时钟是中国人发明的,甚至现代机械钟表的产生也与中国相关,但西方人不承认,因为西方人说最早的机械时钟起源于水钟和夜星盘,是阿拉伯人发明的,可在古代阿拉伯那个缺水又黄沙漫天飞的世界,发明水钟,可能吗? 时钟出现的重要性,一点都不亚于中国古代的四大发明,如果说指南针的出现,让人们得以辨别方向,航行大海,那么,机械钟的出现,则让人们可以精确度量和掌控时间。 古人计时,除了我们在影视剧中看到的日晷、沙漏这种利用自然规律特性制造出的工具,也有利用人工技术制造出来的机械时钟。 比如宋朝苏颂发明的水运仪象台,就是被公认的世界上最早的机械天文钟,而且是可以24小时自动报时的那种。天文钟内部,有24个小木人和擒纵器,在擒纵器和水流的运作下,小木人会转动,每半个时辰就会转到小木门前“自鸣”报时,有点类似现代的闹钟报时,也因此被认为是现代机械钟的始祖。 而现代机械钟主要分为两种,重锤式机械钟和发条式机械钟。 重锤式机械钟是现代机械钟的早期形态,顾名思义,就是在主轮卷绕绳索悬挂重锤,利用重力来驱动。 悬挂重锤的绳索转动主轮,带动棘轮转。棘轮齿拨开又卡住竖轴的两个棘爪,方向交错,带动上边挂着的两个砝码,左右摆动,摆到底会反摆回来,根据记载,这种钟最早的原型在14世纪欧洲出现,说是英国圣奥尔本斯修道院院长理查德发明的,不仅可以计时还可以显示日月周期,听上去挺牛逼。 问题是这种机械钟必须要有齿轮作为零部件,而齿轮一般都是用铸铁制成的,但14世纪欧洲根本不能冶炼铸铁,所以14世纪,在欧洲出现这样的机械钟是不太可能的,即使是到今天人们能看到的也都只是现代的修复品,并没有发现实物。 到了1657年,惠更斯在海洋制造出了第一台摆钟被认为是摆钟的发明者,但实际上摆中依然是重锤式,只是形制上稍微做了些改进,并没有什么技术上的突破。而且这种重锤式这种机械钟,只有一根针指示小时,非常不准,一天误差在一个小时以上。一直到1686年英国人才发明分针,有了两根指针。换句话说,在1686年以前欧洲的机械中走的都不准,只能大致显示个时间,基本是一个摆设。 发条机械钟,就是指用发条驱动的钟表,是将长条的钢片卷起来,利用钢片逐渐松开的转动力为动力,驱动钟表主轮。 据说,最早的发条机械钟是在1510年左右,在德国纽伦堡的一个叫亨莱恩的工人发明的。且不说,这个钟没有实物留存,发条的制作也不是一件简单的事情。发条是用钢做的,为了驱动钟表转动,它必须非常有弹性。而要想制作出一个有弹性的钢片,并不是一件容易的事,他不仅要手工打制,还需要淬火处理。可是欧洲在16世纪中下一才刚刚开始能生产铸铁,18世纪才进入钢的时代,在这种条件下说1510年纽伦堡发明了发条机械钟,基本没可能。 到这儿,大家也应该明白了,机械钟最重要的工具,其实就是齿轮和擒纵器,这两个零件西方人制作不出来,而早在距今4000年前,中国就已经有了用铜制作的齿轮,到了汉代,也出现了铁制的齿轮。 以苏颂的水运天文钟为例,虽然是水力驱动,但齿轮结构已经非常成熟,擒纵结构也在唐代的时候就被发明了。在苏颂的天文钟里有一个重锤,在水力驱动的作用下,重锤下下城转动轴轮从而使天文钟报时,从这个意义上,讲中国的重锤式机械钟是要早于西方的。 至于发条驱动也应该是中国人的发明,只是发条驱动的出现,最开始可能是用于玩具,在明初画家戴进的一个画册中就出现过一个木马玩具,小孩在玩一架自己会跑的木马,而木马就是由发条驱动的。大致是在中国苏州地区出现的。 西方人为了不承认钟表的出现与中国有关,他们生声称,最早的时钟是水钟和夜星盘,这两个概念都来自于阿拉伯世界,但阿拉伯水钟的概念来自于中国的水运天文钟,因为阿拉伯世界基本上是不可能制造出以水为驱动力的时钟的。