從日晷到原子鐘,揭開時間精準的祕密──《鐘錶的科學》
#書訊,科普新知,時間,工藝技術,鐘錶的科學,織田一朗,晨星出版,知的

從日晷到原子鐘,揭開時間精準的祕密──《鐘錶的科學》

陳詠俞2025/10/26

「請問現在幾點?」 當有人問這句話時,你會下意識看手錶,還是掏出手機? 在3C產品盛行的今天,你還有戴手錶的習慣嗎? 答案或許五花八門。有人嫌手錶麻煩,只靠手機報時;有些人則是機械錶的愛好者,對於其精密的設計愛不釋手;也有人偏好簡潔方便的石英錶,又或是功能多元的智慧錶,不僅可以對時,還可以檢測健康數據、記錄運動狀態,甚至能夠即時回覆訊息。 不論是哪一種,鐘錶早已不只是簡單的計時工具,背後的技術經過多年的琢磨,甚至可以說是一門工藝。 而發展至今的鐘錶,精準計時的形象深入人心,但你知道其實以前的鐘錶誤差可是不小! 根據《鐘錶的科學》前言,作者提到── 現在應該很少人會把遲到的理由怪罪給鐘錶時間不準吧?不過,約一九七○年以前,鐘錶的時間不準是遲到最普遍的藉口,「對不起遲到了,手錶慢分沒趕上電車」,過去只要提出這套說詞,通常對方都能坦然接受。 當時除了部分的高級錶外,一般的手錶精度每天會出現十五~二十秒鐘的誤差,連續一個月未校正鐘錶的時間就會出現四~五分鐘的差異。所以很多人都故意將手錶調快一些,與人相約見面也會考慮對方手錶的時差,提早個五~十分鐘抵達。鐘錶業者也認為「維持鐘錶時間精度是使用者的責任」,甚至廣告裡還出現過「週一早晨要記得對時調整手錶的時間喔」的宣傳。 此外,鬧鐘也是── 過去由於鬧鐘採用的都是製造成本相對低廉的機芯,很難保證時間的精度,一天落差大約三十秒。若談到鬧鈴響起的時間,其精度就更加粗糙了。鬧鐘的鬧鈴控制採用原始的機械方式,鬧鈴到達設定時刻之所以會鳴叫,是因為與「時針」一起轉動的齒輪突起部位,遇上了與「鬧鐘時刻的針」一起轉動的齒輪的孔時,突起部位落入孔內就會啟動鬧鐘鈴響。 所以在時鐘計時上,齒輪動作緩慢也會反應在鬧鐘動作上,造成誤差產生,導致鬧鈴響起的時間,可能與設定時間相差數分鐘到十幾分鐘。除此之外,還有齒輪「縫隙」也會影響到精度誤差,這通常會造成鬧鐘鬧鈴誤差高達二十~三十分鐘。如果一個鬧鐘會發生三十分鐘的誤差,表示當鬧鐘設定為六點鐘時,實際上鬧鐘響起的時間會落在五點三十分到六點三十分之間。 這些情況現在似乎很難想像。但是鐘錶正是歷經多年來的發展與鑽研,才能像現在一樣精準地追求「分秒不差」! 從機械鐘、石英鐘到原子鐘,帶你看鐘錶的發展、構造與技術! 《鐘錶的科學》以深入淺出的方式,帶你從人類最早利用太陽影子的「日晷」開始,一路探索到機械鐘、石英鐘,再到改變世界的「原子鐘」,循序漸進地介紹各種鐘錶的發展史、構造分析以及現代鐘錶的發展技術等,讓你看到長達五千年的計時歷史以及未來時鐘的故事。 書中更帶領我們思考── ⏰為什麼時針向右走? ⏰一天為什麼是二十四小時? ⏰什麼是真正的花鐘? ⏰時鐘共通的三大要素是什麼? ⏰鐘面的數字為何不是從○而是從十二開始呢? ⏰機械鐘如何計時? ⏰利用人體體溫發電的手錶 ⏰有可能誕生出原子鐘手錶嗎? 這些問題的答案,都藏在《鐘錶的科學》的每一頁裡。 無論你是否戴錶,《鐘錶的科學》都能讓你重新認識「時間」這件事。有空不妨打開這一本《鐘錶的科學:錶面底下隱藏著時間的祕密,科學如何用尖端的技術追求〈分秒不差〉》,讓我們一同看看指針之下,蘊藏著多少人類千年來對於時間精準的追求與努力吧!

閱讀更多
陽明山花鐘總是吸引大批遊客觀賞,你知道什麼是真正的花鐘嗎?
#書訊,科普新知,鐘錶,織田一朗,鐘錶的科學,晨星出版,知的

陽明山花鐘總是吸引大批遊客觀賞,你知道什麼是真正的花鐘嗎?

吳雨書2023/09/30

利用大自然材料製作的時鐘裡以花鐘最為美麗、浪漫。不過一般所謂的花鐘,通常是在花圃中安裝有時針、分針、秒針的時鐘。這類時鐘只能稱作「花壇鐘」,不是真正的花鐘。名正言順的花鐘是以栽種植物的開花來顯示時間。 最廣為人知的花鐘是在一七五○年前後,瑞典植物學家卡爾.林奈(Carl von Linné)所製作的花鐘。他使用花朵開放、閉合時間明確的花草,依序種植在鐘面的圓盤上。植物生長的最佳環境因品種而異,因此不同的地區、季節所種植的植物種類也不一樣。當時卡爾.林奈為了證明植物也能顯示時間,因此特地製作了植物花鐘。 透過實驗,已經確認植物的開花並非因為感受到陽光照射,而是植物的生物時鐘控制的結果。生物為了繼續生存,必須配合日照、氣溫等環境的變化調整自己。這當中,生物時鐘的功能就是為了控制生物本身的狀況,以配合外部環境的節奏。對植物來說,開花是傳宗接代、繁衍子孫很重要的一件事。但是花朵和強壯得足以承受風雨的莖葉畢竟不同,重要且嬌弱的部分毫無防備地暴露在外,因此須在適切的時間點、在最短的時間內完成授粉的動作。 卡爾.林奈選用的草花分別是: 六點鐘開花 金盞花 七點鐘開花 萬壽菊 八點鐘開花 山柳菊 九點鐘開花 苦滇菜 十點鐘開花 矮小稻槎菜 十一點鐘開花 雅馬遜百合 十二點鐘開花 藍西番蓮 一點鐘開花 膜萼花 兩點鐘開花 瑠璃繁縷 三點鐘開花 黃花鼠耳菊 四點鐘開花 田旋花 五點鐘開花 白水仙 六點鐘開花 黃花月見草 草花的開花時間與實際時間的誤差在三十分鐘之內。 卡爾.林奈這樣創舉對生物學家帶來很深的影響。然而,「花鐘」雖然很有趣,但是報告的時間可能會有誤差。因為植物開花除了有一定的時間外,還會受到地區、溫差和氣候等條件的影響,同一種花,在南方可能開得早一些,而在北方就會遲一些。 《鐘錶的科學》不只帶大家認識真正的花鐘,在鐘錶的誕生與演進,也鉅細靡遺為你一一道來。從人類利用太陽運動的「日晷」開始,到人為製造時間週期「機械鐘」的誕生、徹底改變時間準確度的「石英鐘」,以及改變時間概念的「原子鐘」,循序漸進地介紹各種鐘錶的發展史、構造分析以及現代鐘錶的發展技術等,讓你看到長達五千年的計時歷史以及未來時鐘的故事。

閱讀更多