會員登錄
自然科普：時間漫談
打賞
推廣
? ? ? ? ? ?時間漫談
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?----時間與鐘表
? ?什么是時間？哲學(xué)范疇定義為：時間是物質(zhì)運動的存在形式。是物質(zhì)運動過程的持續(xù)性和接續(xù)的秩序。具有客觀性和無限性。是一維的，總是朝著一個方向流逝，一去不復(fù)返。用一個量即可完全量度。它和運動著的物質(zhì)不可分離，和空間也不可分離。
? ?科學(xué)對時間的定義也較為抽象。時間包含時刻和時段兩個概念，時間是人類用以描述物質(zhì)運動過程或事件發(fā)生過程的一個參數(shù)，確定時間是靠不受外界影響的物質(zhì)周期變化的規(guī)律。例如月球繞地球周期，地球繞太陽周期，地球自轉(zhuǎn)周期，原子震蕩周期等,確定時間源于宇宙。
? ?古往今來，人類社會世俗文化中對時間的認(rèn)知和描述又是怎樣的呢？孔子曰：逝者如斯夫，不舍晝夜；莊子曰：人生天地間，若白駒過隙，忽然而已；光陰似箭，日月如梭……，每每形容時間一去不復(fù)返之珍貴、短暫，惜時也。而海枯石爛、滄海桑田、觀棋爛柯等等詞語，又常常是形容時間之漫長、恒久也。這些都是人們對時間的浪漫的文藝描述。
? ?在中國，漢朝以前，“時”指季節(jié)，“一時”相當(dāng)于現(xiàn)在的一季。漢朝以后，“時”不再表示季節(jié)，而是用來表示計算時間的單位了。當(dāng)時，古人把一天平均分成12個“時”，“一時”等于現(xiàn)在的兩個小時，人們習(xí)慣把這個“時”稱為“時辰”。在一些古典書籍中，我們也經(jīng)常會看到“時辰”這兩個字，很多人誤認(rèn)為一個時辰就是現(xiàn)在的一個小時，其實這是不正確的。像古代表示夜間時間的“一更天”、“二更天”的“更”就是指時辰，一更到二更，二更到三更都是相隔兩個小時。后來，人們又把一天平均分成24等份，每等份仍用“時”來表示。這時的“一時”就是現(xiàn)代人們所說的一個小時。再后來，人們又把一小時分成60等份，每等份的時間叫1分，把1分又分成60等份，每等份的時間叫1秒。這樣，現(xiàn)代人們?nèi)粘Ｉ钪兴玫臅r、分、秒就約定俗成的確定下來了。
? ?在西方，古希臘天文學(xué)家，包括希巴谷和托勒密，定義太陽日的24分之一為“時”。以六十進制細(xì)分“時”，使得“秒”是一太陽日的86,400分之一。幾千年后，歐洲人又發(fā)展出擺鐘來保持“平時”（相對于日晷所顯示的視時），使得“秒”成為可測量的時間單位。秒擺的擺長在1660年被倫敦皇家學(xué)會提出作為長度的單位，在地球表面，擺長約一米的單擺，一次擺動或是半周期（沒有反復(fù)的一次擺動）的時間大約是一秒。
? ?長期的生活實踐中，古人通過對日月盈昃，四時八節(jié)的天象與氣候的觀察，理論上出現(xiàn)了：甲子、歲、月、日；時、刻、更、點、秒等單位，甚至佛教中出現(xiàn)了更小的時間單位“一剎那”。在生產(chǎn)、生活中對時間有了具體而確切的計時要求。但“時間”看不見，摸不著，如何直觀的反映和度量呢？于是“時間”的化身“鐘表”應(yīng)運而生。
? ?約6000年前，古巴比倫就有了最早的計時裝置：太陽鐘，又叫日晷 。它由石質(zhì)的圓盤和垂直立于圓心的金屬指針組成，通過太陽落在圓盤刻度上指針的影子來記錄時間。同樣，具有五千年文明歷史的中國，在悠久的歷史文化進程中，也孕育和創(chuàng)造出了多種多樣的計時器：圭表在約3000千年前的商周時代就出現(xiàn)了，人們通過太陽照射在圭表刻度上影子的長短計算時間，并通過測量正午的投影推算出二十四節(jié)氣。幾千年來，從最古老的圭表、沙漏、水漏到北宋時期當(dāng)時世界上最先進的水運儀象臺，中國人以自己的聰明才智，用不同的方法記錄時間，表現(xiàn)時間和認(rèn)知時間。
? ?雖然東方文明一直霸占著計時科技上千年，但是隨著歐洲的啟蒙運動和工業(yè)革命，近代西方人開始走到了前頭。文藝復(fù)興后十四世紀(jì)初，歐洲發(fā)明了以重錘驅(qū)動的大型機械鐘。十五世紀(jì)中期，發(fā)條的發(fā)明使原本體積龐大的機械鐘實現(xiàn)了小型化，使機械鐘得以進入家庭。1657年，荷蘭28歲的科學(xué)家惠更斯把重力擺引入機械鐘，發(fā)明了擺鐘。后來，惠更斯和胡克還各自發(fā)現(xiàn)了螺旋式彈簧絲的振蕩等時性規(guī)律，這為近代游絲懷表和手表的發(fā)明奠定了科學(xué)理論基礎(chǔ)。
? ?多少世紀(jì)以來，時間的精確測量始終是擺在人類面前的一個難題。早期的計時裝置諸如日規(guī)、沙漏等均不能在科學(xué)原理上保持精確。直到伽利略發(fā)現(xiàn)了擺的等時性，惠更斯將單擺運用于計時器，使擺鐘的精確度比歐洲以前的計時器提高了100倍，將每天平均15分鐘的誤差，改進到每周大約一分鐘的誤差。此后，又經(jīng)過了幾百年的不斷發(fā)展和進步，直到石英鐘的普及，人類才進入一個新的計時時代。
? ?從日晷、水鐘（沙鐘）、機械鐘到石英鐘，人類的計時工具經(jīng)歷了翻天覆地的變化。1955年，科學(xué)家又首次發(fā)明了原子鐘，可達到每100萬年誤差不超過1秒的驚人精度。2007年中國計量科學(xué)研究院成功研制“銫原子噴泉鐘”（ NIM4），實現(xiàn)了600萬年不差一秒，達到世界先進水平。時代在前進，科技在發(fā)展，鐘表等現(xiàn)代計時儀器也在與時俱進精益求精的解讀時間。
? ?乘著時間的翅膀，萬物眾生同往。沐浴著大自然的陽光雨露，憧憬著幸福美好生活，人類將一如既往、生生不息的遨游生存在茫茫宇宙之中。時間的鐘聲在回響，人們要珍惜時間，珍惜生命，一代代在時間中感受生活、感悟生命，不斷的探索時間于生命之意義。路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。宇宙無限，時間無限，人類對科學(xué)的探求無限！
?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2019.11.18
?
?
?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?----時間與鐘表
? ?什么是時間？哲學(xué)范疇定義為：時間是物質(zhì)運動的存在形式。是物質(zhì)運動過程的持續(xù)性和接續(xù)的秩序。具有客觀性和無限性。是一維的，總是朝著一個方向流逝，一去不復(fù)返。用一個量即可完全量度。它和運動著的物質(zhì)不可分離，和空間也不可分離。
? ?科學(xué)對時間的定義也較為抽象。時間包含時刻和時段兩個概念，時間是人類用以描述物質(zhì)運動過程或事件發(fā)生過程的一個參數(shù)，確定時間是靠不受外界影響的物質(zhì)周期變化的規(guī)律。例如月球繞地球周期，地球繞太陽周期，地球自轉(zhuǎn)周期，原子震蕩周期等,確定時間源于宇宙。
? ?古往今來，人類社會世俗文化中對時間的認(rèn)知和描述又是怎樣的呢？孔子曰：逝者如斯夫，不舍晝夜；莊子曰：人生天地間，若白駒過隙，忽然而已；光陰似箭，日月如梭……，每每形容時間一去不復(fù)返之珍貴、短暫，惜時也。而海枯石爛、滄海桑田、觀棋爛柯等等詞語，又常常是形容時間之漫長、恒久也。這些都是人們對時間的浪漫的文藝描述。
? ?在中國，漢朝以前，“時”指季節(jié)，“一時”相當(dāng)于現(xiàn)在的一季。漢朝以后，“時”不再表示季節(jié)，而是用來表示計算時間的單位了。當(dāng)時，古人把一天平均分成12個“時”，“一時”等于現(xiàn)在的兩個小時，人們習(xí)慣把這個“時”稱為“時辰”。在一些古典書籍中，我們也經(jīng)常會看到“時辰”這兩個字，很多人誤認(rèn)為一個時辰就是現(xiàn)在的一個小時，其實這是不正確的。像古代表示夜間時間的“一更天”、“二更天”的“更”就是指時辰，一更到二更，二更到三更都是相隔兩個小時。后來，人們又把一天平均分成24等份，每等份仍用“時”來表示。這時的“一時”就是現(xiàn)代人們所說的一個小時。再后來，人們又把一小時分成60等份，每等份的時間叫1分，把1分又分成60等份，每等份的時間叫1秒。這樣，現(xiàn)代人們?nèi)粘Ｉ钪兴玫臅r、分、秒就約定俗成的確定下來了。
? ?在西方，古希臘天文學(xué)家，包括希巴谷和托勒密，定義太陽日的24分之一為“時”。以六十進制細(xì)分“時”，使得“秒”是一太陽日的86,400分之一。幾千年后，歐洲人又發(fā)展出擺鐘來保持“平時”（相對于日晷所顯示的視時），使得“秒”成為可測量的時間單位。秒擺的擺長在1660年被倫敦皇家學(xué)會提出作為長度的單位，在地球表面，擺長約一米的單擺，一次擺動或是半周期（沒有反復(fù)的一次擺動）的時間大約是一秒。
? ?長期的生活實踐中，古人通過對日月盈昃，四時八節(jié)的天象與氣候的觀察，理論上出現(xiàn)了：甲子、歲、月、日；時、刻、更、點、秒等單位，甚至佛教中出現(xiàn)了更小的時間單位“一剎那”。在生產(chǎn)、生活中對時間有了具體而確切的計時要求。但“時間”看不見，摸不著，如何直觀的反映和度量呢？于是“時間”的化身“鐘表”應(yīng)運而生。
? ?約6000年前，古巴比倫就有了最早的計時裝置：太陽鐘，又叫日晷 。它由石質(zhì)的圓盤和垂直立于圓心的金屬指針組成，通過太陽落在圓盤刻度上指針的影子來記錄時間。同樣，具有五千年文明歷史的中國，在悠久的歷史文化進程中，也孕育和創(chuàng)造出了多種多樣的計時器：圭表在約3000千年前的商周時代就出現(xiàn)了，人們通過太陽照射在圭表刻度上影子的長短計算時間，并通過測量正午的投影推算出二十四節(jié)氣。幾千年來，從最古老的圭表、沙漏、水漏到北宋時期當(dāng)時世界上最先進的水運儀象臺，中國人以自己的聰明才智，用不同的方法記錄時間，表現(xiàn)時間和認(rèn)知時間。
? ?雖然東方文明一直霸占著計時科技上千年，但是隨著歐洲的啟蒙運動和工業(yè)革命，近代西方人開始走到了前頭。文藝復(fù)興后十四世紀(jì)初，歐洲發(fā)明了以重錘驅(qū)動的大型機械鐘。十五世紀(jì)中期，發(fā)條的發(fā)明使原本體積龐大的機械鐘實現(xiàn)了小型化，使機械鐘得以進入家庭。1657年，荷蘭28歲的科學(xué)家惠更斯把重力擺引入機械鐘，發(fā)明了擺鐘。后來，惠更斯和胡克還各自發(fā)現(xiàn)了螺旋式彈簧絲的振蕩等時性規(guī)律，這為近代游絲懷表和手表的發(fā)明奠定了科學(xué)理論基礎(chǔ)。
? ?多少世紀(jì)以來，時間的精確測量始終是擺在人類面前的一個難題。早期的計時裝置諸如日規(guī)、沙漏等均不能在科學(xué)原理上保持精確。直到伽利略發(fā)現(xiàn)了擺的等時性，惠更斯將單擺運用于計時器，使擺鐘的精確度比歐洲以前的計時器提高了100倍，將每天平均15分鐘的誤差，改進到每周大約一分鐘的誤差。此后，又經(jīng)過了幾百年的不斷發(fā)展和進步，直到石英鐘的普及，人類才進入一個新的計時時代。
? ?從日晷、水鐘（沙鐘）、機械鐘到石英鐘，人類的計時工具經(jīng)歷了翻天覆地的變化。1955年，科學(xué)家又首次發(fā)明了原子鐘，可達到每100萬年誤差不超過1秒的驚人精度。2007年中國計量科學(xué)研究院成功研制“銫原子噴泉鐘”（ NIM4），實現(xiàn)了600萬年不差一秒，達到世界先進水平。時代在前進，科技在發(fā)展，鐘表等現(xiàn)代計時儀器也在與時俱進精益求精的解讀時間。
? ?乘著時間的翅膀，萬物眾生同往。沐浴著大自然的陽光雨露，憧憬著幸福美好生活，人類將一如既往、生生不息的遨游生存在茫茫宇宙之中。時間的鐘聲在回響，人們要珍惜時間，珍惜生命，一代代在時間中感受生活、感悟生命，不斷的探索時間于生命之意義。路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。宇宙無限，時間無限，人類對科學(xué)的探求無限！
?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2019.11.18
?
?
?
?
聽說，打賞我的人最后都找到了真愛。
深圳市寶安區(qū)國際會展中心20號館
關(guān)注我們
加入科普活動群
- 參加最新科普活動
- 認(rèn)識科普小朋友
- 成為科學(xué)小記者
深i科普
掃描關(guān)注深i科普公眾號
做科普，我們是認(rèn)真的！
掃描關(guān)注深i科普公眾號
加入科普活動群
- 參加最新科普活動
- 認(rèn)識科普小朋友
- 成為科學(xué)小記者
上一篇：生物科普：漫談人類的起源
中國科普資源名錄網(wǎng)
地址
深圳市福田區(qū)上步中路1003號 深圳科學(xué)館701
中國科普資源名錄網(wǎng) ?版權(quán)所有 粵ICP備19122314號