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[视野]神奇的钟表世界
作者:陆嘉琦

《青年文摘(绿版)》 2002年 第07期

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       原始的计时器,
       人类最初用来计时的东西,当然是太阳了。只不过有些人要想知道时间,只是抬起头来看看天上的太阳;另外一些人则会为此而在比较干坦的场地上立根柱子,通过看柱影位置来判断时间的早晚。但是,一到阴雨天或者夜晚,这种“太阳钟”就停止工作了。
       于是,人们发明了滴水计时的漏壶。水从一个容器平静地、慢慢地滴入另一个容器,带有指针的浮标则随着水位的高低而上升或者下降,从而很直观地表明时间。它能白天和晚上都同样地工作,也不受阴雨天的影响。这种计时设备刚刚出现时,天真的人们曾以为,把它做得越大,储存的时间也就越多。于是便制造了一些大得惊人的漏壶。比如,有一座建于公元前1世纪并保存至今的“风塔”,其中的漏壶就有现代的五层楼那么高。
       沙漏也是早期人类使用的计时设备,而且使用的时间比较长。这可能是因为沙漏计时要比漏壶精确得多,并且结构也很简单:一个容器分成上下两部分,上半部分装满细沙,下半部分是空的,上下两部分间有一个细小的孔;一缕缕细沙从上部流到下部,并在某一特定的时间内全部流完。沙漏惟一的、也是致命的缺陷是只能用于度量一段短短的时间。电脑要求使用者稍等片刻时,屏幕上的鼠标指针就会变成一个最简单的沙漏模样,这大概就意味着需要等待的时间并不长。
       后来还曾出现利用灯油和火来计时的东西。人们或者通过观看油灯点燃时其中还剩下多少灯油来确定时间过去了多久;或者在蜡烛上均匀地刻24道线条,通过观看蜡烛烧到哪条线段来确定时间。在阿尔卑斯山区,刻有线条的蜡烛还曾被用作“闹钟”。人们在蜡烛某一位置插进一根针,针上再挂一个比较重的东西。当火焰燃烧到针所在的位置时,挂着的东西便掉了下来,其发出的响声足以唤醒睡梦中的主人。
       机械钟的诞生
       科学家们在拜占庭时期的古老文献中找到了关于机械钟的最早记载。据推断,这是公元578年的事。当然,也有些历史学家认为,真正的机械钟出现得要比这晚,并且是著名的教皇西尔维斯特二世发明的。据说是他在公元996年为马格德堡制作了一座塔钟。且不管这些说法真假如何,反正为研制时钟机械系统贡献过力量的有不少名人,诸如列奥纳多,达·芬奇、伽利略、伊万·库利宾等等,甚至作家博马舍也出过力。德国历史学家施本格勒曾正确地指出,机械时钟是在罗马风格开始流行的年代发明的。
       初期的机械时钟是塔钟。它们构造庞大,由许多金属齿轮组成,挂在钟塔内部的重锤则为齿轮的转动提供动力。比方说,1404年由教士拉扎尔·谢尔宾安装在俄罗斯克里姆林宫的塔钟,就挂有好几个重锤,每个重锤的重量达11 0千克,而报时的钟声则由S5口大钟共同发出。当时家庭用的机械钟,其结构与公共场所的塔钟差不多,只是尺寸小些罢了。这些机械时钟有一个共同的弱点,就是走时不大准确。不过那时的人们对此不以为然,因为许多人并不需要知道很准确的时间,尤其是在夜晚。
       1657年,荷兰科学家惠更斯发明了利用钟摆来控制和调节时钟走时精度的结构,并将其运用到座钟的设计中。惠更斯在日记中高兴地写道:“近来我发现了一种新的时钟结构,可以使对时间的度量更加精确,即使在航海途中,带着这种时钟也能准确地知道时间的长短。”摆式结构的发明,使机械钟的走时误差降低到每星期约3分钟。谁都知道,科学家们是最讲究精确性的,尤其是在时间方面。
       表的问世
       1675年10月4日,惠更斯为自己发明的怀表申请到了专利权。然而,早期的怀表都必须配备一个加油器来给机械系统加注润滑油,以保证其运转顺利。直到18世纪,才出现现代样式的怀表,其中采用的是不需要经常加注润滑油的擒纵又结构。这种结构是瑞士人亚伯拉平·路易·布雷盖发明的。在19世纪,日内瓦钟表匠们发明的具备音乐报时功能的怀表,成为一种非常流行的时髦物品。机械怀表一直是价格昂贵的尤物,到20世纪初仍然如此,怀表的牌子常常可以显示其主人的财产状况。就是在现今,著名品牌的机械怀表依然是很值钱的传家之宝。比如,一块1787—1 792年间制造的Breguet牌自动怀表,在前不久举行的世界钟表拍卖会上竞价超过120万瑞士法郎。这块怀表除了附有万年历之外,还展现月相的变化。
       至于谈到手表,瑞士两家著名钟表公司一直在喋喋不休地争论,究竟是谁首先发明手表的。帕克特·菲利普公司认定,是他们公司于1868年首先为匈牙利伯爵夫人科采维奇制作了世界上第一块手表。布雷盖钟表行则声称,有文件可以证明,正是率先发明了擒纵叉的布雷盖本人,首先发明了使用起来更加方便的计时器。布雷盖的后人们从旧纸堆里搜寻到了一张1810年6月8日开的订单,单子上记载的订购物品是“安装在手镯上、带有报时声的表”,其价格是5000法郎,而订购的客户则是卡罗莱娜·缪拉特,即拿破仑一世的妹妹、那不勒斯王国的王后。布雷盖制作这块表花了两年半时间,直到1812年2月21日才完工。表是扁平形状的,穿在一条用金丝和人的头发混编而成的“于镯”上,还刻有独一无二的产品编号“2639”。
       手表刚问世时,几乎女性的专用品。在很长时期内,许多男人都不戴表,而宁愿使用怀表,将放在精美的盒子里,与9发亮的小酒杯一起藏在西马甲的胸袋中,只让一条精致的表链露在 外面。直到19世纪的 80年代,手表才被许多男士接受,于是它便开始进入销售旺盛期。
       转眼间到了20世纪,时钟和手表都已经成为/们的日常用品。孩子们过生日时,也往往能够得到一块手表作为礼物。这时电子手表又面世了。它们走时更加精确,还常常附带其他各种功能。但是,即使这样,那些比较简单的、甚至也并不昂贵的机械手表仍然大有人问津。可能这是出于人们天生的怀旧情结吧!因为在每天早晨用手指扭动手表的发条时,人们往往会不由自主地联想到时间的飞逝,回想起过去的年代和生活,在给于表提供新的动力的同时,也为自己这一昼夜的生活“充电”。
       万年时钟
       试图让时间具有纪念性和哲学意义的设想,是在美国出现的。
       上个世纪末,’美国电子计算机行业的著名人物、迪斯尼公司的副董事长丹尼,、希,利斯提出了一个设想——建造一座可以运转一万年的巨大时钟。这一设想,他在20世纪90年代初就开始酝酿了。当时希利斯正在研制由64000个微处理器协同工作的电子计算机,以装备某种运行速度在当时可以称得上最快的机器,运用的原理则是他早年在麻省理工学院学习时就曾经考虑过的“密集平行工作原理”。按照这一原理,成千上万个微处理器可以联合起来像一台巨型超级计算机用那样工作。希利斯考虑如何建造万年时钟时,运用的也是这一原理。
       希利斯设想建造的万年时钟,走时精度要达到纳秒级,即精确到十亿分之一秒,同时又是世界上走得最慢的钟——一年才走一圈。
       希利斯把自己的设想公布后,人们的反应就像是事先设计好的程序一样表现出来。“人们简直是争先恐后地要把钱给我,以表示自己的参与精神。我却不得不反复对他们解释说,我目前还没有正式决定是否要把此事真正付诸实践。”希利斯如此回忆说。
       但是在新闻发布会之后,很快就成立了一个非营利性的“长久的现在”(Lone Now)基金会,其目的便是把希利斯关于“永恒的精确计时器”的抽象设想转化为现实,并为此而保证提供足够数量的玻璃、钨材、铁镍合金和蓝宝石。
       大钟的造价将达50万美元。它的外观设计颇有特色,目的是要让人类历史学家不仅一看就明白这是一座计时器,而且还能很容易地弄清它的工作原理,并知道它的设计者来自 “哪种文化层次”。
       这座大钟的初始模型已经制作完毕,并在瑞士达沃斯的世界经济代表大会中心展出。初始模型高达2.5米,钟面上的刻度与一般时钟相似,但是这些格子表示的并不是通常的时、分、秒,而是年、月、日。它将一直准确无误地走到12000年,这是它的保质期阴。在2000年到来之时,这座万年时钟的模型呜响了第一声报时声(更准确地说应是“报年声”)。
       希利斯尽量希望在这座模型发出第二声报时声时,即在进入2001年之际,正式开始建造这座“巨无霸”大钟(虽然建造的地点尚待选定)。然而,在我们已经跨入2002年的时候,却无从得知这项工程进行得怎么样了,没有任何关于它的新信息。
       (肖纪庭摘自《世界之窗》2002年第5期)