一小段钟表史话

也许，很多人以为，钟表的用途不过是计时，其实不是的。不仅现在不是，从前也不是。说出来让你惊讶：对xx计时的要求最初是因为航海！这里说的“xx的计时”，古代日晷、铜壶滴漏、沙漏之类简单计时器不在其列。
人类最初关于时间的概念源于地球的自传。现在一般也可以这样理解。如果以某一定点为基准，那么不同的经度上的时间就不同，所以有格林尼治时间跟北京时间的区别。
假如你乘船在大洋上航行，你最关心的是你现在的位置。要确定位置就得知道纬度和经度。今天最简单的办法是GPSxxxx，或者更简单的是看一看你腕上的表和太阳。可是从前这是大问题。纬度还好说，你只要测量一下中午（日影最短）时刻的太阳与水平的夹角就行了。而测量经度就不那么简单。伽利略曾经提出，利用木星的四个卫星可以测定经度，但是，那要进行长时间的望远镜观测，太不实用。因此他建议制造准确的航海计时器——知道了时间也就知道了经度！他自己是用“摆”来测定时间的，可那太粗糙了。
惠更斯也曾经致力于用“摆”来制造xx的计时器。但是摆在摇晃的船上不能保持良好的状态，他失败了。
在xx的计时器发明之前，人们不得不用观测月亮的方法确定经度。这需要xx的仪器和细心的计算。观测月亮小到5分的误差，经度上就会造成2.5度（150英里）的差错，这是不能容忍的。
那时需要的是“一般海员能理解、能应用、无需天文学上繁难计算的”经度测量方法。为了解决这一问题，1604年，海上大国西班牙国王悬赏10万弗洛伦萨金币。没有结果。1714年，后起的海上大国英国悬赏2万英镑，终于有了眉目。
以在力学上发现“胡克定律”闻名的胡可，当时担任了检验各种理论的负责人。他想到了发条。但是发条在放松时力量会逐渐变弱，致使前后速度不均匀。他于是又发明了一个“平衡轮”，就是利用惯性来控制速度。又经过若干人的努力，1761年，终于有一个叫格雷厄姆的人制造了一架合格的钟。这架钟在跨半个地球的九个星期的航行中仅差5秒。他获得了总奖金的一半，1万英镑。
今天我们随便一个人都可以把一块机械表戴在腕上，那是我们的前人几百年努力的成果。今天我们知道，机械表的原理还是发条和齿轮。他的控制机构由平衡论、游丝、擒纵机构组成，所以已经做得足够准确。当然，由于热胀冷缩等原因，机械表的准确度还不是很高。电子表的准确性是由石英晶体的固有震动频率来保证的，因此更准确些。更准确的计时，则要用到原子震动的频率来实现了。据说目前{zh0}的铯原子钟达到500万年才相差 1 秒。
但是很多人仍然喜欢机械表。有些表壳的后背是透明的，能够让人看见里面机件的运动。它满足了人们的好奇心，也让人时常发思古之幽情。
2010年3月24日