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钟表

  从吊灯到钟表

  从公元8世纪到14世纪,西方的教堂顶上、宫殿楼上多装有有几层楼那么高大的机械钟。它们不仅是当时唯一的时间信使,而且也是当时机械工业的精华。而那响彻四周的钟声和神气的装扮,也常常使它们成为当时城市骄傲的象征。人们总是用尊敬的眼光去仰望这些大钟。

  那时候,如果谁想在家里也安装一个时钟,那简直是梦想,因为它的体积实在太大了。就拿能调节齿轮的运动速度的棘轮来讲,直径就将近一米,重达几百公斤,因此,整个时钟的大小也就可想而知了。

  16世纪后半叶,有人将上述梦想变成了现实。

  1582年,意大利比萨教堂内有一群善男信女正在顶礼膜拜,而一位年轻的大学生却在走廊里盯住挂在教堂中央的大吊灯流连忘返。这位大学生,就是后来意大利伟大的物理学家、力学家伽利略。

  当时风把那盏灯吹得摇摆不停,这种司空见惯的现象从未引起过任何人的注意。然而,此时却引起了枷利略的好奇和思索,因为他注意到:吊灯一来一回的摆动很有节奏,尽管摆动的幅度不同,往返所需要的时间却是一样的。他想证明自己的直觉是否是正确的,可手中又没有测量时间的仪器。他思索良久,忽然想到脉搏的跳动是均匀的。于是他一面模脉,一面注意着灯的摆动,并将灯的摆动与自己的脉搏的跳动作了比较。测试结果表明,灯的摆动周期同振幅并没有关系,用现代语言来说就是具有等时性。发现了这一规律之后,伽利略很快就决定利用它。

  回到家里,他找来两根同样长的绳子,蝇头各坠上一块同样重的铅块,他发现虽然两根绳子摆动的起点不同,但在同样的时间内却摆动同样的次数,并在同一时间内各自回到垂直线上。就这样,枷利略对灯摆动节奏的好奇,驱使他发现了自然界的节奏规律。此后在无数次的实验中,他都利用摆的等时性来测量时间和运动,并试图利用这一特性来设计在较短时间内速度不变的齿轮驱动装置。然而,直到晚年,他仍然是仅仅做了设计图,并没有制造出钟表。

  直到伽利略逝世以后,1656年,荷兰的一个科学家、基督教徒哈依琴斯才发明了有挂摆的时钟。

  为把这个梦想变为现实而奋斗的,何止伽利略和哈依琴斯,还有许多有志者也在发奋研究,有的甚至由于种种原因而不为当时的人们所知道。1967年,有人找到了学者伦纳德?达?文斯的一部原著,这是一本被大家认为已经失传的著作,在这部著作里,人们吃惊地发现,他早在1495年就绘制了一张钟摆图,只是这张图似乎并没有发生什么影响。

  随着钟摆的出现以及运用卷紧的发条作动力,时钟走得越来越准确,并且体积也有所缩小,这时已经可以制造出挂在墙上的钟了。

  1675年,荷兰的科学家惠更斯首先采用游丝摆轮系统代替了钟摆。这样,钟表的体积就更小了,甚至可以携带在身边。

  1876年,出现了第一只怀表。

  1902年,出现了第一只机械手表。

  此时,时钟已经从教堂顶上搬到人们家中,甚至是人们手上去了。

  现代社会是一个高效率的社会,时间常精确到以十分之一秒、百分之一秒来计算。然而,当各式各样的电子钟、石英钟、音叉钟、宇宙钟展现在我们面前的时候,我们却不应该忘记为此做出了巨大贡献的伽利略以及他在比萨教堂开始的创造性思维和创造性劳动。

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