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时间怎么测量?

咱们怎么丈量时刻?相对于古代的第一批钟如今的挂钟有多准确?秒的界说又是什么?让咱们一同了解一下丈量时刻的进化史。

咱们用来丈量时刻的5种东西

2.水钟

4.石英钟

让咱们再进一步探讨每种东西。

史上用于记载时刻最陈旧的方法估量是日晷。在没有任何资源的情况下,你外出能够依据观察太阳在天空中的方位来粗略判断现在是几时,当然这得是一个晴天。追溯到公元前1500年(乃至更早的时候),古埃及和苏美尔的时刻记载者发明了运用太阳光影来记载时刻轨迹的第一套设备。

日晷的准确度取决于它的校准、它所运用的制造者的准确度(换句话说,日晷的投影是否又宽模糊?)、以及它本身指时针的大小。最粗糙的日晷丈量精度能够抵达一小时以内,可是日晷作为仅有常用的钟仅继续到17世纪中期,而更现代的挂钟能够抵达15秒到30秒的准确度。留意细节的话,你乃至能够制造自己的日晷准确到每一分钟。

当然,日晷的运用是有约束的,只要当白日无云的时候才有效。有人制造了月晷,虽然它们的精度可能会随月亮的相位而改变,麦开特(特别的地理仪器)则运用不同的星星来盯梢整个晚上的时刻消逝。可是,时刻记载者开端寻找非地理的方法来计时。

一些水钟引发了花式展览上雕像的移动,其他的则响起了钟声。第一个水基闹钟是在公元前427年柏拉图制造的。在柏拉图的钟里,水位一旦抵达一定的高度就会被抽到另一个容器里,而这个容器有一根狭隘的管子。当水经过管子时,它就会宣布像茶壶里的开水相同的鸣声。其间一个最杂乱的水钟是由穆斯林工程师Al-Jazari在1206年规划和制造的,它是一个由分量驱动的亚洲大象形状的水钟。

计时方面的下一个严重前进是机械钟的诞生,它将计时精度从几分钟前进到几秒。这不再是运用像水或沙这些物质的逐渐改变,而是采用了与这些物质完全脱离的机械,运用了一种能够在相一起刻距离开释少量、可控制能量的方式。为了完成这个方针,人们发明了很多机械设备,包括气缸、双工、杠杆组织和精细表机件,而它们都有不同的精度程度。

估量世界上最早在机械水挂钟运用机械设备的人就是中国科学家和政治家苏颂,他制造了一座30英尺高的水力机械地理钟,不仅能告诉人们现在是何时,还能告诉人们今夕是何年何月。苏颂这座钟的大轮子辐条以一个安稳的速率装满水,可是这个设备只要在每个辐条中水位抵达一定高度才会滚动。他制造的挂钟从1092年开端运营,直到1126年被政治对手拆毁。

石英钟,发明于20世纪20年代,脱离了齿轮和棘轮设备因此也不需要定时环绕的绷簧。石英钟的原理是当施加电场时,石英晶体将以固定频率振荡。

第一批石英钟,是日本制造的,在一个月内仅仅少了5秒钟。石英钟的准确会遭到石英晶体尺度、形状和温度约束,这些因素会影响其振荡频率所以没有哪两个是完全相同的。虽然原子钟的准确度现已远超越了石英钟,但它们仍然是最常见的个人计时设备,因为它们的价格亲民。

现在的计时标准是原子钟,它最早是在20世纪50年代提出的。而今日的原子钟差错仅仅是在数千万年韶光里的一秒。换句话说,他们的准确度是每天的百分之纳秒。



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