计时器的演变

计时器的演变初一（4）童谣 10 号 远古的人类通过对日月星辰和一年四季变化的观察，逐渐产生了时间的概念。对时间概念的认识和探 究伴随了整个人类的发展历史。时间同长度一样，也是客观存在的一种量。随着人类社会科技水平的提高， 人们所掌握的计时方法也在不断改进。下面是几种计时器：1、太阳钟 2、漏刻（水钟） 3、机械钟表 4、石英钟 5、铯原子钟 测量物体日影在一天当中的变化，是最早为人们所掌握的计时方法。作为地球自转的反映，太阳日复 一日的东升西落，由此产生了地球上物体的影子的移动。通过观察物体影子长短或者移动过程来计算时间， 这就是光影计时原理。这一原理相对简单，计量工具也不复杂，所以最先被人类掌握。根据这一原理设计 出的计时工具统称为太阳钟。我国现存最早的圭表实物是在江苏的一座东汉墓葬中出土的一件铜制圭表，它由19.2 厘米的表和34.39 厘米长的圭构成，圭表合装成一体，携带十分方便。日晷安放在石台上，呈南高北低，使晷面平行于赤道面，在晷面的正反两面刻划出12 个大格，每个大 格代表两个小时。当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷面，太阳由东向西移动，投向晷面的晷 针影子也慢慢地由西向东移动，以此来显示时间。圭表、日晷等太阳钟操作简易，原理也不复杂，但是它最大的弱点就是在阴雨天气或没有太阳的黑夜 是无法使用的，人们就开始寻找其他的计时方法。于是水钟应运而生。漏刻的发明是古人受到容器漏水现象启发的结果。因为水的流失与时间的流逝有着一定的对应关系。 作为计时器，漏刻的使用比日晷更为普遍。在机械钟表传入中国之前，漏刻也是我国使用最普遍的一种计 时器。西方发现最早的沙漏大约在公元 1100年，比我国的沙漏出现要晚。沙漏也是古代一种计量时间的仪器。 沙漏的制造原理是根据流沙从一个容器漏到另一个容器的数量来计量时间，与漏刻大体相同。这种采用流 沙代替水的方法，是因为北方冬天空气寒冷，水容易结冰的缘故。接下来是机械钟。机械钟表的发明和应用是一个较为漫长的过程。近代欧洲，人们发现了物体的机械 振动具有固定的周期。在伽利略发现单摆的等时性之后，以重锤提供动力，以单摆为守时基准的摆钟在 1656 年诞生了，这也是人类历史上第一架摆钟。1918 年，瑞士的一位钟表匠，制造出一种体积较小的机械表，并在表的两边设计有针孔，用来装表带， 以便把表固定在手腕上，于是手表又诞生了。手表是人类所发明的最小、最坚固、最精密的机械之一。机械钟进入中国是在公元 1601 年。机械钟被作为贡品献给明朝万历皇帝，揭开了中国人使用机械时钟 的序幕。清康熙年间，中国成为世上最大的钟表进口国。1875 年，上海制造了南京钟，它为屏风式样，钟 面镀金，镌刻花纹，以造型古朴典雅、风格鲜明和报时清脆、走时准确而闻名于海内外。1955 年在天津， 组成了一个尝试自己制造手表的小组，最终成功制造出2 只成品手表。这个就是机械钟。还有石英钟。在许多科学研究或工程技术的领域中对钟点的要求很高，石英钟正是根据这种需要而产 生的。它的主要部件是一个很稳定的石英振荡器，将石英振荡器所产生的振荡频率取出来。使它带动时钟 指示时间。目前，最好的石英钟，每天的计时能准到十万分之一秒，也就是经过差不多 270 年才差1 秒。这是一种更为精密的计时器具。在近代的社会生产、科学研究和国防建设等部门，对时间的要求更加 高。它们要求时间要准到千分之一秒，甚至百万分之一秒。为了适应这些高精度的要求，人们制造出了一 系列精密的计时器具，铯钟就是其中的一种，铯钟又叫“铯原子钟”。然后是一点附加，大家自己看一下就可以了： 下面我总结一下：从最早的光影计时到现在的石英钟、原子钟，甚至以后还会有更先进的计时设备。 计时器的演变见证着历史的变迁，它的逐步改进记录着人类的智慧。它伴随着人类社会科技水平的发展以 及人们对自然界认知水平的提高。在这计时器越加精确的世界里，我们是不是更加应该分秒必争呢？最后 是一段视频童谣 10 号谢谢！