手表的起源及發(fā)展史，鐘表是計時器的一種，在鐘表發(fā)明以前，我們的先輩已經(jīng)開始利用各種方法來度量時間，讓我們來了解一下手表的起源及發(fā)展史。

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早期的天文計時器

英國著名的科技史學(xué)家李約瑟在《中國科學(xué)技術(shù)史》中曾經(jīng)講述出段一被淹沒了六個世紀的歷史。他說當西方的鐘表在1 7世紀初進入中國的時候，其實它們裝配的“擒縱機構(gòu)”的雛形已經(jīng)出現(xiàn)在600年前的中國。公元1088年，

我國宋代科學(xué)家蘇頌和韓工廉等人制造了天文觀測儀器――“水運儀象臺”，它是把“渾儀”“渾象”和機械計時器組合起來的巨型機械裝置。高約12米，7米見方，分為三層，上層放渾儀，進行天文觀測：中層放渾象，可以模擬天體運轉(zhuǎn)作同步演示，

下層是該儀器的心臟部分，計時報時、動力源都在這一層中。因為天象的運轉(zhuǎn)是以時間為基礎(chǔ)的，而通過機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)時間的運行就必須有能夠形成時間間隔的裝置，這樣便出現(xiàn)了早期的“擒縱機構(gòu)”。

這個中國古代的偉大發(fā)明在世界鐘表史上具有極其重要的意義。由此，我國著名的制表大師、古董鐘表收藏家，鐘表歷史學(xué)家矯大羽先生首倡提出了“中國人開創(chuàng)鐘表史――鐘表是中國古代五大發(fā)明之”的觀點。

獨立運轉(zhuǎn)的'機械鐘

14世紀初，位于歐洲的意大利、英國。法國等國的教堂等建筑物上出現(xiàn)了機械報時鐘，因為報時鐘的運行需要持續(xù)的動力來源，所以當時采用的方法就是用繩索懸掛重物，利用地心引力產(chǎn)生的重力作用帶動一系列機構(gòu)的運轉(zhuǎn)。

此時大型的機械鐘主要采用“機軸擒縱機構(gòu)”(Verge Escapement)，或者叫做“疆狀輪擒縱機構(gòu)”(Crown-wheel EScapement)，主要的組成部分由一個形似西方王冠造型的“冠狀輪”作為擒縱輪，它的凸齒與“機軸”上的兩個“擒縱片”相咬合，

而充當“調(diào)速器”的是兩端裝有重物的“擺桿”，它位于“機軸”的頂端。這個時期具有代表性的鐘，包括，意大利人Giovanni de Dondi(1318-1389)于1364年左右在帕維亞(Pavie)建造的天文鐘，1386年建立的英國Salisbury教堂鐘以及1389年制造的法國Rouen大鐘等等。

在15世紀中期由于發(fā)明了鐵制的發(fā)條，這樣就使體積龐大的鐘有了新的動力來源，也為鐘的小型化創(chuàng)造了條件。1459年，法國制鐘匠就為查理七世制作了第一個發(fā)條鐘。1510年，德國人Peter Henlein(1480-1542)制作了發(fā)條鐘，

1525年左右，Jacob Zech也制造了具有均力圓錐輪(Fusse)裝置的便攜式發(fā)條鐘。在16世紀時期，法國的制鐘中心位干Blais和Strasbourg等地區(qū)。

1583年，意大利人伽利略(Galileo，1564-1642)建立了著名的等時性理論，也就是鐘擺的理論基礎(chǔ)。荷蘭科學(xué)家惠更斯(Christian Huygens，1629-1695)在1656年應(yīng)用伽利略的理論設(shè)計了“鐘擺”，第二年在他的指導(dǎo)下，

年輕的鐘匠Salomon Comer制造成功第一個擺鐘。1658年，Ahasuerus Fromantee在英國也制造了擺鐘?；莞乖?675年再一次發(fā)明了“游絲”，這樣就形成了以游絲作為裝置的調(diào)速機構(gòu)，它為制造便于攜帶的懷表提供了有利的技術(shù)條件。

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表的出現(xiàn)以及發(fā)展

早在15世紀后半期，在意大利已經(jīng)出現(xiàn)了有關(guān)表的記載，這主要是由于發(fā)條的發(fā)明起到了關(guān)鍵性的作用。到了16世紀初，在法國和德國也有表的出現(xiàn)其中最著名的應(yīng)該是德國的“紐倫堡蛋”(Nurnberg Egg)，它具有卵狀的外觀造型并且只有一根時針。

實際上這個時期所謂的表，主要是指運用了發(fā)條動力以及機軸擒縱機構(gòu)的小型計時器但是它們已經(jīng)形成了懷表的雛形。16世紀中期以后，隨著金屬擺輪的出現(xiàn)，它作為調(diào)速裝置逐漸代替了早期位于機軸上的擺桿，所以在17世紀制作的早期表中，

我們已經(jīng)能夠見到機芯內(nèi)轉(zhuǎn)動的擺輪裝置。

18世紀是懷表發(fā)展的黃金時期，有許多制表大師的發(fā)明被應(yīng)用在各類作品中。在英國，John Harrison(1693-1776)制作了一系列的航海精密計時器，使懷表的走時精度達到了一個高水平，由于走時準確度的大大提高所以這個時期的懷表已經(jīng)運用了秒針。1704年，Jacob Debaufre和NicolasFatio di Duillier(1654-1753)首創(chuàng)寶石軸承，在一定程度上減小了機芯中齒輪與夾板之間的摩擦力。法國人Jean Antoine Lepine(1720-1814)于1760年左右制作了一種機芯，把傳統(tǒng)的多層夾板結(jié)構(gòu)進行了突破性的改變，

所以使得懷表的厚度相對變薄，歷史上稱之為“Lepine機芯”，后來有許多懷表機芯夾板的排列方式都受到了它的影響。同時，瑞士的鐘表工匠也在探索新的領(lǐng)域，1770年左右，Abraham-Louis Perrelet(17290-1826)發(fā)明了自動上條的.機械時計，

而他本人也因此成為制造自動表的先驅(qū)人物。著名的鐘表大師――Abraham-LouisBreguet(1747-1823)同樣誕生在這個鐘表繁榮的時代，他在1 8世紀末期發(fā)明了“陀飛輪”(Tourbillon)機構(gòu)，在過去的200多年中，

這種機構(gòu)一直被認為是最復(fù)雜的鐘表機械裝置之一，而Abraham-Louis Breguet在世界鐘表歷史上也被稱為“表圣”。18世紀中葉，在遠離歐洲的美國也出現(xiàn)了制表工匠，他們?yōu)楹髞砻绹姳砉I(yè)的崛起創(chuàng)造了條件。

在1700-1800年期間發(fā)明了各種各樣的擒縱和調(diào)速機構(gòu)，為懷表的進一步發(fā)展奠定了深厚的基礎(chǔ)。1725年，英國人GeorgeGraham(1673一1751)改良了“工字輪擒縱機構(gòu)”(Cylinder Escapement)，

其擒縱輪齒的形狀類似于中國的“工”字，這種機構(gòu)直到20世紀早期還應(yīng)用在表機芯中。1730年，Jean-Baptiste Dutertre(1715-1742)發(fā)明了“復(fù)式擒縱機構(gòu)”(Duplex Escapement)，莫擒縱輪具有雙層結(jié)構(gòu)并且?guī)в屑恺X。1754年，英國人Thomas Mudge(1715-1794)發(fā)明了“英國叉式擒縱機構(gòu)”(English Lever Escapement)，

進一步提高了懷表計時的精確度，并且在1769年為喬治三世的王后制作了帶有此種機構(gòu)的懷表。如今，我們使用的機械表中的擒縱機構(gòu)就是以他的發(fā)明為雛形的。

1775年，John Arnald制作了“沖擊式擒縱機構(gòu)”(Detent Escapament)，使用在精確度比較高的精密計時鐘表中，而且他也是s螺旋狀游絲的發(fā)明者。在同一時期，雙金屬補償擺輪、球形游絲等調(diào)速機構(gòu)裝置也被應(yīng)用在懷表中。

伴隨著鐘表機構(gòu)創(chuàng)新發(fā)明的不斷涌現(xiàn)，懷表制造技術(shù)也在持續(xù)地發(fā)展。1741年，法國制鐘匠Nicholas Fardoil發(fā)明了切削齒輪的機器，緊接著William Blakey在1744年制造了切削齒軸的工具。

1776年，法國制表大師Frederic Japy(1749-1813)率先采用了機器生產(chǎn)機芯的基板。

進入19世紀的工業(yè)革命時期，GeorgesAuguste Leschot(1800-1884)采用名為“Pentograph”的機器生產(chǎn)鐘表零件，使得鐘表零件的標準化成為可能。瑞士人Georges-Federic Raskopf(1813-1889)也為制造低價而普及的懷表做出了貢獻。

與此同時，美國鐘表工業(yè)有了長足的進步并且開始批量生產(chǎn)各式懷表。1875年，中國也出現(xiàn)了民族鐘表工業(yè)(據(jù)矯大羽先生的權(quán)威資料《美華利五十年紀念冊》推斷，1875年是中國近代鐘表工業(yè)的開端)。

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鐘表的前身

大約六千年前，“時鐘”第一次登上人類歷史的舞臺：日晷（gui）在巴比倫王國誕生了。

中國最早的可靠記載是《隋書·天文志》中提到的袁充于594年發(fā)明的短影平儀(即地平式日晷)，這是利用太陽投射的影子來測定時刻的裝置。

中國古代有日晷、水鐘、火鐘、銅壺滴漏等，它們都沒有嘀嗒嘀嗒的鐘表聲，都不能稱作鐘表。這只能算是古人的.計時器，鐘表的前身。

大型鐘

1088年北宋蘇頌和韓公廉發(fā)明水運儀象臺。它的結(jié)構(gòu)已近似于現(xiàn)代鐘表的結(jié)構(gòu)，可稱為鐘表的鼻祖。每天僅有一秒的誤差。而且，它有擒縱器，正是擒縱器工作時能發(fā)出嘀嗒嘀嗒的聲音。這就是鐘表與計時器的區(qū)別。

14世紀初，為了提醒人們禱告的時間，意大利北部的僧侶建造了鐘樓，這便是早期的機械式時鐘，以秤錘做動力，每一小時鳴響附帶的鐘，自動報時，日誤差為15～30分鐘。

喬萬尼·德·丹第被譽為歐洲的鐘表之父。他用了16年的時間制造出一臺功能齊全的鐘，被稱為宇宙渾天儀，它能夠表示出天空中一些行星的運行軌跡，還可以對宗教節(jié)日和每天的時間有所反映，它于1364年開始被使用。

從大型鐘向小型鐘演變

（1480年至1750年）

1480-1511：早期之便攜計時器。德國NURNBERG的PETER HENLEIN 創(chuàng)造了第一只懷表，為蛋型，鍍銅，單針表，只能指示大概的時間。此表也就是“紐倫堡蛋”，HENLEIN的創(chuàng)意很快被模仿，隨之產(chǎn)生了其他的‘紐倫堡蛋’。

1485：LEONARDO DA VINCI畫了一幅有錐型擺的鐘。此結(jié)構(gòu)被之后的鐘所使用。

1575：在這時候桶型表越來越多，直到1600年橢型表的出現(xiàn)。

1635：這一階段的歷史主要圍繞著錐型輪擺的變遷——從鐘移植到表。其作用是幫助發(fā)條把能量平均化，無論滿鏈還是發(fā)條力幾近用完都可以有一樣的工作效果。

1657-1675：CHRISTIAN HUYGENS 在荷蘭發(fā)明了叫“REMONTOIRE”的表，此表擒縱器的工作更加連貫。同時平衡輪擺的螺旋形狀游絲也產(chǎn)生了，此專利是歸1664 ROBERT HOOKE 或 1675 CHRISTIAN HUYGENS 所有的，THOMAS THOMPION也在同年申請了此專利。無論是誰發(fā)明的此結(jié)構(gòu)，它都使鐘表在精密程度上有了很大提高。此時的表每天誤差只在幾分鐘之內(nèi)，也已有了分針。