時(shí)間是誰發(fā)明的(世界上的時(shí)間是誰發(fā)明的)
1645年,英國北愛爾蘭阿馬郡圣公會(huì)主教詹姆斯·厄舍(James Usher)宣告宇宙誕生時(shí)間為公元前4004年10月22日傍晚6點(diǎn)。據(jù)說這是他研習(xí)《圣經(jīng)》和世界歷史多年得出的權(quán)威結(jié)論。
眾所周知宇宙起源于所謂的“大爆炸”,從一個(gè)致密炙熱的奇點(diǎn)開始膨脹。地球誕生于45.4億年之前。目前所知的最古老的地球物質(zhì)是在西澳大利亞找到的鋯石晶體,已有45.67億年歷史。科學(xué)家普遍認(rèn)為,太陽系的出現(xiàn)不會(huì)比這些物質(zhì)早太久。
5億至6億年之后,地球進(jìn)入始太古代,簡(jiǎn)單的單細(xì)胞生物開始出現(xiàn)。
早在人類發(fā)明“計(jì)時(shí)”概念之前,地球、太陽、月亮和星辰就已經(jīng)有自己的運(yùn)行周期和節(jié)奏。
每一天,太陽東升西落,地球繞太陽旋轉(zhuǎn)。地球繞太陽公轉(zhuǎn)一圈為一年,公轉(zhuǎn)規(guī)律為全球劃分了季節(jié),為大部分動(dòng)植物生命提供營養(yǎng),并掌控它們的生活習(xí)性。
從有化石記錄以來,人們走過了地質(zhì)時(shí)代,探究了恐龍和人類的遠(yuǎn)親,利用太陽和月亮辨別時(shí)間。公元前3000年,由古巴比倫人和蘇美爾人開始“發(fā)明”時(shí)間,并從美索不達(dá)米亞文明傳開。
日晷
最早利用太陽來計(jì)算時(shí)間的工具是日晷,從原理上講,日晷是一個(gè)帶有指針的水平或垂直的平面,這個(gè)指針可以是一根細(xì)桿,也可以是一個(gè)豎直且鋒利的面,它能夠?qū)⑻柾队暗揭粋€(gè)帶有時(shí)間刻度的表面上。
為了給出精準(zhǔn)讀數(shù),日晷的晷面必須與赤道面平行,指針必須指向真正的北天極方向。在北半球,北極星所在的方向就是北天極方向。
日晷,由一個(gè)水平晷面和一根晷針組成。
日晷上12進(jìn)制的標(biāo)記用來測(cè)量每個(gè)小時(shí)。這種對(duì)時(shí)間的測(cè)量方式,也可以用到其他時(shí)間測(cè)量工具上,例如水鐘、蠟燭時(shí)鐘、沙漏,便于在陰天或晚上判斷時(shí)間。
水鐘
大約在公元前4000年,水鐘就開始在中國被使用。但直至公元前1500年左右,才有充分證據(jù)表明,古埃及和巴比倫也在使用水鐘。水鐘是根據(jù)等時(shí)性原理讓水勻速流入或流出某個(gè)容器,而容器的大小和水的流速接近某一固定時(shí)間區(qū)間,從而測(cè)量時(shí)間。
在印度,名為ghati或kapala的半個(gè)椰子殼就是一個(gè)簡(jiǎn)單的水鐘。人們?cè)谝瑲さ撞裤@一個(gè)很小但很精準(zhǔn)的洞,然后將它放入一個(gè)裝有水的碗中。
每分鐘60秒,椰殼能在24分鐘內(nèi)裝滿水再漏完。因此一天有60個(gè)小時(shí),每小時(shí)24分鐘。公元前4世紀(jì),波斯國一個(gè)名為fenjaan的鐘也采用了同樣的原理,只是測(cè)量尺度有所不同。
在希臘,漏壺(又名分水器)也是一種水鐘,即一個(gè)底部鉆有小孔的罐子。水全部流完就意味著一段規(guī)定時(shí)間過去了。在雅典法庭上,為確保公平,人們?cè)趯徟袝r(shí)會(huì)使用漏壺給原告和被告相同的時(shí)間。
如果要測(cè)量一段更長(zhǎng)的時(shí)間,就需要持續(xù)維護(hù)和計(jì)數(shù),水鐘因此變得越發(fā)復(fù)雜。
到公元前3世紀(jì),希臘人發(fā)明了一個(gè)可以連續(xù)供應(yīng)水流并讓水溢出的系統(tǒng)—從而得以計(jì)算更長(zhǎng)的時(shí)間。盡管在公元8世紀(jì)到11世紀(jì)之間,中東和中國的水鐘制造曾有過一段相當(dāng)繁榮的時(shí)期,但進(jìn)一步的創(chuàng)新和機(jī)械化仍發(fā)展緩慢。
中國的時(shí)鐘發(fā)明家蘇頌(1020—1101)創(chuàng)建了一個(gè)放置在約9米高塔樓上的“水運(yùn)儀象臺(tái)”。在這個(gè)“水運(yùn)儀象臺(tái)”上有一個(gè)星象儀裝置,正面還有可以打開的面板,里面是一個(gè)顯示報(bào)時(shí)的數(shù)字牌匾。
在13世紀(jì)的文字記載中,有過對(duì)另一個(gè)水鐘的描述。它存在于敘利亞首都大馬士革的倭馬亞清真寺(Umayyad Mosque)中,將一天劃分為12小時(shí)。該時(shí)鐘帶有指針,可在白天和夜間分別顯示時(shí)間,還會(huì)釋放銅球進(jìn)行報(bào)時(shí)。
沙漏
人們普遍認(rèn)為沙漏是在 8 世紀(jì)的歐洲被發(fā)明和 使用的。
14 世紀(jì),意大利藝術(shù)家安布羅喬·洛倫澤 蒂(Ambrogio Lorenzetti)創(chuàng)作的壁畫《好政府的 寓言》(Allegory of Good Government)是首個(gè)證明 沙漏曾被應(yīng)用為計(jì)時(shí)器的例證。同時(shí)期的行船日志 上也常常提及沙漏。
沙漏由兩個(gè)玻璃球和一個(gè)狹窄的連接管道組成,沙子可以勻 速從頂部漏到下方。頂部玻璃球一旦漏空,可將其倒置然后重新計(jì)時(shí)。
相比水鐘,沙漏尤其適用于海上航行的船只,因?yàn)樗挠?jì)時(shí)不 會(huì)被海浪影響,且沙漏中顆粒狀的填充物(沙子、粉末狀蛋殼及大理石)也不易受溫度變化影響。事實(shí)上,在18世紀(jì)以前,人們航行時(shí)一直使用沙漏來測(cè)量時(shí)間、速度和距離。
蠟燭鐘
存時(shí)較久且流行于亞洲(尤其是中東)和歐洲的一種計(jì)時(shí)器就是蠟燭鐘。大概在公元6世紀(jì)初甚至更早時(shí),蠟燭鐘就出現(xiàn)了。其原理很簡(jiǎn)單—就是用蠟燭燃燒的速率來測(cè)量時(shí)間的流逝。
人們?cè)谙灎T上均勻刻上標(biāo)記以顯示時(shí)間段,或者在蠟燭背后放置一個(gè)帶有刻度的背景做參考,蠟燭燃燒時(shí)背景上被照亮的地方就可以顯示時(shí)間。還有些蠟燭會(huì)在某個(gè)固定時(shí)間段內(nèi)燃盡,其內(nèi)部有一個(gè)釘子,蠟燭一旦燃盡,釘子就掉落發(fā)出聲音,表示一段時(shí)間的結(jié)束。
機(jī)械時(shí)鐘
13世紀(jì)和14世紀(jì),歐洲出現(xiàn)了真正的機(jī)械時(shí)鐘。它們體型巨大,且需要放置在很高的墻或塔上,因?yàn)橹挥羞@樣才能配備一個(gè)同樣巨大的擺錘驅(qū)使其持續(xù)運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)時(shí)只有皇家和非常富有的階級(jí)才能負(fù)擔(dān)得起,所以大部分鐘都是受教會(huì)委托而制作,放在修道院和大教堂中。它們的主要功能是召喚人們?nèi)ソ烫枚\告。
在 14 世紀(jì)出現(xiàn)的眾多時(shí)鐘杰作中,英格蘭圣奧爾本斯修道院 院長(zhǎng)理查德·沃林福德(Richard of Wallingford)及帕多瓦的喬凡 尼·德·東迪(Giovanni de Dondi)制造的天文鐘是最具代表性的 兩件。
盡管這兩座時(shí)鐘目前都已不在,但根據(jù)詳細(xì)記載,兩座時(shí)鐘 都具有多種功能。沃林福德的時(shí)鐘有一個(gè)很大且?guī)в行潜P的鐘表盤,還有一個(gè)可顯示倫敦橋潮汐水位的指示器。
該時(shí)鐘每小時(shí)都會(huì)鳴鐘報(bào)時(shí),時(shí)鐘敲擊幾下就代表幾點(diǎn)鐘。帕多瓦時(shí)鐘的表盤上可以顯示精確至分的時(shí)間、行星運(yùn)動(dòng)、節(jié)日日歷,甚至還能預(yù)測(cè)日食和月食。
早期另一個(gè)雖已消失但據(jù)說也極其壯觀的時(shí)鐘位于斯特拉斯堡大教堂。這個(gè)時(shí)鐘最令人稱奇的地方是有一只鍍金的公雞(代表耶穌),正午時(shí)分它會(huì)扇動(dòng)自己的機(jī)械翅膀鳴鐘報(bào)時(shí),三位機(jī)械式東方賢士會(huì)向其鞠躬行禮。
并且,這個(gè)時(shí)鐘還有一個(gè)星盤和日歷。14世紀(jì),其他具代表性的時(shí)鐘包括英國威爾斯大教堂時(shí)鐘(目前存放于倫敦科學(xué)博物館,仍在運(yùn)行)、魯昂大時(shí)鐘和巴黎海因里?!ゑT·維克(Heinrich von Wick)建造的鐘。
至今仍在運(yùn)行且每日吸引眾多游人前來欣賞的是布拉格舊城廣場(chǎng)上的天文鐘。它建于1410年,外觀精美,集機(jī)械鐘、天文表盤及黃道十二宮圖為一體,還有許多活動(dòng)雕像會(huì)在整點(diǎn)報(bào)時(shí)并表演。
這些雕像分別代表“虛榮”“貪婪”“死亡”和“土耳其異教徒”(代表享樂和欲望)。天文鐘表盤上方的兩個(gè)小窗每到整點(diǎn)時(shí)刻,十二尊耶穌門徒雕像將依次現(xiàn)身,簡(jiǎn)直就是一場(chǎng)精彩絕倫的演出!
600多年間,這座天文鐘經(jīng)歷了很多次整修和擴(kuò)建,第二次世界大戰(zhàn)(下文簡(jiǎn)稱“二戰(zhàn)”)期間還曾遭到德國軍隊(duì)的嚴(yán)重毀壞。
比布拉格天文鐘更古老,但稍遜風(fēng)采的另外一座時(shí)鐘坐落于英 國索爾茲伯里大教堂。據(jù)說該時(shí)鐘建造于 1386 年,比前文提及的 威爾斯大教堂時(shí)鐘(1392)大 6 歲。
一些鐘表學(xué)陰謀論者(沒錯(cuò),他們的確存在?。┱J(rèn)為索爾茲伯 里時(shí)鐘實(shí)際上出現(xiàn)得較晚,因?yàn)槠錁?gòu)造非常先進(jìn),近似于 16 世紀(jì) 及 17 世紀(jì)的時(shí)鐘。
1993年,英國古董鐘表協(xié)會(huì)在一個(gè)研討會(huì)上經(jīng)過投票,認(rèn)定索爾茲伯里時(shí)鐘確實(shí)更加古老。但也有三分之一的人投反對(duì)票,認(rèn)為它其實(shí)出現(xiàn)得很晚。事實(shí)上,索爾茲伯里時(shí)鐘并沒有一直在運(yùn)行,它在失蹤多年后于1928年才被人們?cè)俅伟l(fā)現(xiàn),直至1956年才恢復(fù)運(yùn)行。
我們時(shí)時(shí)刻刻都在體驗(yàn)著時(shí)間,但關(guān)于時(shí)間,我們卻知之甚少。
追溯時(shí)間起源,從最初的宇宙之初,人類走過地質(zhì)時(shí)代,探究恐龍和人類的遠(yuǎn)親,利用太陽和月亮辨別時(shí)間,從最早刻在鷹翼骨上的日歷,到后來的量子鐘;我們將研究時(shí)間如何加速,如何減速;我們還將穿過蟲洞和黑洞進(jìn)入未來、跨過光年、窺探平行時(shí)空。
有一本小書《時(shí)間簡(jiǎn)史》,這里有關(guān)于時(shí)間的一切故事,將為你提供一些有趣又有料的答案:為什么古人選擇用12進(jìn)制和60進(jìn)制來計(jì)算時(shí)間?中世紀(jì)時(shí)期如何計(jì)時(shí)?標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是怎么確定的?時(shí)間是不是可以扭曲?平行時(shí)空真的存在嗎?
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