最近大热的《长安十二时辰》不知道大家看了没,在这部剧中,时间是非常重要的一条主线,剧中也出现了各式各样的古代计时工具,比如下面这个:剧中李司丞命令架起“火闹钟”来倒计时:架上的“火闹钟”是这个样子↓↓:那么这个“火闹钟”是怎样计时的呢?别着急,答案在后面~“火闹钟”只是古代众多计时工具的一种。今天,大院er就带着大家一起了解一下,计时工具的前世今生。
日晷:看影子,知时间
远古时期,人们对计时精度并没有多大需求,日出而作,日落而息,太阳的位置便是他们评判时间的唯一依据。但随着人类的发展,人们对“标准时间”的需求逐渐显现。充满智慧的古人在“日出而作,日落而息”的计时方法上加以改进,依据“不同的时刻,太阳所处的位置不同,物体投射在地面上的影子方向和长短也不同”的这一原理,发明了初具现代钟表雏形的日晷。日晷的功能十分强大,不仅可以判断时间,还可以判断月份和节气。
火钟&流体钟:古老的定时器火钟和流体钟只能测量时间间隔,但可以通过天文测时的方法确定开始计时的起点,结合火钟和流体钟的测量结果,则可以得知当时的具体时间。火钟正是根据这一原理发明的。古时官方使用的火钟通常为“定时蜡”:在蜡烛上刻上均匀的刻度,随着蜡烛的燃烧,就可以测定时间的长短。影视作品中出现的“一炷香”、“一袋烟”的时间实质上就是火钟。在这里要为大家介绍一下很有趣的古代闹钟——龙盘香钟。
在一个类似“龙舟”的物品上放置着一炷香,香上悬挂着几根带着铃铛的细线,随着香的燃烧,到细线的位置时,会把线烧断,使铃铛掉落在龙舟下方放置着的铜盘上,从而发出清脆的响声,告诉大家时间。可以挪动细线的位置从而改变“叫醒”人们的时间,这大概是人类历史上最简单的闹钟了。
机械钟:与古代中国失之交臂
在机械钟的发展史上,让人最扼腕叹息的应该是中国。早在北宋时期,苏颂发明的水运仪象台中就用到了机械钟的核心——擒纵机构。然而,当时并没有引起朝廷的重视,其发明者苏颂也没有传下详细资料,这使得我国白白丧失了一次机械钟发展的机会。
现代钟表:你用过几个20世纪,人们发现了电磁振荡现象,并以此为基础发明了电子表!
第一代电子表利用磁场推动机械钟走时,电池给振荡器提供能量使其发生并维持振荡,振荡器磁场的周期性变化作用于摆轮上的永久磁铁,推动摆轮来回摆动,带动指针转动,以此指示时间。
每天的误差约为15s;第二代电子表增加了音叉进行稳频,使整个振荡系统的振荡频率取决于音叉的振荡频率,将误差降为了每天在5s以内;第三代电子表使用石英晶体进行稳频,产生非常稳定的32768Hz频率信号,通过集成电路变换成每秒振荡一次的信号,进一步提高了计时精度;第四代电子表,机械结构已经减少到最小程度,用集成电路代替齿轮,代替指针的是发光二极管或者其它显示元件,每天的误差不到0.1s!