水钟的制作方法时间是如何测量的？科学家给出了5种方法，看完后恍然大悟

我们如何测量时间？与古代第一批钟表相比，今天的钟表有多准确？第二的定义是什么？

我们大多数人理所当然地认为，我们有权检查时间的流逝，随时知道离下一次约会还有多少时间，或者与世界另一端的人达成时间协议。当然，情况并不总是这样。

我们如何测量时间？与古代第一批钟表相比，今天的钟表有多准确？第二的定义是什么？我们来看看测量时间的进化史。

我们用来测量时间的五种工具:

1.日晷

2.水钟

3.机械钟表

4.石英钟

5.原子钟

让我们进一步探索每种工具。

1.日晷

历史上最古老的记录时间的方法可能是日晷。在没有任何资源的情况下，出门的时候，通过观察太阳在天空中的位置空就可以大致判断现在是几点。当然，肯定是晴天。追溯到公元前1500年(甚至更早)，古埃及和苏美尔的时间记录器发明了第一套利用太阳的光和影记录时间轨迹的设备。

古罗马人在城市中心建造日晷。有钱人带迷你版。已知最古老的便携式日晷模型是在公元79年维苏威火山爆发时，在一座埋在火山灰下的意大利别墅中发现的。日晷被描述为一块意大利火腿形状的金属，可以放在咖啡杯里。

虽然日晷有各种变化，但它们仍然用太阳来记录时间。许多人使用一个窄而有角度的物体，叫做时针，在一个标志上投射光线和阴影来指示一天的时间。其他人通过太阳光线中的一条小缝来显示时间。时针有时是固定的，有时是移动的，因为一天的持续时间在不同的季节是不同的。

日晷的精度取决于它的刻度和它所用的制作方的精度(换句话说，日晷的投影是不是很宽很模糊？)，以及它自己时针的大小。最粗糙的日晷测量精度可以达到一小时以内，但日晷作为唯一常用的钟表，只持续到17世纪中期，而更现代的钟表可以达到15秒到30秒的精度。如果你注意细节，你甚至可以自己制作日晷来记录每一分钟。

世界上最大的日晷是在印度拉贾斯坦邦的斋浦尔发现的，连同其他18种天文仪器一起被发现在詹塔尔·曼塔纪念碑上。日晷高27米(或88英寸)，顶部有一个小圆顶，用来预测日食和季风的到来，其测量误差仅为2秒。在2010年哈利法塔建成之前，台北101是世界上最高的建筑，它也作为一个巨大的日晷，就像巴黎卢克索的方尖碑一样。

2.水钟

当然日晷的使用是有限的，只有白天没有云的时候才有效。有些人建造了月亮，尽管它们的精度可能随着月亮的相位而变化。麦凯(一种特殊的天文仪器)使用不同的恒星来跟踪整个夜晚的时间流逝。然而，时间记录器开始寻找非天文的时间方法。

特别是，古希腊和古罗马是水钟的爱好者，尽管最古老的水钟之一是在埃及法老阿蒙霍特普一世的坟墓中发现的，可以追溯到公元前1500年。最早的水钟是一个倾斜边缘的石锅，它允许水通过底部的一个小孔以固定的速度流出。这个罐子里面有刻度把不同的水位和时间联系起来。

为了提高水钟的精度，有的水钟是机械化的，通过控制水压使水流尽可能稳定。但是水温的变化会导致每天30分钟的误差。

一些水钟引发了花式展览中雕像的运动，而另一些水钟敲响了。第一个水基闹钟是公元前427年柏拉图建造的。在柏拉图的时钟里，水位一旦达到一定高度，就会被泵入另一个容器，这个容器有一个很窄的管子。当水通过管子时，它会发出像茶壶里的开水一样的声音。最复杂的水钟之一是由穆斯林工程师阿尔-贾扎里在1206年设计和建造的。它是一个由重量驱动的亚洲象形水钟。

还有一些计时方法是依靠自然介质的稳定变化，包括香籽、沙钟(也叫沙漏)、油灯钟。然而，像水钟一样，它们的精度仍然有限。

3.机械钟表

计时的下一个重大进步是机械钟的诞生，它将计时精度从几分钟提高到几秒钟。它不是利用水或沙等物质的渐变，而是用一种与这些物质完全分离的机器，用一种可以同时间隔释放一点可控能量的方式。为了实现这一目标，发明了许多机械装置，包括气缸、双工机、杠杆机构和精密手表机构，它们都有不同程度的精度。

据估计，中国科学家和政治家苏松是世界上第一个在机械水钟中使用机械装置的人。他建造了一个30英尺高的液压机械天文钟，不仅可以告诉人们现在是什么时候，还可以告诉人们今天是哪一年哪一月。苏颂里的钟的大轮子的辐条是以稳定的速率充水的，但装置只有在每个辐条里的水位达到一定高度时才会转动。他建造的钟从1092年投入使用，直到1126年被政治对手拆除。

虽然伽利略因发明摆钟而受到称赞，但它最早是由荷兰科学家克里斯蒂安·惠更斯于1656年建造的。他的设备实现了前所未有的精度，钟摆每天的误差不到一分钟(后来改进为每天的误差不到10秒)。这个钟摆以稳定的速度摆动和调整齿盘，使指针以规则的间隔旋转。钟表最终会因为空空气中的阻力和摩擦力而停止摆动，所以通常会加一个需要定时缠绕的弹簧来储存弹性势能以保持摆动。