小時和鐘表是怎么來的？

在人類的絕大部分歷史中，一直只有三種劃分，也就是日、月和年。到將近公元前四千年時，進入文明階段的古埃及人因為在溫飽之外總會干點什么，才覺得現有的即時方法太不精確了。

古埃及的科學家們因此發明了小時。他們把一日劃分為24小時，這種劃分被一直沿用到今天。他們又將24小時平分，白天12小時，黑夜12小時。

為什么會出現12進位制？莫非是一位雙手六指的奇人發明的？

是因為有凌晨和傍晚這兩段不屬于白天和黑夜的時段。古埃及人一樣根據手指頭的數目把一天分成十份，每份倆小時，再給凌晨一份傍晚一份，就這樣成了不倫不類的24小時制。

小時平分法有個問題，隨著季節的變化，白天和黑夜的長短也會變化，古埃及人的解決辦法是將小時彈性化，夏天，白天的小時就比黑夜的小時長，冬天過來，各自的12小時不變。由于古埃及人堅持平等分配，使得小時這個新的時間最基本單位使用起來非常不方便，人們不得不發明另外一樣東西：計時器。

這就是sundial，也就是中文的日晷。真正的日晷要過了將近三千年才成型，早期的sundial是很簡單的根據太陽的影子來確定時間的工具，大致就是在地上插個棍來看看影子的長短。

經過漫長的模糊歲月，到公元前六世紀，像樣的日晷出現了，據說是希臘人米利都的阿那克西米尼西發明的。但此時其他地區例如埃及和中國也有了類似的計時工具。中國在周朝時出現了最早的計時工具圭表，分兩部分，立在地上測日影的叫表，也就是華表的來歷，平放著測表影長度的刻板叫圭，因為時間和太陽的影子有關，才有了光陰這個名稱。

中國自古用百刻計時法，把一晝夜均分為一百刻。到了漢代的時候，把一晝夜分為十二個時辰，這是吸收了傳入的古埃及的計時法。像圓盤那樣的日晷在此之前代替了圭表，成為主要的計時工具，也是舶來品。后來西學東漸，24小時制傳入中國，為了相對應，把原來的時辰稱為時或者大時，新來的hour就這樣被稱為小時。也為了相對應，一百刻被減了四刻變成九十六刻，每個時辰八刻，每小時四刻，才有了一刻之說。

日晷讀起來就不易，制作起來也不易，要根據所在的緯度進行調整，還得隨著季節的變化進行調整。日晷無法精確的一個主要原因是小時本身就不是個固定概念，而是隨著季節變長或變短。公元前127年左右，亞歷山大城的尼西亞的希帕霍斯提出把24小時固定住，后來亞歷山大城的克羅狄斯?托勒密進一步把一小時分為60分鐘，一天從正午開始，直到1925年才改為從子夜開始。

但是約定成俗，各地的人們還是習慣沿用舊的不固定小時制，兩種計時方法并用了上千年，直到機械鐘表出現后，固定小時制才取代了不固定小時制，中國直到西方機械鐘表傳入之前，時辰一直是不固定的。

日晷還有一個問題是晚上或者陰天下雨多云時無法計時，為解決這個問題，出現了clepsydra（水鐘），在中國被稱為漏刻。

水鐘最早出現在古埃及和古巴比倫，現存最早的實物證據是公元前1400年左右的，而文字證據可以往前推上千年，中國的漏刻則出現得很晚，同樣屬于舶來品。

水鐘利用水均衡滴漏原理，不受氣候、白晝和季節的限制，比日晷要先進了一大步。到公元800年時，還有一種水鐘可以通過將一個金屬球掉到碗中的辦法來報時。

水鐘同樣存在很多問題。水滴石穿，水鐘用得久了，出口就會很慢很慢地變寬，時間會越來越快。水還受氣候影響，天氣太熱了，水分會蒸發，時間就不見了，天氣太冷了，水會結冰，水鐘徹底不工作了。

東漢張衡的渾天儀是在水鐘的基礎上的動力系統，后世又相繼出現了幾件類似的東西，到宋代蘇頌那里達到頂峰，出現了木偶報時的功能，但這些東西基本上是用在天文學上面的。

西方的教堂全在市井之中，雞犬相聞之間有許多家教堂，禮拜的時間是固定的，總不能你先敲他后敲斷斷續續讓上帝他老人家聽到成什么樣子，某位僧侶在1275年發明了第一座機械鐘，這個機械鐘是由慢慢下滑的重物驅動的，幾個小時后重新設定，比水鐘精確多了，而且還有報時功能，告訴僧侶到了該敲鐘的時候了。

公元1300年，擺輪出現了，分針也出現了，更加精確地報時。100多年后，螺旋彈簧開始在門鎖和手槍中使用，鐘表業引進了這項技術，于1430年制造出彈簧驅動鐘，鐘表的重量和體積大大地縮小，得以被人們攜帶，開始了鐘表的大眾化進程。

彈簧驅動鐘毛病也很大，一開始走得快，然后越來越慢，因為能量消耗。為了解決這個問題，發條出現了，可以重新上緊以提供能量，一直使用到今天。

有一天，地中海沿岸的意大利城市比薩地震了，比薩最著名的建筑是比薩斜塔，有一個人在塔上饒有興趣地看吊燈在地震中晃呀晃，還給自己把脈，計算吊燈晃一回的時間。這個人就是伽利略，他發現不管吊燈搖擺的距離怎么樣，從這頭晃到那頭的時間是一樣的。1656年荷蘭科學家克里斯蒂安?惠更斯據此設計出用擺取代重力齒輪的擺鐘，1675年威廉?克萊蒙特發明了錨式擒縱器。

可是這東西拿到海上不管用，因為風浪本來就跟擺鐘一樣，惠更斯解決了這個難題，1674年他發明了起穩定作用的游絲，當即引起鐘表業的革命。惠更斯的游絲的穩定性沒有把握，1761年英國發明家約翰?哈瑞森將主彈簧和游絲連在一起，造出了既精確又方便攜帶的表，不僅能在船上使用，也能被戴在手腕上。這個設計就是今天機械表的基礎。

鐘表一天24小時不停地走，還要準，屬于機械中最精確的一種。到1950年左右，石英表出現了，準確性超過了人工制造的機械。然后是原子鐘，準確性達到一千年慢一秒不到，這樣一來就沒有人能堅持到時鐘不準的那一天了。