有關時間的問題~急急急15點到手裡~ - 手錶

By Liam
at 2007-01-07T00:00

Table of Contents

1.時鐘是誰發明的?
2.計算時間的工具的演變過程?
3.再改進這些工具時,人類共同努力的方向是什麼?

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By Candice
at 2007-01-09T14:55

1.海更士（Christiaan Huygens,1629~1695），荷蘭物理學家、天文學家、數學家。
1656年開始，海更士首先將擺引入時鐘，發明了擺鐘，世界上第一台擺鐘是1657年按照他的設計由科斯特製造的。為此出版了《擺鐘》（1658）及《擺式時鐘或用於時鐘上的擺的運動的幾何證明》（1673）兩書。後者是海更士的代表作之一，體現了他以全新的理論給出了數學上的完全解，從而解決技術設計難題的特點。例如，書中提出了著名的單擺周期公式，指出單擺的運動不嚴格等時。而後他從證明擺線（即旋輪線）的幾何性質開始，進而研究在機械上的應用。利用擺線理論設計出嚴格等時的擺鐘結構。他提出了複擺的完整理論，還用擺求出了重力加速度的準確值，並建議用秒擺的長度作為自然長度標準。他在這本書及另一部著作《關於運動及離心力》裡，提出過有關圓周運動及離心力的若干重要結果，包括向心加速度概念和公式，這是有助於牛頓發現萬有引力定律。海更士還研究了簡諧運動及彈簧振動，並用游絲代替掛擺，設計出許多種鐘錶等時結構（如海上用以測量地理經度的懷錶等）。
2.☆原始人憑天空顏色的變化、太陽的光度來判斷時間。古埃及發現影子長度會隨時間改變，發明日晷在早上計時，他們亦發現水的流動需要的時間是固定的，因此發明了水鐘。古代中國人亦有以水來計時的工具——銅壺滴漏，他們亦會用燒香計時。將香橫放，上面放上連有鋼珠的繩子，有響鬧功能。
☆1283年在英格蘭的修道院出現史上首座以砝碼帶動的機械鐘。
☆13世紀義大利北部的僧侶開始建立鐘塔（或稱鐘樓），其目的是提醒人禱告的時間。
☆16世紀中在德國開始有桌上的鐘。那些鐘只有一支針，鐘面分成四部分，使時間準確至最近的15分鐘。
☆1657年，惠更斯發現擺的頻率可以計算時間，造出了第一個擺鐘。1670年英國人William Clement發明錨形擒縱器。
☆1797年，美國人Eli Terry獲得一個鐘的專利權。他被視為美國鐘錶業的始祖。
3.幾千年過去了，人們追求體積更小、更精準計時器的理想卻未曾改變。
撰文╱安德魯斯（William J. H. Andrewes），博物館顧問，曾擔任許多學術機構的收藏館館長，致力於研究時間測量的歷史。
補充:
從15世紀起，就有愈來愈多家庭開始使用時鐘。發明家為了達成攜帶的要求，就用線圈彈簧來取代砝碼。
「均力圓錐輪」（fusee，簡稱均錐輪，源自拉丁文fusus，意思是「紡錘」），它大概是在1400~50年間，某個機械天才發明出來的（見下表「均錐輪」）。
有了均錐輪，人們才能發明攜帶式的鐘、甚至後來的懷錶。許多具有發條裝置的高檔計時器（例如航海經度儀）都必須運用它。一直到二次世界大戰後，均錐輪都還在使用。
16世紀時，天文學家尤其需要一種更好的工具來為星球的運行定時，以繪出更精確的天文圖。後來，人們認識到「鐘擺」是增進計時裝置精確度與可靠性的突破關鍵。
義大利物理學家兼天文學家伽利略，還有更早的其他人當時都在做鐘擺實驗。
第一座擺鐘，是年輕的荷蘭天文學家兼數學家惠更斯（Christian Huygens）在1656年的耶誕節設計出來的。
圖說︰這座彈簧帶動的機械鐘由荷蘭鐘匠科斯特於1657年製作。科斯特與惠更斯合作，他是第一位將鐘擺應用到機械鐘的人。
發明新計時裝置的消息瞬間傳到各地，到了1660年，英國與法國的工匠都開始發展各自的擺鐘。
1675年，惠更斯又有一項重大發明，也就是所謂的「螺形平衡彈簧」（spiral balance spring）。它的角色就如在擺鐘裡控制鐘錘擺動的重力，可以調整可攜式時鐘內平衡齒輪（balance wheel）的旋轉擺動。所謂平衡齒輪是一個精細平衡的圓盤，可以正向反向來回旋轉擺動螺形平衡彈簧是增進鐘錶精確度的革命性發明，使得每天的誤差不超過一分鐘。這項改進使攜錶市場一夜翻紅，人們不再將錶鍊圈在脖子上，而是將錶放在衣袋中，一股全新的時尚席捲了服裝業界。
大約同時，惠更斯耳聞一項英國人的新發明——「錨形擒縱器」。這項新發明與他在擺鐘內所使用的立軸擒縱器（verge escapement）不同，只讓鐘擺在很短的圓弧上振盪，因此就不再需要讓鐘擺維持在擺線路徑上。而且，由於這種擒縱器可以配合長形的秒擺，因而為時鐘的外形帶動新的設計。這種長方形鐘殼的時鐘，一般稱為爺爺鐘，是英式時鐘裡最受歡迎的一種。這種附有錨形擒縱器與長擺的長型時鐘，每星期的誤差不到幾秒鐘。後來，英國卓越的鐘匠湯皮昂與他的徒弟葛拉罕改進錨形擒縱器，使它運行時沒有反衝力，這個稱為「不晃擒縱器」（deadbeat escapement）的改良設計，在往後150年內的精確計時中廣泛使用。

By Isla
at 2007-01-08T06:31

1伽利略
2近代的科学发展促进了计算工具的发展：
1. 比例规：伽利略发明了「比例规」，它的外形像圆规，两脚上各有刻度，可任意开合，是利用比例的原理进行乘除比例等计算的工具。
2. 纳皮尔筹：15世纪后，「格子算法」通行于中亚细亚及欧洲，纳皮尔筹便是根据了「格子算法」的原理，但与格子算法不同的是它把格子和数字刻在「筹」［长条竹片或木片］上，这便可根据需要拼凑起来计算。
3. 计算尺：在1614年，对数被发明以后，乘除运算可以化为加减运算，对数计算尺便是依据这一特点来设计。1620年，E.冈特最先利用对数计算尺来计算乘除。1632年，奥特雷德发明了有滑尺的计算尺，并制成了圆形计算尺。1652年，R.比萨克制成了有固定尺身和滑尺的计算尺。1850年，V.曼南在计算尺上装上光标，因此而受到当时科学工作者，特别是工程技术人员所广泛采用。
4. 机械计算器：机械式计算器是与计算尺同时出现的，是计算工具上的一大发明。席卡德［1623］是最早构思出机械式计算器，他在给天文学家J.开普勒的信［1623，1624］上描述了他发明的四则计算器，但并没有成功制成。而能成功创制第一部能计算加减法的计算器是B.帕斯卡［1642］，在1671年，G.W.莱布尼茨发明了一种能作四则运算的手摇计算器，是长1米的大盒子。自此以后，经过人们在这方面多年的研究，特别是经过L.H.托马斯，W.奥德内尔等人的改良后，出现了多种多样的手摇计算器，并风行全世界。于17世纪末，这种计算器传入了中国，并由中国人制造了12位数的手摇计算器，独创出一种算筹式手摇计算器。
5. 电子计算器：一种能依照一定的「程序」自动控制的计算器。19世纪初，法国的J.M.雅卡尔发明了用穿孔卡片来控制的纺织机，1822年，英国的C.巴贝奇便根据同一原理制成了一部能执行计算程序的差分机，并于1834年，设计了一部完全过程控制的分析机，可惜碍于当时的机械技术所限制而没有制成，但已包含了现代计算的基本思想和主要的组成部分了。
此后，由于电力技术有了很大的发展，电动式计算器便慢慢取代以人工为动力的计算器。在1880年，美国的H.霍勒里斯与J.S.比林斯发明了电动穿孔卡片式计算器，能机械化地处理数据。后来他们更开创了第一家制造电子计算器的公司——国际商业机器公司［简称IBM］。
20世纪以来，电子技术与数学得到充分的发展，电子技术的改进，为计算器提供了物质上的基础，而数学的发展对设计及研制新型的计算器有很大的帮助。
1941年，德国的楚泽采用了继电器，制成了第一部通用过程控制计算器，实现了100多年前巴贝奇的理想。
1944年，美国的艾肯亦以同一方法制成了一台过程控制自动数字计算器。
20世纪初，电子管的出现，使计算器的改革有了新的发展，并由于二次大战的迫切的军事需要，美国宾夕法尼亚大学和有关单位在1946年制成了第一台电子计算器——「电子数字积分仪与计算器」［ENIAC］，由J.W.莫利和J.P.埃克特等主要设计，而J.冯.诺伊曼亦曾参与改进工作。ENIAC使用了18000个电子管，占地170平方米，功率150千瓦。
在ENIAC产生之前，英国的A.M.图灵已提出了「理想计算器」的理论，并探讨了制造通用数字计算器的可能性。1943年实际上制造出破译密码的计算器，但由于军事保密，外人未知其详。
电子计算器［又称计算机］在40多年得到高速的发展，其使用的组件亦已经历了四代的变化。包括第一代的电子管、第二代的晶体管、第三代的集成电路、及第四代的大规模集成电路。
1983年底，中国制造了亿次「银河」计算器，这标志着中国已进入研制巨型机的行列。
现在，电子计算器的功能已不止是一种计算工具，它已渗入了人类的活动领域，并改变着整个社会的面貌，使人类社会迈入一个新的阶段。
3對不起,沒查到

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