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钟表历史:钟表历史演变

2024-10-28Aix XinLe

钟表业的间接影响也同样重要,作为第一个真正的精密仪器,它在精度和光洁度方面是其他仪器的榜样,无论是机械学影响还是社会影响,钟表都是第一。

钟表历史:钟表历史演变

 

钟表是现代技术最前沿的机械;并且在每个阶段都保持着领先;它是其他机器渴望达到的完美标志钟表业的间接影响也同样重要,作为第一个真正的精密仪器,它在精度和光洁度方面是其他仪器的榜样,无论是机械学影响还是社会影响,钟表都是第一。

《红楼梦》里,刘姥姥初进大观园,走进王熙凤的院子,“只听见‘咯当’‘咯当’的响声,大有似乎打箩柜筛面的一般,不免东瞧西望的忽见堂屋中柱子上挂着一个匣子,底下又坠着一个秤砣般一物,却不住的乱幌刘姥姥心中想着:这是什么爱物儿?有甚用呢?”。

小说写的是17世纪初,乡下人头一次看见摆钟的情景《红楼梦》全书提到钟表11次不仅贾宝玉怀揣一个核桃大的金表,连亲信奴仆也随身带表等到贾府衰落,值钱的金自鸣钟都变卖了,抄家清单上仍有钟表18件,可见收藏之多。

近代机械钟表全部产自欧洲,别的地区无法仿制大航海时代,欧洲人全球做生意,卖得最好的就是钟表18世纪末,英国量产一种圆形怀表,专供东印度公司送给中国的行商和地方官英国人发现,中国人对他们的大多数货物反应冷淡,却格外钟爱上了发条的机械。

第一次革命:重力代替水力就像很多欧洲人擅长的技艺一样,报时机器也开始于古希腊公元前3世纪,地中海就有不少水力驱动的机械,模拟天上星辰相对地平线的运动,这就是水钟,它可以用于夜间报时,后来它被拜占庭和阿拉伯继承和沿用。

中国典籍里也有制作水钟的记载但西欧人在罗马文明崩溃后,只晓得用沙漏、水漏、蜡烛计时直到公元1000年左右,西欧修道院可能从东方又引入了水钟说“可能”,是因为他们的“horologium(计时器)”一词也可以指日晷和沙漏,缺少实物,我们无法考证。

1198年的记载中提到,一个修道院起大火时,大家跑到计时器那里去舀水——暗示那是个水钟1300年前后,欧洲出现了重力驱动的钟最早由重力驱动的钟可能是1283年安装在英格兰邓斯特布尔修道院的一座钟,据记载,它安装在教堂窗棂上面,因此不大可能是水钟。

接下来几十年,重力钟出现在英国、意大利和法国;实物虽然无存,但有对其结构和原理的详细描述重力钟的原理,是让重物高高吊起,慢慢落下,持续拉动齿轮开始的重力钟需要设置在高塔里水钟到重力钟的进化,就好像两栖动物演变成不依赖水的爬行动物,从此前途广阔。

来自西北欧方言的clock一词,也取代了horologium这个希腊词机械钟的关键,是“擒纵”机构通过齿轮与棒子的配合,一擒,一纵,一收,一放,将水钟式的无节奏的动力转化为现代钟表式的有节奏的动力钟表传出的滴答声,就是擒纵结构的响声。

欧洲人是怎么想出这个结构的呢?有人研究认为,更早前有修道院借助类似的原理实现了自动撞钟无论如何,修道院是这种前沿技术的第一个使用者无论是水钟还是重力钟,周期并不稳定动力大了,钟就快一点;动力小了,钟就慢一点。

最早的机械钟一个昼夜下来能误差两个小时但钟的质量在突飞猛进地提高1336年,米兰安装了一座时钟,可以在1点时打一下,两点时打两下……这个功能大受公众欢迎随后200年间,教堂钟楼逐渐普及时钟,欧洲人也习惯了“定点广播报时”。

同时,重力钟也逐渐小型化,有一些已经可以摆进客厅做家具了第二次革命:弹簧代替重力重力机械钟发明100年后,有人在里面安上了弹簧,让弹力代替重力驱动钟弹簧钟不像重力钟,不一定要吊得高高的,它可以小型化,可以放在桌子上架子上,也可以轻松搬走。

但弹力驱动的一个问题是,弹簧会松,钟走的速度误差太大早期的弹簧钟远不如重力钟那么准确克服这个问题的装置叫“均力锥轮”,它是一位不知名的机械天才发明的,大概出现于1400年到1450年之间它是一个有凸起螺线的锥形盘,链条绕在这个盘上,并且连接发条。

上发条时,越缠绕,螺旋直径越小——发条虽然绷得越紧,链条终端的力却没有增加,稳定输出给钟表之所以说发明它的人是个天才,是因为这个锥形轮的纵剖面,其实是双曲线形的那个年代还没有正确的数学公式去指导手艺人手艺人是在实践中摸索出了正确的形状。

而且他们一定是发明了特殊的机床,才能车出双曲线这种高超的工艺,现在看来还是令人佩服在麦哲伦环游世界的年代,德国工匠生产的、配有均力锥轮的弹簧钟,在欧洲名头响亮接下来,钟缩小成了表人类第一只表诞生于1564年的德国纽伦堡,后来被英国人叫做“纽伦堡蛋”。

1577年,一位匠人为天文学家第谷制造了精确的天文时钟,首次引入了分针17世纪中期,惠更斯为钟表添上了两件利器:一是摆锤,它利用了伽利略发现的“重物摆动周期恒定”原理;二是游丝,也就是把弹簧螺旋盘起来两者配合,让每日误差20分钟以上的钟表降低到一两分钟,大大提高了实用性。

惠更斯后,钟表业加速发展英国和法国走在前列学者刘易斯·芒福德曾说:“工业时代的标志是钟表而不是蒸汽机……钟表是现代技术最前沿的机械;并且在每个阶段都保持着领先;它是其他机器渴望达到的完美标志可以说,钟表为其他机械提供了模型……钟表业的间接影响也同样重要,作为第一个真正的精密仪器,它在精度和光洁度方面是其他仪器的榜样,无论是机械学影响还是社会影响,钟表都是第一。

”发展动力:炫富推动的产业在人类历史上地位这么重要的钟表,初衷并不是为了“引领工业革命”或者“带动科技创新”机械钟的出现,源于修道士对日程表的认真遵守他们为了不折不扣地定时祈祷,需要更可靠的时间仪器很快,昂贵的钟表在修道院外也找到了市场。

先是城市里各种富丽堂皇的建筑(比如法院、议会)购买机械钟,然后是富人宅邸无论公费还是私费,都是为了宣示其非同一般的财力和排场可以说,推动钟表发展的,就是人们拥有“百达翡丽”“江诗丹顿”的欲望——那不仅仅是报时工具,更是高级玩具和珠宝工艺品。

14世纪中期,欧洲钟楼上常会有一个机械人手握木棒敲钟报时接下来的200年间,敲钟的机械人和动物越来越多,可上演全套戏剧,精美繁复比如1499年威尼斯圣马可广场安装的钟,由两位巨大的牧羊人敲响,一位天使同时吹响号角,东方三博士进场,跪在圣母圣子面前,一手脱帽,一手献礼。

然后起身戴帽出门这座钟还会显示所有天体的运行位置再比如瑞士伯尔尼天文塔的钟表建于1530年,每小时会有4分钟的机械人表演:公鸡鸣叫、跳舞的小丑敲钟、克洛诺斯翻转沙漏、城市的吉祥物游行……最早的表,比如保存至今的一只16世纪晚期制造的“纽伦堡蛋”,很像现在的豪表。

表盘是金子的,整体是一块六边形的哥伦比亚翡翠,机芯置于其中那个年代的表往往还做成新奇形状,比如水果或者动物另一件保存至今的,是16世纪初的“盐器钟”,是法国国王送给英国国王的礼物,银质镀金,缀满珐琅花纹、贝壳与宝石,表盘放在水晶壳里。

盐器是当时餐桌上最重要的器具,放在宴会长桌中间这类“盐器钟”,当时的英国王室收藏了11个钟表史上,美轮美奂的作品数不胜数,如果不是为了炫富,欧洲钟表不会遥遥领先。(小白村)来源: 科技日报

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