中国首创计时装置

王佩良 张若彤 柏莲花 黎钰琳 高莎莉

湖南工商大学数字媒体工程与人文学院

  自古以来，时间的测量始终是人类面对的一个难题。我国古代，时间的测量经历了从观察自然现象到使用日晷、水漏等简单工具的转变。然而，真正将时间测量技术推向新高度的，是北宋苏颂、韩公廉制造的水运仪象台，他们利用机械轮受相同强度冲击后转速恒定的力学原理作为量度时间的方法，制作了机械钟。明代，西方传教士给万历皇帝进献机械钟，西洋钟开始进入中国。多年来，西方文化势力渗透，国人误以为机械钟源于西方，感叹西人的创新精神，一说到手表，总会想到瑞士，想到劳力士，并爱屋及乌，更加迷恋西洋产品。究其实，中国古人很早就开始探索时间的测量，最早发明了计时器，并不断升级，汉朝出现便携表，唐朝发明机械钟，宋代创制擒纵器，元代发明摆钟，一直走世界前列。

一、上古时期立表测影计时

  民以食为天，中国的农耕文明源远流长。湖南永州玉蟾岩遗址出土了距今1多万年前的人工栽培稻谷。湘西北澧阳平原的彭头山遗址、城头山遗址出土了稻谷和稻田。湖南四季分明，雨热同期，人们“观象授时”，因时而种，才能五谷丰登；否则就会歉收甚至颗粒无收。

  古人“昼参日影，夜观极星，以正朝夕。”白天确定时间采用立表测影。立表也叫“立中”，甲骨文“中”是带旌旗的杆子。立表测影既能定位空间，也能测量时间。太阳东升西落，将表的影子连线，确定东西方向，与之垂直的就是南北方向，古人称之为“二绳四方”，根据表影的方向、长短能确定季节与时间。古人很早就观察到日影与时间有着特定的变化规律，于是尝试以“立杆见影”来判断时间的流逝，立表计时由来已久。据湖北秭归柳林溪遗址出土的圆陶盆，早在7000年前，中国古人已经掌握了用立表测影的办法。《吕氏春秋·察今》记载：“审堂下之阴，而知日月之行，阴阳之变。”

  古人夜观星象，既可计量一晚时辰的推移，也可推定一年节气的更替。河南濮阳西水坡遗址出土了距今6500年的龙虎墓群，四座古墓沿子午线向南排列，每座古墓间隔约25米，构成一幅“骑神兽升天图”。主墓的墓主两侧有以贝壳摆放的青龙与白虎造型，代表青龙星象与白虎星象，可见当时已划分出“二十八星宿”与“四灵”，在东、西、北面有三具少年尸骨，墓主脚下有一“北斗”造型。最南边的古墓中埋葬一具少年尸骨，北斗的斗柄即以其缺失的腿骨构成。可见，早在六千多年前，古人通过观测北斗及青龙星象的变化来确定季节，初步确定“二分二至”四个节气。“见龙在田”即青龙星象跃出东方地平线，二月二“龙抬头”；冬天则是“潜龙勿用”，青龙星象隐藏不见。古人以“立表测影”确定“二分二至”，正午日影最短为夏至，最长为冬至。

  距今五六千年前，中国农业大发展，优质土地变得越来越稀缺，出现争夺土地资源的炎黄与蚩尤大战。发展农业需要精准掌握农时，从而刺激了天文观测。上世纪在山西临汾襄汾发掘距今4100年前尧帝时代的“陶寺遗址”，出土一座观象台及用于“立表测影”的圭尺。圭尺上的夏至刻度非常突出，印证了《尚书•尧典》中特别“敬致”夏至神的记载，也证明孔子“用夏之时”的说法确有依据。中科院何驽、高江涛指出：陶寺文化时期，一年已有20个节令。周朝时期，古人根据农业生产需要，将一年366天划分为24节气。随着人类社会的发展，人类对对时间的测量越来越精确。中国古人通过立表测影，探索出“勾三股四弦五”定律，阳光照射表勾勒出的影子为勾，表亦称“髀”或“股”，并称“勾股”。《周髀算经》的“髀”表明数学源于立表测影的天文计时活动。

  随着社会需要与探索的深入，立表测影对时间的测量开始升级。首先是日晷。晷面两面都有刻度，分为十二时辰，每个时辰等分为时初、时正，这就是一天24小时。穿过圆盘的晷针叫表，上端指向北天极，下端指向南天极。人们根据阳光照射的表影指向，可以辨别时间。日晷还能显示节气和月份。日晷是计时领域的重大发明。其次是便携表。标准的圭表“高八尺”，汉代“圭长一丈三尺，广一尺二寸”，只能固定在一地使用。东汉时期出现“便携式圭表”，将标准的圭表缩小。江苏仪征出土“东汉铜圭表”，表高19.2厘米，约为标准形制的1/10。便携表虽然计时不精确，也无根本性地技术创新，但可以用铜铸造，降低了成本，便及普及。

二、汉晋时期浑天仪与刻漏计时

  随着天文探索的深入，又出现新的计时方式。战国中期，古人发明一种观测天体坐标高度的浑仪。西汉中期，耿寿昌发明一种模拟天体运行、天象变化的浑象。东汉，张衡发明黄道铜仪。这些仪器都可统称为“浑天仪”，其主要功能是观测天体运行，其本质是测定时间的运行。张衡制造的浑天仪以水漏驱动机械轮旋转，可谓最早的机械钟。

  角度单位始于天文学。有了浑天仪，才有角度。《周髀算经》明确提出在“游仪”出现之前没有角度。时间的本质就是空间运动。分、秒既是空间单位，也是时间单位。一开始没有“秒”这种单位，《史记》中没有“秒”，两汉才确立“秒”。根据浑天仪转满一周为一年365.25天，周天度数是365.25度，相当于1天转1度。“秒”出现，圆的度数确定为365.25度，1度=100分，1分=100秒。随着岁差的出现，又出现的“岁实”，即回归年。祖冲之率先提出回归年是365+1/4-1/300天。

中国以刻漏计时由来已久。《周礼·夏官•挈壶氏》已有“挈壶氏掌漏刻，以分日夜”的记载。“更漏之制，肇自三代，乃华夏正朔所系。”北魏道士李兰发明秤漏，亦称水秤，这是一种利用杆秤称量流入受水壶中的水重进行计时的仪器，其结构包括供水壶、虹吸管（渴乌）、受水壶、权器、秤杆，通过渴乌保持水位稳定，使水流恒定。每流入一升水对应一刻钟（14.4分钟或864秒钟），秤杆作为显时系统可精确至“两”以下。秤砣作为中国独有的度量衡工具，与秦代统一度量衡制度密切相关，这为秤砣的标准化规范化奠定了基础。古代文献《初学记》《玉海》《隋书》都有关于“秤时间”的记载。《玉海》卷十一引夏棘《颖州莲花漏铭·序》：“于李兰始变古法，权器程水，以准时刻。唐之诸道，率循此制。”《小学绪珠》：“古今刻漏之法有二，曰浮漏，曰秤漏。”李兰发明的秤漏结构简单，计时精度高，使用方便，在民间普及。隋炀帝曾令天文学家耿询、宇文恺仿制秤水漏器，民间计时器成为皇家计时器，被国家天文台采用。隋唐时期，秤漏是主要的计时仪器，宋代广泛应用于州郡谯楼报时系统，后随燕肃莲花漏的出现逐渐被取代。

三、唐代僧一行发明擒纵计时装置

  公元721年，李淳风编制的《麟德历》多次预报日食不准，唐玄宗命僧一行主持修编新的历法。僧一行原名张遂，河南南乐县人，其曾祖是李世民的功臣、郯国公张公谨。他为躲避武则天侄子的纠缠而剃度为僧。一行主张在实测的基础上编订历法，为了提高测量精度和效率，他发明了两件测量仪器。一是黄道游仪，用其测量28宿距天球极北的度数，在世界上率先发现恒星位置变动的现象，比欧洲要早一千年。二是改进浑天仪，使之复杂而精巧，“注水激轮，令其自转，昼夜一周”，既能模拟星宿运动，还能准确地展示日月升落，测定朔望，报告时辰。他在水运浑天仪上设计两个小木人，用齿轮带动，一个小木人每刻自动击鼓，另一个小木人每辰自动撞钟，这是后世自鸣钟的先驱。一行是一位比玄奘更伟大的唐僧。他制造了世界上第一台机械钟，测绘了地球子午线长度。李约瑟在《中国科学技术史》中评价道：“高僧一行和梁令瓒所发明的平行联动装置，实质上就是最早的机械时钟，是一切擒纵器的祖先，走在欧洲14世纪第一具机械时钟的前面。”

四、宋代苏颂发明水运仪象台

  公元1086年，北宋杰出科学家苏颂与工程师韩公廉借鉴秤漏的杠杆原理，结合统一的度量衡标准，创造出一座大型的水运仪象台机械钟装置。这是一座底边长7米正方形、下宽上窄、高约12米的三层木结构建筑。上层是用于观察天体的浑仪，有活动式顶板，雪雨时闭合，观测时打开，这种设计是现代天文观测台活动屋顶的先驱。中层是演示天体运行的浑象，天球由机轮带动，一昼夜转动一圈，模拟日月星辰的起落，可与上层浑仪所观测的天象相互参核。下层是安放报时装置和动力机构的木阁。报时装置包括160多个小木人以及钟、鼓、铃、钲四种乐器，既能显示时、刻，也能报昏、旦时刻和夜晚的更点。木阁从上而下分为五层。第一层木阁是标准报时。时初，左门红衣木人摇铃；时正，右门紫衣木人扣钟；每过一刻，中门绿衣木人击鼓。第二层木阁是报告时初、时正。第三层木阁是报告时刻。第一层的司辰官摇铃、扣钟和击鼓时，第二、三层的司辰官也举着相应时刻的令牌出现在门口。第四、五层则是夜间报时系统。逢日落、黄昏、各更、破晓、日出时，第四层木人击钲报时。第五层的司辰官配合着击钲的声音执牌移至门口，显示夜晚时间。

  整个水运仪象台以水力为动力，其原动轮叫枢轮，是一个直径1丈1尺，由72根木辐挟持36个水斗和36个勾状铁拨子组成的水轮，“以水激轮，轮转而仪象皆动。”枢轮顶部设有一组杠杆装置，包括“天衡”“天关”“天权”“左右天锁”等部件。枢轮靠铜壶滴漏的水推动，当漏壶的水滴满一个枢轮水斗时，枢权失去平衡，格叉下倾，枢权扬起，轮边铁拨子拨开关舌，拉动天衡，天关上启，枢轮下转。由于“左右天锁”的擒纵抵拒作用，使枢轮只能转过一辐，依次循环往复，等时运转。天衡系统对枢轮杠杆的擒纵控制与现代钟表的关键机件——锚状擒纵机构（俗称卡子）功能相同。整台仪器动力系统的核心是枢轮和天柱，枢轮顶部和边上附设的杠杆装置相当于钟表中的擒纵器，却比欧洲17世纪出现的锚状擒纵器早六七百年，水运仪象台的天衡系统可谓现代钟表的先驱。

  北宋绍圣初年（1094－1096年），苏颂将水运仪象台的总体和各部件绘图说明，著成《新仪象法要》，全书绘制天文仪器和机械传动的全图、分图、零件图50多幅，绘制机械零件150多种，多为透视图和示意图。从这些图纸和说明文字可知，水运仪象台枢轮的运转规律是齿轮系从6个齿到600个齿的传动；每25秒落水一斗，每刻钟转一周，一昼夜转96周，而昼夜机轮、浑象、浑仪也转一周，这与地球运动大致相应。《新仪象法要》是我国也是世界上保存至今最早最完整的机械图纸。正是根据这些图纸，后人才能较准确地复原出水运仪象台的全貌。此外，苏颂和韩公廉还研制一台单独的以水力推动的浑天象。在天球上凿孔为星，人钻入天球内观看天体，身临其境，效果更好。这也是历史上首架有明确记载的假天仪。根据史料记载，苏颂、朱熹还制作缩微版的可进行天文观测的小浑天仪。

苏颂、韩公廉创制的水运仪象台是杰出的天文仪器，也是世界上最古老的天文钟。其活动式屋顶，浑象一昼夜自转一圈，为现代天文台设计提供了启示。水运仪象台创制的擒纵器机构是后世钟表的关键部件，也是钟表的祖先。李约瑟在《中国科学技术史》中将水运仪象台誉为“欧洲中世纪天文钟的直接祖先”，“关于钟表装置是14世纪早期欧洲发明的说法是错误的。许多世纪之前，在中国就已有了装有另一种擒纵器的水力传动机械时钟。”

  水运仪象台用滴水带动机械钟运作，冬天水结冰则不可用，且其显示系统无指针无表盘。1124年，由宰相王黼总领、北宋司天监完成“讨论制造玑衡所”，进一步发明了机械钟的指针。可惜实物失传，仅存文字。1127年，金兵南下，攻取北宋首都东京，掳走徽、钦二帝，是为靖康之乱。水运仪象台等天文仪器也在战乱中拆毁，掳至北方，尽归于金。

五、元代机械钟流布全球

  元朝，在上都和大都先后设立天文台，计时器的研制再造辉煌。1260年，忽必烈即位，下令征召回回通星象学者，扎马刺丁等回回匠人闻诏而来，但未设立专门的官署。他们在1267年成功仿制“昼夜时刻之器”，彻底解决了冬天水结冰的情况下且能夜间计时的难题，“其制以铜，如圆镜而可挂”，可见该计时装置已使用钟绳和钟摆。在南方常用的计时水漏，在北方的冬天因水结冰不可用，可将水漏改造成沙漏。制作沙漏需要玻璃瓶，宋代和辽代的陶瓷烧制技术非常发达，能轻易地将炉温提高至1600度，已能烧制玻璃瓶。因此，玻璃瓶式沙漏不是西洋之物，也是中国特产，因当时西方未能以釉制造耐高温的坩埚，不会烧制透明玻璃。

  至元八年（1271），在上都承应阙宫（今内蒙古锡林郭勒盟正兰旗五一牧场所在地）置司天台，编制满员时为37人，职责是“领回回人观测天象，编制回回历”，预测天象吉凶。该司天台汇集许多精密天文仪器，收藏大批天文书籍。据至元十年(1273)统计，有“经书二百四十二部”，属“本台见合用经书一百九十五部”。但这些天文著作都是汉文。元皇庆元年（1312），上都司天台改为回回司天监，设置提点、监、少监、监丞等官职。《元史·百官志》记载：“回回司天监，秩正四品，掌观象衍历。提点一员，司天监三员，少监二员，监丞二员，品秩同上。知事一员，令史二员，通事兼知印一人，奏差一人，属官教授一员，天文科管勾一员，算历科管勾一员，三式科管勾一员，测验科管勾一员，漏刻科管勾一员，阴阳人一十八人。”秘书监札马剌丁“为西域人，尚不通华言，再置通事一人为可。”根据《秘书监志》记载，元朝选拔天文人才的考试书目为宣明历、符天历、王朴地理新书、周易筮法、五星、晋天文、隋天文、宋天文、景祐符应经、浑仪总要星格、景祐圆直图、大观圆直图等，都是汉文书籍，没有来自西域或西方的天文学书籍。据《元史》记载，扎马鲁丁制造了7种精密的天文仪器，其实都是此前已有，他只是仿制，换了个称呼而已。如“咱秃哈刺吉”的切读即“周天仪器”的汉语发音，“咱秃朔八台”的切读即“周天星表台”的汉语发音，“兀速都兒剌不定”的切读即“午宿地理仪表”的汉语发音。可见，上都司天台的天文仪器也是中国本土成就，不是扎马鲁丁创制，更不是他从西域引进的。

  除扎马鲁丁外，爱薛（Isa，1227-1308年）也是上都司天台的关键人物。爱薛出生于大秦拂林（今欧洲境内），信仰聂斯特里派基督教。爱薛曾在元帝国上都广惠司和司天台秘书监任职十年。至元二十年（1283年）夏四月，他作为随员出使旭烈兀封地伊利汗国。这次出使成为爱薛的人生转折点。他得到忽必烈赏识与信任，被擢升为秘书监（从三品）和崇福使（从二品）。他曾出使罗马教皇厅，1286年历险回到中国，而同行的博啰留仕伊利汗廷。元世祖为此感叹：“博啰生吾土，食吾禄，而安于彼。爱绥生于彼，家于彼，而忠于我。相去何远耶！”1308年，爱薛逝于上都，因其为元朝定宗贵由、宪宗蒙哥、世祖忽必烈、成宗铁木耳、武宗海山五朝元老，被追封为太师、开府仪同三司、上柱国、拂林忠献王。爱薛的6个儿子、4个女婿以及3个孙子有洗礼名，信奉基督教，在元朝司天台等部门任职，熟悉中国天文历法。长子也里牙为秦国公、崇福使、领司天台事、太医院使。次子腆合任翰林学士承旨、资善大夫兼修国史、秘书少监。三子黑厮任光禄卿。四子阔里吉思任太中大夫、同知泉府院事。五子鲁合任昭信校尉、广惠司提举。末子咬难任兴圣宫宿卫。长婿任宣徽中政使。次婿任同知崇福司事。三婿任章佩院使。四婿任禁卫士。孙宝哥、宣哥、安童任禁卫士。1279年，大都司天台建立，上都司天台地位下降，每年限于举办一两次禳灾的祭祀活动而已。1351年，抗元暴政农民起义兴起。1359年，关先生、破头潘、沙刘二等率军由大同直犯上都，焚毁宫阙，滞留七月之久，才转略辽阳。到此，爱薛家族子孙数十人踪迹全无，上都司天台天文仪器与书籍遗失殆尽。中国的机械钟就在这个节点随着爱薛家族流散西方。

  至元十六年（1279）春，忽必烈改历，将太史局扩大为太史院，调数学家王拘为太史令，调天文学家郭守敬为同知太史院事。为提高天文观测的精度，郭守敬创制或改造了高表、简仪、仰仪、玲珑仪、窥几、日月食仪、定时仪、浑天象等17种天文仪器。为提高表景的准确性，他将表高从八尺增至四丈，配置景符、窥几等仪器，又将浑仪改造成简仪。《元史·天文一》记载：“宋自靖康之乱，仪象之器尽归于金。元兴，定鼎于燕，其初袭用金旧，而规环不协，难复施用。于是太史郭守敬者，出其所创简仪、仰仪及诸仪表，皆臻于精妙，卓见绝识，盖有古人所未及者。”忽必烈采纳郭守敬等人建议，在太史院兴建司天台。大都司天台建筑宏伟，设备完善，人才济济，是当时世界上规模最大的天文台。这座三层建筑高七丈，下层为太史院的办公处和研究室，中层是收藏图书资料和室内仪器的处所，顶层是露天观测台，安置郭守敬设计的简仪、仰仪。台下右侧立高表，左侧筑小台，上置玲珑仪。太史院中“星历诸生七十人”分别在推算、测验和漏刻三局从事研究工作。

  同年，郭守敬上书忽必烈，为编制新历法，请求在全国建立天文观测站，名曰“四海测验”。郭守敬主持总体规划，在“东至高丽，西极滇池，南逾朱崖，北尽铁勒”的广大区域设立27个测量所，分别测量当地冬至和夏至的日影长度、昼夜时刻数以及北极出地高度。郭守敬编制的《授时历》沿用南宋杨忠辅回归年365.2425天的数据。为方便计时，元司天监沿袭甲子纪年法，按60进制统一角度与时间，规定圆=360度，1度=60分，1天=12时辰，1时辰=2小时，1小时=60分，1分=60秒。在此基础上，又制造象限仪，发明半圆尺，诞生了三角学。从西汉浑天仪发展到元代象限仪，经历了漫长而艰难的探索过程。最初的铜制浑天仪，采用失蜡法，需要制作模具，经一系列转换，非常繁琐，至此终于简化为象限仪。中国历史文献对这个由繁而简的过程记录得清清楚楚，真实不假。因太阳回归年不是365天，1天也不是24小时。机械计时装置需要定期校准，即以两个太阳中天或北极星中天的间隔为“一日”，按此校准，天文钟便能精确地运转。有了“秒”的单位，不论是冶金、烧瓷、制模、酿造等生产活动，还是天文、地理、物理、化学、生物等科学研究，都能精准计时。元朝因为有了便捷而精准的计时器，得以在开封与西域寻斯干城同时观测天文现象，得出“寻斯干城的月食比开封的月食早了约1更半”的结论，从而揭示地球的经度。这种便捷而精准的计时装置确是一项伟大发明，对人类文明进程产生深远影响。

六、明清时期西洋钟独领风骚

  洪武元年（1368年）八月初二，大明兵攻入大都，元朝覆灭。朱元璋下诏征调故元司天监人员。是年12月7日，故元司天监官员黑的儿、阿都剌、迭里月失等14人进京。他们从宫禁中寻出元顺帝所造水晶宫刻漏，进献朱元璋。朱元璋以“废万几之务，而用心于此，所谓作无益害有益也。使移此心以治天下，岂至亡灭”之由，命左右碎之。此后，宫中计时器不得传承。明清以来，中国科技受阻，“龙无尺水，无以升天”，与自废武功，不用机械钟，关系密切。

  元末明初，上都司天台的职员逃散了，珍贵的天文仪器和典册资料一同消失。不久，西 方却冒出大量天文学天才、著作和仪器。14世纪中末叶，意大利工程师唐迪成功复原中国机械钟，被称作“唐迪机械钟”。当然其贡献只是复原而不是发明机械钟。机械钟源自中国，并非欧洲原创。随着蒙古军西征的汉籍匠人及商人也带去中国的天文仪器和钟表。在台北故宫博物院珍藏的彩绘本《西域土地人物图》中，西域各地有大量庑殿顶式建筑，如撒马尔罕北侧“望日楼”是中式红色高台建筑，用于天文观测。据《西域土地人物略》记载：“又西行六程，至天方国。又西为文谷鲁城，俱汉儿人，蓬头带帽儿，种旱田，出珊瑚树、眼镜石。又西为阿都民城。又西为也勤尕思城，其城四隅环以屋庐，周围有水，水有舟楫，俱汉儿人，蓬头带帽儿，种稻田，出撒黑剌镔铁刀。又西为撒黑四塞，其城二重，俱汉儿人，蓬头带帽儿。……又西为菲即城，其城一重，有王子，俱汉儿人。……又西为鲁迷城，其城二重，有自立王子，有缠头回回及汉儿人。”由此可见，从中国至今伊朗、叙利亚、土耳其及地中海沿岸，中国汉人儿掌握着当地的镔铁业、眼镜业和航海业，而眼镜业与天文航海活动密切相关。彼时汉人控制着包括大马士革在内的两河流域以西，直到地中海东岸的广大地区，并向北在小亚细亚半岛设有封国和巡检司，再跨过伊斯坦布尔海峡，进入罗马尼亚，向西扩散，由此产生历史上的大秦。在1470年普雷迪斯的《天球》插画中有钟表铺，这是机械钟在欧洲普及的重要证据。此时机械钟已极其成熟，只有计时功能，没有其余功能。

  欧洲早期的机械钟利用机械轮转动作为计时动力，以绳索悬挂的重锤势能拉动转轮单方向转动，并通过齿轮带动擒纵轮转动。擒纵轮上的凸齿与机轴周期性相遇，且施加冲击，驱使机轴转动。每次碰撞方向与前次相反，使机轴带动王冠形飞轮往复摆动。每次摆动的持续时间大致恒定，作为计时的量度。1364年，意大利教堂采用这种机构建造了钟楼，随后扩展到英国和法国。1459年，法国钟匠用发条代替重锤，制作第一个发条钟。1484年，伯纳德·瓦尔特将机械钟应用于天文学。1492年，有西欧学者利用日中天、晨昏线和机械钟等天文仪器，发现大地为球体。1496年，德国人约翰内斯·哈曼参与伪造《天文学大成》，有意隐去机械钟。1530年，荷兰学者伽玛·弗里西斯提出以精准的机械钟测算经度差。16世纪，第谷抱怨机械钟每天有几秒误差。16世纪，德国创制了发条，成为机械钟的新动力。1601年，广东肇庆李宝庆费银五十两，复原利玛窦所带的单指针机械钟，进献给明神宗，其“精巧绝伦，报时自鸣”的特性引起朝野震动。因其来自西洋，名曰西洋钟。又因其装有自鸣装置，时刻一到，就会发出金属敲击声，亦名自鸣钟。其时，没有人知道这是流散已久的机械钟首次回到故乡。

  清顺治元年，西洋人汤若望呈献《西洋新法历书》及“镀金自鸣钟二具”，成为新政权确立“正统性”的象征物。康熙帝喜欢组装机械钟，在养心殿设立造办处，下设“自鸣钟处”，专司“西洋奇器”制作，但机械钟制造法秘不外传。在欧洲，伽利略已用机械钟做自由落体实验。1657年，荷兰人惠更斯改良摆钟，1673年研究机械钟的单摆擒纵系统，发表《摆钟论》，将中国的横摆擒纵结构改制成摆钟，又称荷兰钟。1675年，惠更斯发现弹簧具有等时性，制作摆轮、游丝。1687年，牛顿利用摆钟发现地球重力（g），出版《自然哲学的数学原理》。1759年，约翰·哈里森完成H4机械钟，首次将摆轮、游丝完美地应用于机械钟，使英国成为0经度区，首创机械钟的中国成为东8区。到此，机械钟的改良进入尾声。1967年，石英表问世，机械钟落下帷幕。凡事皆有前因后果，没有中国机械钟，便无惠更斯的摆钟和《摆钟论》，没有《摆钟论》就没有牛顿的《自然哲学的数学原理》和万有引力定律。

  中国钟表有着完整的演化过程，符合由简而繁、由粗而精的发展规律，历历可考。机械钟是中国古人献给全世界的头等科技大礼。机械钟是全球第一件让时间被定量分析的仪器，是现代物理学的基础。如果没有机械钟，现代世界将逊色许多。中国作为机械钟的原创者，却未将这场计时革命深入普及。与之相反，西方声称发明了计时器，却没有演化量变过程，突然质变，一出道即是巅峰，一出手便是王炸，显然违背事物的发展规律。西方借用中国天文学和机械钟制造技术，后来居上，却妄称“光从古希腊来”，以天文学鼻祖自居。20世纪，美国学者坦普尔指钟表对中国人说，此乃汝家故物，并曾意味深长地说：“为什么我们还不知道这些重大和明显的事情的真相呢？主要原因确实是因为中国人自己没注意到这些。如果做出这些发明和发现的主人自己都不再要求得到发明和发现权，如果连他们自己对这些发明和发现的记忆都淡漠了，那么这些发明和发现的遗产继承人何苦还要替他们去争回丟失了的权利呢？”

作者简介：王佩良，男，湖南工商大学数字媒体工程与人文学院副院长，教授，博士，硕士生导师；湖南省伏羲文化研究会副会长，湖南省食文化研究会副会长，糯文糯语英汉同文馆创始人；世界智慧科学院院士。

张若彤，柏莲花、黎钰琳，高莎莉，女，湖南工商大学数字媒体工程与人文学院新闻与传播专业硕士研究生。

                                               值班总编辑：贺文生