第二年在他的指导下，年轻的钟匠SalomonComer制造成功第一个摆钟。

1658年，AhasuerusFromantee在英国也制造了摆钟。

惠更斯在1675年再一次发明了“游丝”，这样就形成了以游丝作为装置的调速机构，它为制造便于携带的怀表提供了有利的技术条件。

表的出现以及发展早在15世纪后半期，在意大利已经出现了有关表的记载，这主要是由于发条的发明起到了关键性的作用。

到了16世纪初，在法国和德国也有表的出现其中最著名的应该是德国的“纽伦堡蛋”NurnbergEgg，它具有卵状的外观造型并且只有一根时针。

实际上这个时期所谓

的表，主要是指运用了发条动力以及机轴擒纵机构的小型计时器但是它们已经形成了怀表的雏形。

16世纪中期以后，随着金属摆轮的出现，它作为调速装置逐渐代替了早期位于机轴上的摆杆，所以在17世纪制作的早期表中，我们已经能够见到机芯内转动的摆轮装置。

18世纪是怀表发展的黄金时期，有许多制表大师的发明被应用在各类作品中。

在英国，JohnHarrison1693-1776制作了一系列的航海精密计时器，使怀表的走时精度达到了一个高水平，由于走时准确度的大大提高所以这个时期的怀表已经运用了秒针。

1704年，JacobDebaufre和NicolasFatiodiDuillier1654-1753首创宝石轴承，在一定程度上减小了机芯中齿轮与夹板之间的摩擦力。

法国人JeanAntoineLepine1720-1814于1760年左右制作了一种机芯，把传统的多层夹板结构进行了突破性的改变，所以使得怀表的厚度相对变薄，历史上称之为“Lepine机芯”，后来有许多怀表机芯夹板的排列方式都受到了它的影响。

同时，瑞士的钟表工匠也在探索新的领域，1770年左右，Abraham-LouisPerrelet17290-1826发明了自动上条的机械时计，而他本人也因此成为制造自动表的

Abraham-LouisBreguet1747-1823同样诞生在这个钟先驱人物。

著名的钟表大师——

表繁荣的时代，他在18世纪末期发明了“陀飞轮”Tourbillon机构，在过去的200多年中，这种机构一直被认为是最复杂的钟表机械装置之一，而Abraham-LouisBreguet

在世界钟表历史上也被称为“表圣”。

18世纪中叶，在远离欧洲的美国也出现了制表工匠，他们为后来美国钟表工业的崛起创造了条件。

在1700-1800年期间发明了各种各样的擒纵和调速机构，为怀表的进一步发展奠定了深厚的基础。

1725年，英国人GeorgeGraham1673一1751改良了“工字轮擒纵机构”CylinderEscapement，其擒纵轮齿的形状类似于中国的“工”字，这种机构直到20世纪早期还应用在表机芯中。

1730年，Jean-BaptisteDutertre1715-1742发明了“复式擒纵机构”DuplexEscapement，莫擒纵轮具有双层结构并且带有尖齿。

1754年，英国人ThomasMudge1715-1794发明了“英国叉式擒纵机构”EnglishLeverEscapement，进一步提高了怀表计时的精确度，并且在1769年为乔治三世的王后制作了带有此种机构的怀表。

如今，我们使用的机械表中的擒纵机构就是以他的发明为雏形的。

1775年，JohnArnald制作了“冲击式擒纵机构”DetentEscapament，使用在精确度比较高的精密计时钟表中，而且他也是s螺旋状游丝的发明者。

在同一时期，双金属补偿摆轮、球形游丝等调速机构装置也被应用在怀表中。

伴随着钟表机构创新发明的不断涌现，怀表制造技术也在持续地发展。

1741年，法国制钟匠NicholasFardoil发明了切削齿轮的机器，紧接着WilliamBlakey在1744年制造了切削齿轴的工具。

1776年，法国制表大师FredericJapy1749-1813率先采用了机器生产机芯的基板。

进入19世纪的工业革命时期，GeorgesAugusteLeschot1800-1884采用名为“Pentograph”的机器生产钟表零件，使得钟表零件的标准化成为可能。

瑞士人Georges-FedericRaskopf1813-1889也为制造低价而普及的怀表做出了贡献。

与此同时，美国钟表工业有了长足的进步并且开始批量生产各式怀表。

1875年，中国也出现了民族钟表工业据矫大羽先生的权威资料《美华利五十年纪念册》推断，1875年是中国近代钟表工业的开端。

由于许多发明的应用以及制造技术的成熟，怀表在体积以及精确度方面有了很大的改进，怀表机械也能够在计时的基础上运用更多的复杂功能，比如:

打簧报时、独立计时，万年历，响闹、世界时区等等。

在1900年巴黎举行的世界博览会上“Lerey01”超级复杂怀表获得了博览会大奖，其25项不同功能的完美组合

成为当时世界上最复杂的怀表。

日出日落，恒久不变的是时间的长河。

早在上万年前，人类就已经学会了观察并掌握时间的运行规律。

从日冕到原子钟，人类对时间的掌握和度量方式，越来越科学，越来越精密。

日晷是最早报“标准时”的仪器，它由晷盘和晷针组成。

晷盘是一个有刻度的盘，其中央装有一根与盘面垂直的晷针，针影随太阳运转而移动在盘上的位置。

那时，有钱人家里自己也装有这种钟表。

埃及是第一个漏壶钟出口国。

它由两个互相叠置的圆筒组成。

水从上面的圆筒穿过一个小孔滴入下面的圆筒。

水滴完了，就是某个时辰过去了。

大一点儿的漏壶灌一次水可报六个小时，然后再重新装满水。

古埃及法老王朝的钟表巧匠甚至制作了装有指针和鸣击装置的钟表，每隔一小时，一定数量的圆球便滚落到金属盖上，发出大声的鸣响。

罗马人是埃及漏壶钟的主要买主。

清晨，报时人大声地报出钟点，然后，每家每户便往漏壶钟里装满水。

罗马诗人普拉图斯对这样的计时方法很不满意。

他写道:

“但愿上帝杀死发明钟点的人……因为钟点把我的整天撕成了碎块。

以前，我的肚子便是我的报时钟，在所有的钟表中它是最好和最准确的。

”据说君士坦丁大帝曾经有一只奇妙的钟，即使在今天看来它也是一只极不寻常的、复杂的计时器。

它有一棵树木的形状，在枝丫上坐满所有可能的动物，下面蹲着许多的狮子，时钟一敲，狮子便张开大口，发出吼声。

柏拉图是第一个借助埃及的漏壶制成闹钟的人。

他把下面的圆筒挂起来，使它可以旋转，过了一定的时间，圆筒便翻倒，把水倒出，水又流往一个哨管，水流的冲击造成的气流使哨管吱吱作响。

每隔同样

”，催促着这位伟大哲学家的学生去上课。

漏的时间，柏拉图的闹钟便准时地“吹响

壶计时的方法持续了几千年。

查理大帝在位时还从诃伦哈里发那里得到过一只装有时针和鸣击器的漏壶钟，它用纯金制成，做工精巧，富有艺术性。

直到12世纪，一名僧侣发明了沙时钟，漏壶才逐渐被沙时钟取代。

最后，彼得亨兰发明了平衡轮，克里斯蒂安海根斯发明了摆锤，在此基础上，才制成了类似于今天的钟表。

据考证，早在公元前2000年，中国就有了漏壶。

一张公元前2679年的图样证明中国早就有了类似于印度人和阿兹台克人所拥有的日晷。

除此之外，中国人还用另外的方法制作了他们的计时器，例如，他们通过燃烧刻有时间标记的熏烛来计算时间。

另外，据说中国的一位制作钟表的能工巧匠，用各种各样的熏料制成了一种香味钟，它每小时散发出一种不同的味道。

不过中国古代的日晷、水钟、火钟、铜壶滴漏等，只能算是古人的计时器。

没有嘀嗒嘀嗒的钟表声，都不能称做钟表。

到了1090年，北宋宰相苏颂主持建造了一台“水运仪象台”，每天仅有一秒的误差，而且，它有擒纵器，正是擒纵器工作时能发出滴答滴答的声音。

这就是钟表与计时器的区别。

国际钟表界都把擒纵器视为钟表的心脏。

在瑞士，一本世界钟表界的权威书刊上写道:

“现代机械钟表中使用的擒纵器源自中国古代苏颂的发明。

”在英国著名科技史家李约瑟的一本书中，也写着这样一段话:

“苏颂把钟表机械和天文观察仪器结合起来，在原理上已经完全成功，他比罗伯特胡克先行了六个世纪，比方和斐（与胡克同被西方认为是天文钟表的发明人）先行七个半世纪。

”因此，完全可以大胆断言是中国人开创了人类钟表史，并影响了后来西方钟表的进展。

瑞士钟表五百年准确的时间、精密的机械、优美的造型、身份的象征、高贵的价值成为瑞士钟表文化的特征。

瑞士钟表文化以高端的品质，过硬的技术领先世界，成为世界钟表工业的奇葩，瑞士工业的骄傲。

欧洲钟表在16世纪初文艺复兴的故乡意大利问世，后来逐渐传到法国、德国和瑞士日内瓦。

瑞士钟表业在16世纪中叶出现在日内瓦，开始的发展

就和文化艺术有着密切的联系。

日内瓦钟表制造业的历史悠久，迄今已有500年的时间。

日内瓦人习惯把钟表制造业称作钟表首饰业?

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13世纪，日内瓦已出现了一些专门制作金银首饰的工匠。

到了15世纪，首饰的制作不仅形成了专门的行业，而且颇有些名气，各种首饰、宗教艺术用品精致美观，畅销于欧洲各地。

1536年，独立的日内瓦共和国宣告成立，随后在新教领袖加尔文的领导下进行了宗教改革，1541年通过了一项法令，禁止工匠制作供天主教教徒祭祀用的一切物品。

这一决定给日内瓦的首饰制造业以沉重的打击，迫使其另谋出路。

日内瓦当时各种首饰及工艺品的制作水平非常高，因而钟表制造一经传到日内瓦，有着传统的文化底蕴、熟练的技术工艺和优秀工匠的日内瓦马上如鱼得水，钟表制造业很快在日内瓦发展壮大。

可以说，加尔文倡导的在宗教改革对瑞士制表业起着促进作用。

16世纪末，日内瓦手表已经因高质量而享有声誉，而瑞士钟表匠们于1601年创建了日内瓦钟表匠协会，是当时全世界范围内成立的第一个钟表协会。

钟表制造业就此在日内瓦发展壮大，所以说日内瓦是瑞士钟表文化的摇篮。

瑞士钟表业的诞生和发展，与法国的宗教文化也有着密切的联系。

17世纪以前，法国的国教虽然是天主教，但由于亨利四世曾于1598年4月13日签署了著名的《南特赦令》，法国王室一直容忍新教的存在。

到了路易十四时，1685年废除了《南特赦令》，取缔了新教，并开始大肆搜捕新教徒。

于是，大量的新教徒纷纷从法国逃到日内瓦，而在这些宗教难民中，有许多是技术高超的钟表工匠，他们带来的钟表制造技术使日内瓦的钟表业在短期内有了跳跃式的发展。

18世纪初，日内瓦的人口为2.6万多人，钟表工匠有1000多人，到了18世纪中叶猛增到6000多人，钟表业成为日内瓦最主要的行业。

瑞士日内瓦人很早就将钟表业当做一门文化艺术来看待，早在1776年，日内瓦就成立了“艺术促进会”，它的主要任务之一就是设法提高钟表的质量。

用“艺术促进会”来研究和提高手表的质量，这在当时的欧洲来讲是一项创举，表明瑞士人在钟表业方面是多么注重文化艺术和质量。

钟表，也是由中国人在900多年前的北宋时期发明的。

近日，笔者在上海遇见世界著名的钟表大师、香港钟表历史学家矫大羽时，他激动地对记者说，经过数年的努力和求证，他提出的“中国人开创了钟表史”这一观点，已被世界钟表界认可。

矫大羽说，中国古代有日晷、水钟、火钟、铜壶滴漏等，这只能算是古人的计时器。

没有嘀嗒嘀嗒的钟表声，都不能称作钟表。

到了1090年，北宋宰相苏颂主持建造了一台水运仪象台，每天仅有一秒的误差。

而且，它有擒纵器，正是擒纵器工作时能发出嘀嗒嘀嗒的声音。

这就是钟表与计时器的区别。

国际钟表界都把擒纵器视为钟表的心脏。

在瑞士，他找到了一本世界钟表界的权威书刊上写到:

“现代机械钟表中使用的擒纵器源自中国古代苏颂的发明。

”之后，他又在英国著名科技史家李约瑟的一本书中，找到了他的一段话:

“苏颂把钟表机械和天文观察仪器结合以来，在原理上已经完全成功，他比罗伯特胡克先行了六个世纪，比方和斐与胡克同被西方认为是天文钟表的发明人先行七个半世纪。

”由于矫大羽知道擒纵器在钟表发明中所占的决定性作用，他在实地考察和查找了大量有关水运仪象台的资料后，翻阅了苏颂所著的《新仪象法要》一书，并找到了西方权威人士的话作为旁证，大胆断言是中国人开创了人类钟表史，并影响了后来西方钟表的进展。

有关钟表的发展历史，大致可以分为三个演变阶段，那就是:

一、从大型钟向小型钟演变。

二、从小型钟向袋表过渡。

三、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。

公元1088年，当时我国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，我国著名的钟表大师、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?

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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GeorgeGraham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ThomasMudge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MercedesGleitze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～从我国水运仪像台的发明到现在各国都在研制的原子钟这几百年的钟表演变过程中，我们可以看到，各个不同时期的科学家和钟表工匠用他们的聪明的智慧和不断的实践融合成了一座时间的隧道，同时也为我们勾勒了一条钟表文化和科技发展的轨迹。

关于中国的钟表史得从三干多年前说起，我国祖先最早发明了用土和石片刻制成的“土圭”与“日规”两种计时器，成为世界上最早发明计时器的国家之一。

到了铜器时代，计时器又有了新的发展，用青铜制的“漏壶”取代了“土圭”与“日规”。

东汉元初四年张衡发明了世界第一架“水运浑象”，此后唐高僧一行等人又在此基础上借鉴改进发明了“水运浑天仪”、“水运仪象台”。

至元明之时，计时器摆脱了天文仪器的结构形式，得到了突破性的新发展。

元初郭守敬、明初詹希元创制了“大明灯漏”与“五轮沙漏”，采用机机械结构，并增添盘、针来指示时间，其机械的先进性便明显地显示出来，时间性电益见准确。

十九世纪末期，我国造钟工艺达到了一个崭新的水平。

1875年由上海“美利华”作坊制造的南京钟，屏

风式样，钟面镀金，镌刻花纹，以造型古朴典雅、民族风格鲜明和报时清脆、走时准确而闻名于海内外，曾于1903年在巴拿马国际博览会上获特别奖。

我国手表是1955年由天津、上海先后试制出来的。

现较为出名的有东风、上海、宝石花、海鸥等牌号。