日晷是否计量工具,日晷的精确值

首页 > 家居 > 作者:YD1662022-10-31 19:59:12

此外,人们的脉搏也曾被用作粗略的计时依据,但脉搏的频率不仅因人而异,而且受情绪、运动、健康等因素的影响甚至对同一个人来说也是如此,所以效用相当有限。

摆钟的辉煌时代

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水钟、沙漏和香烛的燃烧都试图使用统一的物理过程来计时。不幸的是,那些被认为是统一的过程实际上并不统一,每天至少有10分钟的误差。这些粗糙的时钟伴随着人类社会走过漫长的中世纪,进入了文艺复兴时期。此后,随着海上贸易的兴起,时钟成为船舶定位的工具。在船舶定位中,纬度可以通过观测太阳或北极星的角度来确定,而经纬度则需要时钟的帮助。

航海时代,荷兰科学家惠更斯于1656年发明了一种新的钟——钟摆钟。

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半个多世纪前,伽利略发现了摆的等时性,即摆的周期与其振幅无关,这实际上是摆钟的原理。伽利略自己就利用这一原理设计了一个钟摆钟,但未能付诸实践。惠更斯在研究中注意到伽利略发现的摆的等时性并不严格,严格的等时性需要摆线。

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钟摆钟的出现给钟族带来了前所未有的繁荣,但钟的精度仍然不高。此后,半个世纪后,一场严重的沉船事故终于把钟的精度推到了最前线。这是1707年10月的一个晚上,英国肖恩海军上将率领的舰队由于定位错误,在英格兰西南部的西里岛附近触礁。英国皇家海军最好的四艘军舰沉没,大约2000名官兵被埋在海底。

这消息震惊了英国。在军方和商界的再三催促下,英国议会于1714年悬赏一个时钟,可以将船只的定位精度提高到20海里。在靠近英国的纬度,相当于整个航程的时间误差不超过2分钟。最终,英国钟表制造商哈里森(Harrison)赢得了这项奖励,他在1761年冬天的一次海试中设计了一款81天5秒的钟表。1773年,哈里森80岁时,这个奖励终于实现了。以今天的货币计算,这个奖项的价值约为200万美元,超过了诺贝尔奖的奖金。

此后,人们不断提高摆的精度。1921年,英国铁路工程师肖特制作的钟摆钟创下了每年只有一秒的新纪录,被一些天文站视为标准钟。但这是摆钟最后的荣耀,因为仅仅六年后,新一代的石英钟在美国贝尔实验室问世。

石英钟的横空出世

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