人类计时工具的发展.docx
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人类计时工具的发展
一、中国历史
公元前2357~2258年
尧
【圭表】、【日晷】测时已达相当高的精度
公元前722~221年
春秋战国
中国的【漏壶】记时已达很高的水平
公元前201~公元9年
西汉
日晷和漏刻计时同时使用
公元85年
东汉
【浮子】和【漏箭】
公元132年
东汉
张衡制【漏水浑天仪】
公元450
公元450
李兰制“【停表刻漏】”
梁
殷夔制【恒定水位漏】
殷夔“漏刻法”
公元660年
隋
耿询、宇文恺制【大称式刻漏】,献于隋炀帝
公元665年
唐
吕才制“【多壶式受水壶刻漏】”
公元618~906年
唐
唐代盛行【赤道式日晷】,并于十七世纪前传入欧洲
公元1030年
北宋
燕肃制“【莲花漏】”
公元1135年
金
出现【复式多壶漫流刻漏】
公元1050年
北宋
舒易简、于渊、周宗制【皇佑刻漏】
公元1074年
北宋
沈括革新皇佑漏刻
公元1090年
北宋
苏颂、辅公濂制【水运仪像台】
公元1250年
南宋
【“香篆”钟】和【灯钟】记时在中国广为流行
公元1260年
元
【地平式日晷】由西方传入(携带式日晷)
二、世界历史
公元前20000年:
史前人以在木棍和骨头上刻标记的方式来计时。
公元前8000年:
埃及文明制订了12个月每月均为30天的日历。
公元前3000年:
两河流域的苏美尔人把一年分为12个月,每月
30天,每天分为360个周期,每个周期为4分钟。
公元前2000年:
巴比伦人使用每年354天的月历,每月29天和30天
相轮。
与此同时,玛亚人创立了一年260天和365天的日历。
公元前1500年:
埃及发明第一个移动日晷,将一天分为12个周期。
接着又发明一种叫【漏刻】的计时器。
公元前700年:
巴比伦人把一天分为相等的12个部分。
公元前100年:
雅典出现以一天24小时为基础的【机械漏刻】。
公元200年:
西方开始引入星期概念。
公元400年:
中国发展了机械漏刻。
公元1100年:
日晷在欧洲得到发展。
公元1350年:
德国钟表匠发明第一个【机械闹钟】。
公元1500年:
意大利教堂响起了机械钟声。
公元1510年:
德国纽伦堡出现【带发条的怀表】。
公元1583年:
格里历在罗马、西班牙、葡萄牙、法国和荷兰部分
地区生效。
公元1656年:
荷兰一位天文学家发明【自摆钟】。
公元1700年:
时钟上除时针外又加上了分针。
公元1800年:
计时精确度到1/100秒。
公元1840年:
建立格林威治标准时间。
公元1850年:
计时精确到1/1000秒。
公元1884年:
华盛顿会议制订全球时区表。
公元1928年:
发明【石英钟】。
公元1949年:
发明第一台【原子钟】。
公元1950年:
计时精确到微秒。
公元1965年:
计时精确到毫微秒。
公元1970年:
计时精确到微微秒。
公元1972年:
建立全球协调时间时。
公元1990年:
精确到毫微微秒。
公元1998年:
建立【超冷铯原子钟】,比微微秒又要精确10万倍。
计时工具的名称
圭表、日晷、漏壶、浮子、漏箭、漏水浑天仪、停表刻漏、恒定水位漏、大称式刻漏、多壶式受水水位刻漏、赤道式日晷、擒纵机构、莲花漏、多壶漫流刻漏、皇佑刻漏、水运仪像台、地平式日晷、机械闹钟、秒表、沙漏、怀表、自摆钟、石英钟、原子钟、超冷铯原子钟
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公元前1500年,出现的日晷是人类最古老的计时工具,埃及人首先开始使用这项技术,然后在整个地中海地区普及开来.日晷是以太阳投向刻度盘的阴影为基础的.通常由铜制的指针(晷针)和石制的圆盘(晷面)组成.
当太阳光照在日晷上时,晷针的影子就会投向晷面.太阳由东向西移动时,投向晷面的晷针影子也会慢慢地由西向东移动.移动着的晷针影子就好像是现代钟表的指针,晷面则是钟表的表面,以此可以来显示时刻.
在公元前1400年,出现的漏壶(沙漏或者滴漏)是第一个摆脱天文现象的计时仪器.它根据流沙从一个容器滴漏到另一个容器的数量来计量时间.古代人设计的“五轮沙漏”通过流沙从漏斗形的沙池流到初轮边上的沙斗里,以此来驱动初轮,从而带动各级机械齿轮的依次旋转.最后一级齿轮带动在水平面上旋转的中轮,中轮的轴心上有一根指针,指针则在一个有刻线的仪器圆盘上转动,以此来显示时刻,这种古老的显示方法几乎与现代时钟的结构完全相同.
很长的几个世纪里,人们对时间的把握,用的都是一些简单的工具.除了上面的这些方法以外,有人还利用流速均匀的滴水,发明水钟;利用点燃的香,人们分出了“一炷香”、“两炷香”等时间间距.但这些时间概念都不是精确的.
公元1088年,中国宋朝的机械师苏颂发明的“水运仪象台”(水钟)被认为是世界上第一架真正的机械钟,它是集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置于一体的综合性观测仪器,它实际上就是一座小型的天文台.这台仪器的制造水平堪称一绝,充分体现了我国古代人民的聪明才智和富于创造的精神.
1400年,第一批机械钟开始在欧洲流行,其始祖由意大利人乔瓦尼?
唐迪于1364年制成,他首次在机械钟里引入了轮式钟摆.
{法国铜鎏金嵌理石座自鸣钟}
1511年,荷兰人彼得?
亨莱茵制成了第一块怀表,但它只有时针而没有分针和秒针.怀表和钟的结构其实是完全一样的,所不同的是它利用螺旋弹簧制成的发条驱动,从而摆脱了传统的钟摆,它靠小巧的“体形”,轻松进入人们的口袋.
{机械摆钟}
1656年,有摆的挂钟(或座钟)产生于荷兰天文学家、数学家克里斯蒂安?
惠更斯的实验室内.它是以伽利略发现的摆的摆动具有规则性这个原理为基础而发明的.自此以后人类掌握了比较精确的测量时间的方法.
在发条技术发明后,时钟的体积大为缩小。
一五一O年,德国的锁匠首次制出了怀表。
当年,钟表的制作似乎仅限于锁匠的副业,直到后来,对钟表精度的要求越来越高,钟表技艺也日益复杂,才出现了专业的钟表匠。
一八O六年,拿破仑之妻、皇后J.约琵芬为王妃特制的一块手表,是目前知道的关于手表的最早记录。
这是一块注重装饰、被制成手镯状的手表。
当时,男人世界里凤行的是作为身分、地位象征的怀表,手表则被视作是女性的饰物。
(石英钟)
1928年,贝尔电话实验室的研究人员沃伦·马里森利用石英晶体在电路中能够产生频率稳定震动的特性,制造出了第一座石英钟。
翌年,第一批石英钟就作为商品面世了。
它的每日误差只有万分之一秒,比1920年制造的世界上最精确的机械钟的误差小10倍。
自此,石英钟取代机械钟,成为天文台向世界各地的人们提供标准时间的天文钟。
原子钟
石英钟的风光历史没有持续多久,1949年在美国制造成功的原子钟就以其几千几万年才相差1秒的超卓准确性,将石英钟变成了天文学领域的明日黄花。
NIST-7的下一代NIST-F1,其精确程度更可达10亿年误差不超过1秒。
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