格林尼治标准时间(GMT)作为一种通用时间参考标准,已经使用了120多年。
现在,由于地球自转速度的减慢,格林尼治标准时间可能有一些误差。因此,科学家们正在讨论用基于原子振荡周期的“原子时”取代基于地球自转的“世界时”。从古人最初尝试用日晷测量时间,到原子钟精度记录达到“17亿年仅1秒”(2009年记录)的先进设备,人类一直在为精确测量时间而奋斗。然而,一个人的生活中几乎没有任何活动需要精确到少于几秒的时间。那么,这样精确的时钟能工作吗?我们来谈谈时间测量之类的话题。
日晷、水钟与沙漏
作为时间测量这个话题的先行者,我们首先应该谈谈时间概念本身的起源,虽然这不是一件容易验证的事情。人们普遍认为,自然界中的周期现象是启发人们产生时间概念的原因之一。例如,“年”的概念来源于四季循环,“月”的概念来源于月相盈亏,“日”的概念来源于昼夜交替,构成了一个粗略的时间尺度。
然而,根据日常经验,要找到一个比“天”短、足够可靠的周期运动并不容易,因此需要人工方法来测量较短的时间。我们聪明的祖先发明了钟。最早的钟出现在五六千年前。它利用太阳阴影的变化来标记时间。这叫日晷。
但是,日影的变化与地点和季节有关,在多云的白天和夜晚将不再存在。我们该怎么办?所以古人又发明了水钟。它用稳定的水流来标记时间,出现在三四千年前。但是水钟也有缺点,就是不能在太冷的气候下使用,那我该怎么办呢?人们又发明了沙漏。
在中国宋代,人们也用烧香的蜡烛来祭祀。武侠小说中经常提到的“一炷香”概念,估计就是由此而来的。