知识视界 | 时间计量简史

日月穿梭，斗转星移，寒来暑往，花开花落....从古至今，世间一切的事物都会随着时间的流逝而发生变化，而早在人类文明诞生之初,人类便开始通过对时间的计量来描述万事万物的变化。随着人类文明的进步，时间计量工具的精准度也在不断被提高，从最早的日晷到到现代社会的原子钟，它们在记录时间的同时，也谱写了一部时间计量的简史。

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远古时期,人们以太阳的东升西落作为时间尺度,因此便有“日出而作，日落而息”的作息活动,直至公元前二世纪，日晷出现,时间计量的精度开始得到了提高。日晷通常由铜制的指针和石制的圆盘组成,又称“日规”。其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻，通常由晷针（表）和晷面（带刻度的表座）组成。利用日晷计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明，这项发明被人类沿用达几千年之久。

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由于日晷只能在晴天有日光的情况下使用，因此，古代的人类又陆续地发明了适用范围更广、精准度更高的计时器，例如水钟。水钟在中国又叫做“刻漏”、“漏壶”。根据等时性原理滴水记时有两种方法，一种是利用特殊容器记录把水漏完的时间（泄水型），另一种是底部不开口的容器，记录它用多少时间把水装满（受水型）。中国的水钟，最先是泄水型，后来泄水型与受水型同时并用或两者合一。自公元85年左右，浮子上装有漏箭的受水型漏壶逐渐流行，甚至到处使用。

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1350年,意大利的丹蒂制造出第一台结构简单的机械打点的钟,这种时间计量工具是以机械振动系统为时间基准将时间计量的误差大大减少。欧洲的机械钟出现之后,最早传入我国是在明朝万历年间,被献于万历皇帝。

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随着社会发展的需求,以及对精密测量的执着追求，人们对时钟精度的要求越来越高, 20世纪30年代,石英钟应运而生,它是通过石英钟内部稳定的石英振荡器来计时的,计时精度由此进一步被提高。

原子钟

在科技发展日新月异的现代社会,石英钟也逐渐不能满足高科技发展的需求,开始被精度高于它的钟所代替,例如原子钟。原子钟是利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时。由于这种辐射电磁波周期非常稳定,再加上利用一系列精密的仪器进行控制,原子钟成为目前精准度最高的计时工具。