會員登錄
自然科普：時間漫談
打賞
推廣
時間漫談
----時間與鍾表
什麽是時間？哲學範疇定義為：時間是物質運動的存在形式。是物質運動過程的持續性和接續的秩序。具有客觀性和無限性。是一維的，總是朝著一個方向流逝，一去不複返。用一個量即可完全量度。它和運動著的物質不可分離，和空間也不可分離。
科學對時間的定義也較為抽象。時間包含時刻和時段兩個概念，時間是人類用以描述物質運動過程或事件發生過程的一個參數，確定時間是靠不受外界影響的物質周期變化的規律。例如月球繞地球周期，地球繞太陽周期，地球自轉周期，原子震蕩周期等,確定時間源於宇宙。
古往今來，人類社會世俗文化中對時間的認知和描述又是怎樣的呢？孔子曰：逝者如斯夫，不舍晝夜；莊子曰：人生天地間，若白駒過隙，忽然而已；光陰似箭，日月如梭……，每每形容時間一去不複返之珍貴、短暫，惜時也。而海枯石爛、滄海桑田、觀棋爛柯等等詞語，又常常是形容時間之漫長、恒久也。這些都是人們對時間的浪漫的文藝描述。
在中國，漢朝以前，“時”指季節，“一時”相當於現在的一季。漢朝以後，“時”不再表示季節，而是用來表示計算時間的單位了。當時，古人把一天平均分成12個“時”，“一時”等於現在的兩個小時，人們習慣把這個“時”稱為“時辰”。在一些古典書籍中，我們也經常會看到“時辰”這兩個字，很多人誤認為一個時辰就是現在的一個小時，其實這是不正確的。像古代表示夜間時間的“一更天”、“二更天”的“更”就是指時辰，一更到二更，二更到三更都是相隔兩個小時。後來，人們又把一天平均分成24等份，每等份仍用“時”來表示。這時的“一時”就是現代人們所說的一個小時。再後來，人們又把一小時分成60等份，每等份的時間叫1分，把1分又分成60等份，每等份的時間叫1秒。這樣，現代人們日常生活中所用的時、分、秒就約定俗成的確定下來了。
在西方，古希臘天文學家，包括希巴穀和托勒密，定義太陽日的24分之一為“時”。以六十進製細分“時”，使得“秒”是一太陽日的86,400分之一。幾千年後，歐洲人又發展出擺鍾來保持“平時”（相對於日晷所顯示的視時），使得“秒”成為可測量的時間單位。秒擺的擺長在1660年被倫敦皇家學會提出作為長度的單位，在地球表麵，擺長約一米的單擺，一次擺動或是半周期（沒有反複的一次擺動）的時間大約是一秒。
長期的生活實踐中，古人通過對日月盈昃，四時八節的天象與氣候的觀察，理論上出現了：甲子、歲、月、日；時、刻、更、點、秒等單位，甚至佛教中出現了更小的時間單位“一刹那”。在生產、生活中對時間有了具體而確切的計時要求。但“時間”看不見，摸不著，如何直觀的反映和度量呢？於是“時間”的化身“鍾表”應運而生。
約6000年前，古巴比倫就有了最早的計時裝置：太陽鍾，又叫日晷 。它由石質的圓盤和垂直立於圓心的金屬指針組成，通過太陽落在圓盤刻度上指針的影子來記錄時間。同樣，具有五千年文明曆史的中國，在悠久的曆史文化進程中，也孕育和創造出了多種多樣的計時器：圭表在約3000千年前的商周時代就出現了，人們通過太陽照射在圭表刻度上影子的長短計算時間，並通過測量正午的投影推算出二十四節氣。幾千年來，從最古老的圭表、沙漏、水漏到北宋時期當時世界上最先進的水運儀象台，中國人以自己的聰明才智，用不同的方法記錄時間，表現時間和認知時間。
雖然東方文明一直霸占著計時科技上千年，但是隨著歐洲的啟蒙運動和工業革命，近代西方人開始走到了前頭。文藝複興後十四世紀初，歐洲發明了以重錘驅動的大型機械鍾。十五世紀中期，發條的發明使原本體積龐大的機械鍾實現了小型化，使機械鍾得以進入家庭。1657年，荷蘭28歲的科學家惠更斯把重力擺引入機械鍾，發明了擺鍾。後來，惠更斯和胡克還各自發現了螺旋式彈簧絲的振蕩等時性規律，這為近代遊絲懷表和手表的發明奠定了科學理論基礎。
多少世紀以來，時間的精確測量始終是擺在人類麵前的一個難題。早期的計時裝置諸如日規、等均不能在科學原理上保持精確。直到伽利略發現了擺的等時性，惠更斯將單擺運用於計時器，使擺鍾的精確度比歐洲以前的計時器提高了100倍，將每天平均15分鍾的誤差，改進到每周大約一分鍾的誤差。此後，又經過了幾百年的不斷發展和進步，直到石英鍾的普及，人類才進入一個新的計時時代。
從日晷、水鍾（沙鍾）、機械鍾到石英鍾，人類的計時工具經曆了翻天覆地的變化。1955年，科學家又首次發明了原子鍾，可達到每100萬年誤差不超過1秒的驚人精度。2007年中國計量科學研究院成功研製“銫原子噴泉鍾”（ NIM4），實現了600萬年不差一秒，達到世界先進水平。時代在前進，科技在發展，鍾表等現代計時儀器也在與時俱進精益求精的解讀時間。
乘著時間的翅膀，萬物眾生同往。沐浴著大自然的陽光雨露，憧憬著幸福美好生活，人類將一如既往、生生不息的遨遊生存在茫茫宇宙之中。時間的鍾聲在回響，人們要珍惜時間，珍惜生命，一代代在時間中感受生活、感悟生命，不斷的探索時間於生命之意義。路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。宇宙無限，時間無限，人類對科學的探求無限！
2019.11.18
----時間與鍾表
什麽是時間？哲學範疇定義為：時間是物質運動的存在形式。是物質運動過程的持續性和接續的秩序。具有客觀性和無限性。是一維的，總是朝著一個方向流逝，一去不複返。用一個量即可完全量度。它和運動著的物質不可分離，和空間也不可分離。
科學對時間的定義也較為抽象。時間包含時刻和時段兩個概念，時間是人類用以描述物質運動過程或事件發生過程的一個參數，確定時間是靠不受外界影響的物質周期變化的規律。例如月球繞地球周期，地球繞太陽周期，地球自轉周期，原子震蕩周期等,確定時間源於宇宙。
古往今來，人類社會世俗文化中對時間的認知和描述又是怎樣的呢？孔子曰：逝者如斯夫，不舍晝夜；莊子曰：人生天地間，若白駒過隙，忽然而已；光陰似箭，日月如梭……，每每形容時間一去不複返之珍貴、短暫，惜時也。而海枯石爛、滄海桑田、觀棋爛柯等等詞語，又常常是形容時間之漫長、恒久也。這些都是人們對時間的浪漫的文藝描述。
在中國，漢朝以前，“時”指季節，“一時”相當於現在的一季。漢朝以後，“時”不再表示季節，而是用來表示計算時間的單位了。當時，古人把一天平均分成12個“時”，“一時”等於現在的兩個小時，人們習慣把這個“時”稱為“時辰”。在一些古典書籍中，我們也經常會看到“時辰”這兩個字，很多人誤認為一個時辰就是現在的一個小時，其實這是不正確的。像古代表示夜間時間的“一更天”、“二更天”的“更”就是指時辰，一更到二更，二更到三更都是相隔兩個小時。後來，人們又把一天平均分成24等份，每等份仍用“時”來表示。這時的“一時”就是現代人們所說的一個小時。再後來，人們又把一小時分成60等份，每等份的時間叫1分，把1分又分成60等份，每等份的時間叫1秒。這樣，現代人們日常生活中所用的時、分、秒就約定俗成的確定下來了。
在西方，古希臘天文學家，包括希巴穀和托勒密，定義太陽日的24分之一為“時”。以六十進製細分“時”，使得“秒”是一太陽日的86,400分之一。幾千年後，歐洲人又發展出擺鍾來保持“平時”（相對於日晷所顯示的視時），使得“秒”成為可測量的時間單位。秒擺的擺長在1660年被倫敦皇家學會提出作為長度的單位，在地球表麵，擺長約一米的單擺，一次擺動或是半周期（沒有反複的一次擺動）的時間大約是一秒。
長期的生活實踐中，古人通過對日月盈昃，四時八節的天象與氣候的觀察，理論上出現了：甲子、歲、月、日；時、刻、更、點、秒等單位，甚至佛教中出現了更小的時間單位“一刹那”。在生產、生活中對時間有了具體而確切的計時要求。但“時間”看不見，摸不著，如何直觀的反映和度量呢？於是“時間”的化身“鍾表”應運而生。
約6000年前，古巴比倫就有了最早的計時裝置：太陽鍾，又叫日晷 。它由石質的圓盤和垂直立於圓心的金屬指針組成，通過太陽落在圓盤刻度上指針的影子來記錄時間。同樣，具有五千年文明曆史的中國，在悠久的曆史文化進程中，也孕育和創造出了多種多樣的計時器：圭表在約3000千年前的商周時代就出現了，人們通過太陽照射在圭表刻度上影子的長短計算時間，並通過測量正午的投影推算出二十四節氣。幾千年來，從最古老的圭表、沙漏、水漏到北宋時期當時世界上最先進的水運儀象台，中國人以自己的聰明才智，用不同的方法記錄時間，表現時間和認知時間。
雖然東方文明一直霸占著計時科技上千年，但是隨著歐洲的啟蒙運動和工業革命，近代西方人開始走到了前頭。文藝複興後十四世紀初，歐洲發明了以重錘驅動的大型機械鍾。十五世紀中期，發條的發明使原本體積龐大的機械鍾實現了小型化，使機械鍾得以進入家庭。1657年，荷蘭28歲的科學家惠更斯把重力擺引入機械鍾，發明了擺鍾。後來，惠更斯和胡克還各自發現了螺旋式彈簧絲的振蕩等時性規律，這為近代遊絲懷表和手表的發明奠定了科學理論基礎。
多少世紀以來，時間的精確測量始終是擺在人類麵前的一個難題。早期的計時裝置諸如日規、等均不能在科學原理上保持精確。直到伽利略發現了擺的等時性，惠更斯將單擺運用於計時器，使擺鍾的精確度比歐洲以前的計時器提高了100倍，將每天平均15分鍾的誤差，改進到每周大約一分鍾的誤差。此後，又經過了幾百年的不斷發展和進步，直到石英鍾的普及，人類才進入一個新的計時時代。
從日晷、水鍾（沙鍾）、機械鍾到石英鍾，人類的計時工具經曆了翻天覆地的變化。1955年，科學家又首次發明了原子鍾，可達到每100萬年誤差不超過1秒的驚人精度。2007年中國計量科學研究院成功研製“銫原子噴泉鍾”（ NIM4），實現了600萬年不差一秒，達到世界先進水平。時代在前進，科技在發展，鍾表等現代計時儀器也在與時俱進精益求精的解讀時間。
乘著時間的翅膀，萬物眾生同往。沐浴著大自然的陽光雨露，憧憬著幸福美好生活，人類將一如既往、生生不息的遨遊生存在茫茫宇宙之中。時間的鍾聲在回響，人們要珍惜時間，珍惜生命，一代代在時間中感受生活、感悟生命，不斷的探索時間於生命之意義。路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。宇宙無限，時間無限，人類對科學的探求無限！
2019.11.18
聽說，打賞我的人最後都找到了真愛。
深圳市龍華區玉翠社區高坳新村小廣場
深i科普
掃描關注深i科普公眾號
做科普，我們是認真的！
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
- 參加最新科普活動
- 認識科普小朋友
- 成為科學小記者
上一篇：生物科普：漫談人類的起源
