书城教材教辅中小学生不可不知的科技发明
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第45章 “分秒必争”

关于中国的钟表史,得从3000多年前说起,我国祖先最早发明了用土和石片刻制成的“土圭”与“日晷”两种计时器,成为世界上最早发明计时器的国家之一。到了铜器时代,计时器又有了新的发展,用青铜制的“漏壶”取代了“土圭”与“日晷”。东汉元初四年张衡发明了世界上第一架“水运浑象”,此后唐代高僧一行等人又在此基础上改进发明了“水运浑天仪”、“水运仪象台”。至元明之时,计时器摆脱了天文仪器的结构形式,得到了突破性的新发展。元初郭守敬、明初詹希元创制了“大明灯漏”与“五轮沙漏”,采用机械结构,并增添盘、针来指示时间,其机械的先进性便明显地显示出来,时间性益见准确。

14世纪在欧洲的英、法等国的高大建筑物上出现了报时钟,钟的动力来源于用绳索悬挂重锤,利用地心引力产生的重力作用。15世纪末、16世纪初出现了铁制发条,使钟有了新的动力来源,也为钟的小型化创造了条件。1583年,意大利人伽利略建立了著名的等时性理论,也就是钟摆的理论基础。1656年,荷兰的科学家惠更斯应用伽利略的理论设计了钟摆,第二年,在他的指导下年轻钟匠制造成功了第一个摆钟。1675年,他又用游丝取代了原始的钟摆,这样就形成了以发条为动力、以游丝为调速机构的小型钟,同时也为制造便于携带的袋表提供了条件。

20世纪初,护士为了掌握时间就把小袋表挂在胸前,人们已经很注重它的实用性,要求方便、准确、耐用。尤其是第一次世界大战的爆发,袋表已经不能适应作战军人的需要,腕表的生产成为大势所趋。1926年,劳力士表厂制成了完全防水的手表表壳,获得专利并命名为Oyster,第二年,一位勇敢的英国女性佩戴着这种表完成了个人游泳横渡英伦海峡的壮举。这一事件也成为钟表历史上的重要转折点。从那以后,许多新的设计和技术也被应用在腕表上,成为真正意义上的戴在手腕上的计时工具。紧接着的第二次世界大战使腕表的生产量大幅度增加,价格也随之下降,使普通大众也可以拥有它。

最早能携带的钟表,是法国国王路易十一的。他命令工匠为他做了一架比较小的钟,可以装在箱子里,用马驮着到处行走。一个名叫马丁·格雷的仆从,专门为国王看管马匹和时钟,国王到哪里去游玩,马丁就牵着驮钟的马跟在后边。马丁总要提醒自己,一是别忘了喂马,二是别忘了为钟上弦。因为马丁干着马夫兼“钟夫”的活儿,路易十一每天要赏给他5块钱。

钟表是谁发明的?据记载,荷兰科学家惠更斯创造了世界上第一个用摆的振动来计时的时钟。德国人彼得亨兰制造了第一只挂表。第一只手表是法国皇帝拿破仑为了博得妻子的欢喜,命令工匠给约瑟芬皇后制造的。

知识链接:电子手表小常识

电子手表在温度25℃~28℃时,一昼夜计时误差在一秒以内,当温度达到0℃以下或50℃以上时,每昼夜会慢两秒钟。同时当温度高达60℃时,液晶板会变黑,温度降到0℃以下时,液晶板就会失去显示作用,因此到冬季,电子手表只能戴在手腕上,靠人体的恒温来保持它的正常计时。另外,高温和过低温还会造成电池漏液,腐蚀机芯。

电子手表电池一般可用一年以上,不过照明灯耗电量大,开亮一秒钟所耗电量相当于计时用一小时以上。电池的电快完时,灯光会变暗淡,或在开启时数字显示变暗甚至消失。更换电池时,如果自己不懂修表技术,应送修表店安装。而且电池规格没有标准化,各种牌号电池很多,不能随意采用。

电子手表要注意:按按钮不能用力过猛,以免失灵;液晶板使用5~7年需另换新的;电池无电要及时取出,以免流液腐蚀机芯。发现灯不亮、按钮失灵、计时突然有较大误差时要及时修理,可能是因为元件焊点接触不良或脱焊导致。

电子手表,特别是数字式电子手表,防水性能一般较差。尽管有的在说明书或后盖上印有“防水”字样,也要尽量避免与水接触。

电子手表的结构与机械手表不同,都是电子线路和电子元件,万一进了水,就会是“灾难性”的,使整只手表报废。特别是液晶板和集成线,不仅怕水,就是受了潮,时间一长也会出现故障。因此,洗脸、洗衣时最好把表摘下来,下雨时要防止溅上雨水。如果发现电子手表进了水,或表显示屏内壁聚有水气,应立即送修表店进行除水、排潮处理。