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计时仪器的发明和发展

钟表是人们日常生活、学习、工作和进行科学生产、管理、研究必备的计时仪器，其历

史是伴随着人类文明史而发展。从远古时代的日晷、滴漏进展到现代化的机械钟表、石英电

子钟表、原子钟表的历程，记录了人类社会的进化和工业文明的发展。

中国是世界上最早发明计时仪器的国家。远古时代的日晷和漏壶是我们祖先创造的

最简单的计时器，利用太阳的影子和滴水或流沙的恒定交流量计算时刻。有史料记载，汉武

帝太初年间（纪元前104-101年）由落下闳创造了我国最早的表示天体运行的仪器——浑天

仪。东汉时期（公元130年）张衡创造了水运浑天仪，为世界上最早的以水为动力的观测天

象的机械计时器，是世界机械天文钟的先驱。盛唐时代，公元725年张遂（又称一行）和梁

令瓒等人创制了水运浑天铜仪，它不但能演示天球和日、月的运动，而且立了两个木人，按

时击鼓，按时打钟。第一个机械钟的灵魂一擒纵器用于计时器，这是中国科学家对人类计时

科学的伟大贡献。它比十四世纪欧州出现的机械钟先行了六个世纪。

宋朝（公元1092年）苏颂和韩公廉等创制了著名的水运仪象台，它把浑仪、浑象

和机械性计时器都组合在一起，成为世界上第一座以水为动力，装有擒纵装置的自呜机械天

文钟，但最有价值的还是苏颂为《水运仪象台》撰写了详细设计说明编成《新仪象法要》一

书，记载了水运仪象台的全部结构，并绘制了60多辐150多种零部件的附图，这是世界上

第一部图文并茂的天文计时器专著。现陈列在北京中国历史博物馆的水运仪象台就是根据

《新仪象法要》复原制造的。元代初年，大科学家郭守敬（公元1276年）创造了著名的大

明殿灯漏，是初步脱离了天文仪器范围，成为独立的机械性计时器。这是计时器发展史上，

又一个伟大成就。明代初年，约公元1360年詹希元又创造了以流沙代水做动力，防止天寒

地冻，仪器不能运行。采用了完整的齿轮系和凸轮机构，发明了“五轮沙漏”，并以指针时

盘指示时间，采用敲鸣报时，是完全脱离天文仪器的独立时钟机构。这个发明比欧州同类计

时器出现早了二百多年。英国科学家李约瑟博士在1956年三月份英国《自然》杂志上发表

的“中国的天文钟”一文中指出了“中国天文钟的传统，是后来欧洲中世纪天文钟的直接祖

先”。封建统治的束缚，限制了科学技术及钟表技术的发展，在明代以后的二百多年中，我

国的计时器的发展成效甚微，终于被后来发展起来的西洋钟表取而代之。

西洋的计时器也是经过水钟和机械钟两个阶段。但一直到十三世纪还没有脱离水钟

的阶段。到十四世纪（约1370年）在法国著名的亨利·德维克创制的钟上才采用了比较完

备的齿轮系，并用重锤代替水力，经过约两个世纪的漫长时间，才造出了比较现代的机械时

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钟。

1583年，著名的意大利物理学家伽利略在实验中发现了“摆”的等时性，1656年，荷

兰数学家、物理学家和天文学家惠更斯继续伽利略的理论研究，建立了数学摆的力学原理，

创造了“摆钟”理论，开创了精密计时学的新纪元。1658年，以“摆”做为钟表调速器的

惠更斯摆钟问世，从此，摆钟就成为座钟的一个主要形式，目前广泛使用的就是这种摆钟。

盘簧（发条）的发明给时钟的小型化创造了条件，而摆的发明进一步提高了时钟走时的准确

性，使摆钟长期以来被作为最好的时间标准。1675年，惠更斯又采用摆轮游丝系统造出了

一种便于携带的钟表。也就是现代闹钟的前身。

随着自由锚式擒纵器的发明和怀表的微型化，十八世纪末由瑞士钟表匠制成了世界

上第一块手表。

第一只石英钟出现在二十世纪二十年代，从三十年代开始得到了推广，从六十年代

开始，由于应用半导体技术，成功地解决了制造日用石英钟问题，石英电子技术在计时领域

得到了广泛的应用。并取代机械钟作了更精确的时间标准。

明末清初，欧洲的西洋钟表开始进入宫廷，并逐渐占据中国市场，带动了我国钟表

制造业的发展，先后在南京、广州、苏州、上海等地陆续出现了制钟的手工作坊。由于生产

效率及其低下，没有能力积聚资本，因此从清代末年开始，逐渐被进口钟表挤垮，到民国时

期几乎全部被迫关闭。

解放前钟表工业和其他工业一样都遭到严重摧残，到1949年全国钟表工业已仅存

几家奄奄一息。

解放后