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测量时间:古老的愿望

2021-06-24

小学科学 2021年5期
关键词:壶里日晷钟摆

农民是最需要测量时间的人。他们先是以月相和日相作为参考,然后将时间分为时、日、月、年。有了最早的计时装置以后,人们终于知道了准确的时间。

日晷(mi2n),最早的时间测量工具

把一个插有金属棍的圆盘,也就是日晷,放在地上,观察金属棍影子的移动:这是巴比伦人在公元前5000年看时间用的手段。后来,埃及天文学家完善了这一装置:他们倾斜了日晷,并在圆盘上刻上了刻度,把时间平均划分开来。但如果没有太阳就没法知道时间。

用水或沙子计时

为了测量时间的流逝,人们在一个带有小孔的壶里装满水,让水从孔里往下滴,在下面再放一个容器收集滴下来的水,利用壶里的水清空所需的时间来测量时间的流逝。这些用水的计时器称为漏壶。沙漏的工作原理与它相同,只是壶里装的是细沙。但这些仪器还是不能显示现在几点了!

更精确的时钟

17世纪,荷兰科学家惠更斯研制出了第一只摆钟。它的原理是让钟摆来回运动,带动齿轮转动,进而带动指针运动。摆杆与被重物拉伸的绳子相连,每一次运动都会让重物向地面下降。为了让运动持續进行,必须不时用发条将钟摆的绳子 “上紧”。这种钟非常重,但计时更精确。

最早的表

1675年,惠更斯用上弦的螺旋弹簧代替钟摆,发明了第一块表,它可以装在胸前的口袋里,用一条链子固定在身上。1904年,桑托斯·迪蒙发明了第一款腕表,他是一名飞行员,他希望在飞行时不用掏怀表就能看时间。

石英表

1970年,日本人发明了石英表,它利用电池提供的电能使石英晶体每秒振动约32000次。 这些振动使一个马达转动,带动指针运动。石英表是非常精准的:每6年才会慢一秒!

世界共用一台钟

原子钟比石英钟还要精确,它的制作原理是基于铯(s-)原子的振动。铯原子每秒振动9192631770次,可以每2000万年才慢1秒钟!

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