人类的一个伟大发现是时间,钟表则是时间的印记。人类早就学会观察并掌握时间的运行规律。当我们能够标记出日月年和时分秒,才得以从自然界单调的往复循环中解放出来。人类最早发现时间并测量时间大约是在6000年以前,使用的是立表。它根据阳光照射标杆的投影测量时间的脚步,即古书记载的“立木投影”。
据说公元前2679年,中国就有了类似于印度人和阿兹特克人所拥有的日晷。公元前2000年,中国有了漏壶、水钟、沙漏等计时器具,还通过燃烧刻有时间标记的熏烛来计算时间,使时间长河里的日出日落、寒暑交替、草木枯荣都置于可以比较的度量之中。
埃及是第一个漏壶钟出口国,罗马人是埃及漏壶钟的主要买主。清晨,报时人大声地报出钟点,然后每家每户便往漏壶钟里装满水。
柏拉图是第一个借助埃及的漏壶制成类似闹钟的人。他把圆筒挂起来使之旋转,过一定的时间圆筒便翻倒把水倒出,水流冲击造成气流,使哨管吱吱作响,催促哲学家的学生去上课。
古埃及法老王朝的钟表巧匠曾制作出装有指针和鸣击装置的钟表,每隔一小时,一定数量的圆球便滚落到金属盖上,发出大声的鸣响。罗马诗人普拉图斯曾幽默地写道:“我的肚子便是我的报时钟,在所有的钟表中,它是最好和最准确的。”
君士坦丁大帝有一只奇妙的钟,它是一棵树的形状,在枝丫上坐满所有可能的动物,下面蹲着许多狮子,时钟一敲,狮子便张开大口,发出吼声。
国际钟表界都把擒纵器视为钟表的心脏。古代的日晷、水钟、火钟、铜壶滴漏等,没有嘀嗒嘀嗒的钟表声,都不能称作钟表,只能是古代计时器。到了1088年,北宋宰相苏颂主持建造了一台“水运仪象台”,每天仅有一秒的误差,而且它有擒纵器,能发出嘀嗒嘀嗒的声音。到12世纪,一名僧侣发明了沙时钟。后来,德国人彼得·亨兰发明了平衡轮,荷兰人克里斯蒂安·海根斯发明了摆锤。在此基础上,才制成了类似于今天的钟表。
英国著名科学技术史专家李约瑟认为,现代机械钟表中使用的擒纵器源自中国宋代苏颂的发明。苏颂把钟表机械和天文观察仪器结合起来,在原理上已经完全成功。因此是中国人开创了人类钟表史,并影响了后来西方钟表的发展。
《时钟简史》是一本献给喜欢钟表和为钟表科研献身的人们的书。钟表怎样产生,又将如何发展?中国和世界钟表业在钟表发展史上占何等地位?钟表在天文观测、宇宙航行、气象预报等领域如何被广泛应用?这些问题将在本书中找到答案。
编著者从科学文化的视野出发,以人类计时和钟表的发展为主线,以历史真实故事为基础,精心编纂数百个国内外有关钟表科学和文化的故事,内容丰富,图文兼备,生动有趣。尤其以众多与钟表相关的趣事,形象地向公众传播计时仪器的发展进步和钟表与人们生活休戚相关的科学知识,使人耳目一新。因此,这本书是编著者在钟表科学文化方面所做的科学普及和研究的新探索。希望这本钟表文化通俗读物能对人们增长知识、丰富生活有所帮助。
李流范 胡宏权
2021年8月