日晷|从最早的日晷到原子钟，人类关于时间计时的发展史
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 。
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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 。
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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 。
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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 。
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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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