第三讲：关于计时器家族那些事
第三讲：关于计时器家族那些事
钟表《计时器》家族：
机械钟表只是计时器家族的其中一种。它们古时有日晷、水运仪、沙漏等。现代钟表划分为：机械钟表、石英电子钟表、原子钟的授时终端（手机）。现在让老李给大家说说它们的故事：
最早的计时器：
（1）日晷，一只杆立在石板上，看太阳的投影，正午12点时的投影为中央垂直，定为午时（也就是12点）。以地支划分12个时区（子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥）；确定一天共24个小时。
（2）水运仪像台，1092年，由宋代苏颂发明。以水为动力，以木制轮盘半径与轴距差，调至24时为一天为基准，年365天转动，链接星座的轮盘转动。用它观看季节，定位行星移动方位，收集每年信息，判断星体的运行规律。可惜这台仪器没有制成金属机械仪器，如果缩小，用金属发条解决动力源。可能中国会早600年发明钟表，但可能代替不了现实。
（3）沙漏，是一种短时测量时间器具。原理是两个对等容器，中间连接接口处很细小，一端装上定量沙子供刚好流出细口的时间，确定将瓶倒置上面沙子流下时间单位。每次使用时，倒放置就能准确计量《单位时间》。这种计量器，古代常用来做赌具。
发现机械钟表在西方：
（1） 伽俐略（意大利科学家1657年出生）发用地心重力原理制造了钟楼摆钟；
1581年伽俐略在教堂礼拜时，发现教堂吊在顶上的灯座，被风吹动后，久久不能停下，由此发表了“重力摆原理”。重力摆两个特性，一是动力均匀缓慢的频率；二是延长了动力输出时间。这一定理，被何兰青年铁匠高士特（s. coster）发现，造出了”“垂直动力”源的楼房机械钟表。之后，何兰天文学家胡勤（Hoygens）以“发条＋重力摆动力”造出座钟，诞生了世界第一台体积小能够摆放房屋的桌上钟表。再后，直至上个世纪初，“发条合动力”腕表诞生。现在钟表使用的发条合体积小、金属簧片弹力强，发条动力时间以能达40小时。
（2） 纽仑堡蛋《钟》，第一只能携带的钟表；
1564年在德国的纽伦堡（Nuremberg），工匠们用金属打成片状，卷曲后输出弹力，把它装在一只蛋状合子里的轴棍上，用卷曲弹力躯动轴棍上的齿轮，带动机械钟的四个齿轮走动，型状椭圆象蛋，被人们称《纽伦堡蛋》（Nuremberg egg）。那时的钟表只有一只时间指针。用发条钥匙不断卷动，走一天误差小于1小时/每日时，商家就可收货买给顾客。这只表如果今天藏友能见到，要称它为《独眼龙钟》。这个叫法，别人就会认你是行家了！
电子石英钟的诞生：上个世纪60年代研发成功，1969年在一次国际展会上与世人见面。从此，电子石英表类别、品种丰富繁多！接下来让我们看看电子石英表与机械表有什么区别
工作原理区别：
（1） 机械表原理：机械表的时间指示，是由一个复杂的金属机械机芯构成，动力来源人工上弦（发条）。
（2） 电子石英表原理：由石英振荡器，发出规律的运动，经精准的调节，输出“每表振动频率”效正频，提供时间走时指示；振动晶体（或电子振频）动力来源电池。
使用性能区别
（1） 精准度：石英表0.5秒/D ; 15~25秒/月；5~15分/年。
机械表1~35秒/D；
（2） 寿命：石英表2~8年；机械表20~100年。
（3） 佩戴感受：石英表：轻薄、时尚；走时精确、易损坏。
机械表：环保、耐用；价值高、收藏。
挑选判断: 石英表： 物美价廉、精准时尚；
机械表： 环保耐用、保值收藏。
原子钟与授时的故事：
（一） 原子钟工作原理
简单描述说：以铯（133Cs）原子的核激活，为得到超高精度的周期运动频率，必须在真空条件下，用激光打在原子上，产生原子共振，逹到“越迁频率9.192631770 GHz值”，就产生超误差1秒/100万年以上精度稳定频率。
1972年，《国际度量衡委员会》作了一个决定：1972年1月16日零时，格林威治时间精度标准定为：0.9+-值内，1秒/100万年标准；如有误差，就要调减或加（即：正或负时差）1秒的平衡；中国的语言叫“闰”，闰年、闰月、闰日及闰秒。
但，调秒的要求“同步”，不是各时区随意就能调的，权威管控 由《国际时间局》负责发出。中国初期建立《授时中心》从1979年开始，现有41年的历史。授时的中国故事讲到此
（二） “授时”概念：
我常在一种不经意的场合下，问到某人：最后一响是“北京时间八点整”，是在北京发出的吗？回答多一半二种答案。一是，是北京发出的吧？不肯定！二是，不知道？是电视和广播里发出来的吧？有一半正确，但，答者只其一不知其二！
现在告诉大家是，过去授时是靠电缆线路网传输，是有很大延迟误差；现在地面原子钟通过卫星授时，误差可呼略不计了！当然授时中心发送给卫星，卫星再传送每一个手机持有人。机械或石英电子表都比不上手机上时间准确！
故事还没完，有人说，计时器作这么精准做什么？岂不知，世界时间区差，时区差对不准。空中两架飞机相对飞行时，1秒的误差足以让飞机相撞；国际资金的结算期间，1秒钟的时差，可能上亿美金的损失。这都决不是小事一桩！
