1. 人类历史计时工具的发展史
计时工具发展的历史
公元前20000年：史前人以在木棍和骨头上刻标记的方式来计时。
公元前8000年：埃及人制订了每年12个月，每月均为 30天的历法。
公元前3000年：两河流域的苏美尔人把一年分为12个月，每月30天，每天分为 360个周期，每个周期为4分钟。
公元前2000年：巴比伦人使用每年354天的历法，每月 29天和30天相轮。与此同时，玛雅人创立了一年2印天和365天的历法。
公元前1500年：埃及发明第一个移动日晷，将一天分为12个周期。接着又发明一种叫漏刻的计时器。
公元前700年：巴比伦人把一天分为相等的12个部分。
公元前100年：雅典出现以一天24小时为基础的机械漏刻。 公元200年：西方开始引入星期概念。
公元400年：中国发展了机械漏刻。
公元1100年：日晷在欧洲得到发展。
公元1350年：德国钟表匠发明第一个机械闹钟。
公元1500年：意大利教堂响起了机械钟声。
公元1510年：德国纽伦堡出现带发条的怀表。
公元1583年：格里历在罗马、西班牙、葡萄牙、法国和荷兰部分地区生效。
公元1656年：荷兰一位天文学家发明自摆钟。
公元1700年：时钟上除时针外又加上了分针。
公元1800年：计时精确度到1／100秒。
公元1840年：建立格林威治标准时间。
公元1850年：计时精确到1／1000秒。
公元1884年：华盛顿会议制订全球时区表。
公元1928年：发明石英钟。
公元1949年：发明第一台原子钟。
公元1950年：计时精确到微秒。
公元1965年：计时精确到毫微秒。
公元1970年：计时精确到微微秒。
公元1972年：建立全球协调时间时。
公元1990年：精确到毫微微秒。
公元1998年：建立超冷铯原子钟，比微微秒又要精确10万倍。
2. 计时器发展过程
有关钟表的发展历史，大致可以分为三个演变阶段，那就是：一、从大型钟向小型钟演变。二、从小型钟向袋表过渡。三、从袋表向腕表发展。每一阶段的发展都是和当时的技术发明分不开的。
公元1088年，当时我国宋朝的科学家苏颂和韩工廉等人制造了水运仪象台，它是把浑仪、浑象和机械计时器组合起来的装置。它以水力作为动力来源，具有科学的擒纵机构，高约12米，七米见方，分三层：上层放浑仪，进行天文观测；中层放浑象，可以模拟天体作同步演示；下层是该仪器的心脏，计时、报时、动力源的形成与输出都在这一层中。虽然几十年后毁于战乱，但它在世界钟表史上具有极其重要的意义。由此，我国著名的钟表大师、古钟表收藏家矫大羽先生提出了“中国人开创钟表史”的观点。
14世纪在欧洲的英、法等国的高大建筑物上出现了报时钟，钟的动力来源于用绳索悬挂重锤，利用地心引力产生的重力作用。15世纪末、16世纪初出现了铁制发条，使钟有了新的动力来源，也为钟的小型化创造了条件。1583年，意大利人伽利略建立了著名的等时性理论，也就是钟摆的理论基础。1656年，荷兰的科学家惠更斯应用伽利略的理论设计了钟摆，第二年，在他的指导下年轻钟匠S.Coster制造成功了第一个摆钟。1675年，他又用游丝取代了原始的钟摆，这样就形成了以发条为动力、以游丝为调速机构的小型钟，同时也为制造便于携带的袋表提供了条件。
18世纪期间发明了各种各样的擒纵机构，为袋表的进一步产生与发展奠定了基础。英国人George Graham在1726年完善了工字轮擒纵机构，它和之前发明的垂直放置的机轴擒纵机构不同，所以使得袋表机芯相对变薄。另外，1757年左右英国人Thomas Mudge发明了叉式擒纵机构，进一步提高了袋表计时的精确度。这期间一直到19世纪产生了一大批钟表生产厂家，为袋表的发展做出了贡献。19世纪后半叶,在一些女性的手镯上装上了小袋表,作为装饰品。那时人们只是把它看成是一件首饰，还没有完全认识到它的实用价值。直到人类历史进入20世纪，随着钟表制作工艺水平的提高以及科技和文明的巨大变革，才使得腕表地位的确立有了可能。
20世纪初，护士为了掌握时间就把小袋表挂在胸前，人们已经很注重它的实用性，要求方便、准确、耐用。尤其是第一次世界大战的爆发，袋表已经不能适应作战军人的需要，腕表的生产成为大势所趋。1926年，劳力士表厂制成了完全防水的手表表壳，获得专利并命名为oyster，第二年，一位勇敢的英国女性Mercedes Gleitze佩带着这种表完成了个人游泳横渡英伦海峡的壮举。这一事件也成为钟表历史上的重要转折点。从那以后，许多新的设计和技术也被应用在腕表上，成为真正意义上的带在手腕上的计时工具。紧接着的二战使腕表的生产量大幅度增加，价格也随之下降，使普通大众也可以拥有它。腕表的年代到来了！
从我国水运仪像台的发明到现在各国都在研制的原子钟这几百年的钟表演变过程中，我们可以看到，各个不同时期的科学家和钟表工匠用他们的聪明的智慧和不断的实践融合成了一座时间的隧道，同时也为我们勾勒了一条钟表文化和科技发展的轨迹。
关于中国的钟表史,得从三干多年前说起，我国祖先最早发明了用土和石片刻制成的“土圭”与“日规”两种计时器，成为世界上最早发明计时器的国家之一。到了铜器时代，计时器又有了新的发展，用青铜制的“漏壶”取代了“土圭”与“日规”。东汉元初四年张衡发明了世界第一架“水运浑象”，此后唐高僧一行等人又在此基础上借鉴改进发明了“水运浑天仪”、“水运仪象台”。至元明之时，计时器摆脱了天文仪器的结构形式，得到了突破性的新发展。元初郭守敬、明初詹希元创制了“大明灯漏”与“五轮沙漏”，采用机机械结构，并增添盘、针来指示时间，其机械的先进性便明显地显示出来，时间性电益见准确。
十九世纪末期，我国造钟工艺达到了一个崭新的水平。1875年由上海“美利华”作坊制造的南京钟，屏风式样，钟面镀金，镌刻花纹，以造型古朴典雅、民族风格鲜明和报时清脆、走时准确而闻名于海内外，曾于1903年在巴拿马国际博览会上获特别奖。我国手表是1955年由天津、上海先后试制出来的。现较为出名的有东风、上海、宝石花、海鸥等牌号。
我国计时器的发展历程
我国的计时器历史
纪 元
朝 代
计时仪器史
主要文献
公元前2357~2258年
尧
圭表、日晷测时已达相当高的精度
殷墟出土卜辞“尚书·尧典”
公元前722~221年
春秋战国
中国的漏壶记时已达很高的水平
“周礼”、“初学记”、唐孔款达“诗疏”
公元前201~公元9年
西汉
日晷和漏刻计时同时使用
“前汉书”、“中国科学技术史”滴、清·梅文鼎“日晷”备考三考
公元85年
东汉
浮子和漏箭
“玉函山房辑佚书”、张衡“漏水转浑天仪制”
公元132年
东汉
张衡制漏水浑天仪
“晋书”
公元450
公元450
李兰制“停表刻漏”，又名“马上奔驰”
“初学记”
“初学记”
梁
殷夔制漫水或恒定水位漏
殷夔“漏刻法”
公元660年
隋
耿询、宇文恺制大称式刻漏，献于隋炀帝
“玉海”卷十一、“国史志”、“宋史”
公元665年
唐
吕才制“多壶式受水壶刻漏”
“事林广记”、“六经图”
公元618~906年
唐
唐代盛行赤道式日晷，并于十七世纪前传入欧洲
元·杨禹“山居新话”、“中国科学技术史”、清·梅文鼎“日晷”备考三考
公元725年
唐
梁令瓒，一行制擒纵机构
“新唐书·天文志”、“中国科学技术史”
公元1030年
北宋
燕肃制“莲花漏”
初学记
公元1135年
金
出现复式多壶漫流刻漏
“六经图”、“大清会典”
公元1050年
北宋
舒易简、于渊、周宗制皇佑刻漏
“初学记”
公元1074年
北宋
沈括革新皇佑漏刻
沈括“梦溪笔谈”、“浮漏仪”
公元1090年
北宋
苏颂、辅公濂制水运仪像台
“新仪像法要”
公元1250年
南宋
“香篆”钟和灯钟记时在中国广为流行
洪刍“香谱”、杨禹“山居新话”
公元1260年
元
地平式日晷由西方传入（携带式日晷）
“元史·天文志”、“中国科学技术史”
世界历史
公元前20000年：史前人以在木棍和骨头上刻标记的方式来计时。
公元前8000年：埃及文明制订了12个月每月均为30天的日历。
公元前3000年：两河流域的苏美尔人把一年分为12个月，每月
30天，每天分为360个周期，每个周期为4分钟。
公元前2000年：巴比伦人使用每年354天的月历，每月29天和30天
相轮。与此同时，玛亚人创立了一年260天和365天的日历。
公元前1500年：埃及发明第一个移动日晷，将一天分为12个周期。
接着又发明一种叫漏刻的计时器。
公元前700年：巴比伦人把一天分为相等的12个部分。
公元前100年：雅典出现以一天24小时为基础的机械漏刻。
公元200年：西方开始引入星期概念。
公元400年：中国发展了机械漏刻。
公元1100年：日晷在欧洲得到发展。
公元1350年：德国钟表匠发明第一个机械闹钟。
公元1500年：意大利教堂响起了机械钟声。
公元1510年：德国纽伦堡出现带发条的怀表。
公元1583年：格里历在罗马、西班牙、葡萄牙、法国和荷兰部分
地区生效。
公元1656年：荷兰一位天文学家发明自摆钟。
公元1700年：时钟上除时针外又加上了分针。
公元1800年：计时精确度到1／100秒。
公元1840年：建立格林威治标准时间。
公元1850年：计时精确到1／1000秒。
公元1884年：华盛顿会议制订全球时区表。
公元1928年：发明石英钟。
公元1949年：发明第一台原子钟。
公元1950年：计时精确到微秒。
公元1965年：计时精确到毫微秒。
公元1970年：计时精确到微微秒。
公元1972年：建立全球协调时间时。
公元1990年：精确到毫微微秒。
公元1998年：建立超冷铯原子钟，比微微秒又要精确10万倍。
计时工具的名称
圭表、日晷、漏壶、浮子、漏箭、漏水浑天仪、停表刻漏、恒定水位漏 、大称式刻漏、多壶式受水水位刻漏、赤道式日晷、擒纵机构、莲花漏、多壶漫流刻漏、皇佑刻漏 、水运仪像台、地平式日晷、机械闹钟、秒表、沙漏、怀表、自摆钟、石英钟、原子钟、超冷铯原子钟
3. 计时器的发展史
定时器的发展历史
人类最早使用的定时工具是沙漏或水漏，但在钟表诞生发展成熟之后，人们开始尝试使用这种全新的计时工具来改进定时器，达到准确控制时间的目的。
1876年，英国外科医生索加取得一项定时装置的专利，用来控制煤气街灯的开关。它利用机械钟带动开关来控制煤气阀们。起初每周上一次发条，1918年使用电钟计时后，就不用上发条了。
定时器确实是一项了不起的发明，使相当多需要人控制时间的工作变得简单了许多。人们甚至将定时器用在了军事方面，制成了定时炸弹，定时雷管。现在的不少家用电器都安装了定时器来控制开关或工作时间。
定时器是一个多任务定时提醒软件,它全面支持WINDOWS 9X/ME/NT/2K/XP按时执行程序、播放声音、关机、待机、拨号、断开连接、关闭显示器等等操作。具有多种设定任务的方法。支持SKIN,可以随意更换界面。
4. 16世纪哪些科学家发明了计时器
16世纪末，著名科学家伽利略通过观察教堂吊灯的摆动，总结出摆的等时性原理，荷兰科学家版惠更斯应用该原权理设计制造出最早的摆钟。当时机械钟的误差普遍为每天15min，而摆钟的误差则为每周大约1min。惠更斯后来又以铁制的发条为动力，用游丝取代钟摆，制成每天误差不超过1min的小型钟表。
5. 古代是谁发明的计时器，也就是十二时辰
在历史进程中，我们的祖先在不同的时期发明和制造了各种适应当时社会经济发展和人们生活需求的计时器。其中主要有圭表、日晷、漏刻、机械计时器等。
圭表
圭表是我国最古老的一种计时器，古代典籍《周礼》中就有关于使用土圭的记载，可见圭表的历史相当久远。圭表是利用太阳射影的长短来判断时间的。它由两部分组成，一是直立于平地上的测日影的标杆或石柱，叫做表；一为正南正北方向平放的测定表影长度的刻板，叫做圭。既然日影可以用长度单位计量，那么光阴之“阴”，及时间的长短，，用“分”、“寸”表达就顺理成章了。
日晷
日晷也是通过观测日影计时的仪器，主要是根据日影的位置以确定当时的时辰或刻数。从出土文物来看，汉以前已使用日晷，在机械酒传入中国之前，日晷一直是通常使用的计时器。日晷的主要部件是由一根晷针和刻有刻线的晷面组成，随着太阳在天空运行，晷针的投影像酒的指针一样在晷面上移动，就可以指示时辰。
漏刻
圭表和漏刻都是用太阳的影子计算时间的，然而遇到了阴雨天或黑夜便失去作用了，于是一种白天黑夜都能计时的水钟便应运而生，这就是漏刻。漏，是指漏壶；刻，是指刻箭。箭，则是标有时间刻度的标尺。漏刻是以壶盛水，利用水均衡滴漏原理，观测壶中刻箭上显示的数据来计算时间。作为计时器，漏刻的使用比日晷更为普遍。我国古代诸多文人骚客留下了许多有关漏刻的富有诗情画意的章句。如唐代诗人李贺：“似将海水添宫漏，共滴长门一夜长。”宋代苏轼：“缺月挂疏桐，漏断人初静。”在机械酒传入中国之前，漏刻是我国使用最普遍的一种计时器。
机械计时器
单纯利用水的流动来计时有许多不便，人们逐渐发明了利用水做动力，以驱动机械结构来计时。公元前117年，东汉的张衡制造了大型天文计时仪器——水运浑天仪，初步具备了机械性计时器的作用。随后历代都相继制作了附设有计时装置的仪器，其中宋代苏颂制造的水运仪象台，把机械计时装置的发展推倒了一个新的高峰，水运仪象台的计时机械部分可以按时刻使木偶出来击鼓报刻，摇铃报时，示牌报告子、丑、寅、卯十二个时辰等。
这类计时器尚不能算是独立的计时器，还是天文仪器与计时仪器的混合体，至十四世纪六十年代，我国的机械计时器已脱离了天文仪器而独立，不但具有传动系统-齿轮系，而且还有擒纵器，如果再进一步，就可能出现完全现代意义上的酒。但遗憾的是，功亏一篑，中国没能做到这一点，最终机械酒还是从西方引进。
除上述几种主要的计时器外，还有其他一些计时方法。如，香篆、沙钟、油灯钟、蜡烛钟等。
考察古人的时间观念，可以从两个方面加以观查：一是古人对时间科学划分后制定的计时制；二是古人把时间、计时仪器和国家法制、政权兴衰相联系。
我国古代制定、沿用自成体系的计时法。百刻计时法最古老，使用的时间也最长。大约西周之前（公元前十一世纪），古人就把一昼夜均分为一百刻（一刻等于14.4分）。汉代（前206-公元220）除使用百克制外，还应用以太阳方位计时的方法，到隋唐（公元581-907）时，太阳方位计时衍生为十二时辰计时，百克制与十二时辰计时法并用。直到明末清初（十七世纪），西方机械酒传入后，我国才改用一天二十四小时的计时法，但十二时辰仍沿用，每个时辰两小时。为和二十四小时计时法相一致，我国古老的百克制演变为九十六克制，一个时辰内分为八刻、一小时内分为四刻，这样一昼夜就为九十六刻，与世界通用的计时法相一致。
此外，我国古代还使用独特的夜间计时方法，这就是“更”。“更”是计时单位，一夜分五更，每更时间长短依夜的长短而定。
6. 中国最早在哪个朝代发明了计时器
中国是世界上最早发明计时器的国家之一。早在公元1088年，当时宋朝的苏颂和韩工廉等人制造了水运仪象台，它是把浑仪、浑象和机械计时器组合起来的装置，可以进行天文观测、模拟天体作同步演示、计时和报时。最早的机械钟是由欧洲工匠发明的，利用绳索悬挂重锤，拉动一系列齿轮，带动时针转动。
7. 时钟是怎么发明的
1655年春天，一个伸手不见五指的深夜，荷兰海牙这座美丽的城市已进入了梦乡。而城外一座高山上的天文观测站，却是灯火通明，人们正在紧张的工作。只见一位三四十岁的中年人，胡子长长的，面容憔悴，正在望远镜前聚精会神地观测星空。从他的脸色可以看出，他已经这样连续工作好多天了。他现在是用自己设计制造的一台天文望远镜，观测地球的姊妹星——土星。
只见他的双手把住望远镜筒，不时地进行调节，全神贯注地观测夜空上的目标。
“啊!我看见土星的卫星了！”他突然发狂似地喊了起来。别人以为他出了什么意外，纷纷跑到他的观测室来，可是，一进门却见他安然无恙。他手舞足蹈像个孩子似的告诉大家，说他看见土星的卫星了。顿时，大家争先恐后地挤到他的望远镜前观看起来，果不其然，土星的卫星进入了众人的眼帘。大家不由得齐声欢呼起来。
这颗卫星后来被称为土卫六。最先观测到土卫六的这位中年人，就是著名的物理学家、天文学家和数学家惠更斯。
惠更斯于1629年4月14日出生在荷兰海牙。他的父亲是一位外交官，也是赫赫有名的法学教授。他很重视孩子的教育。他原本希望惠更斯长大以后能够继承他的事业，成为举足轻重的法学家，所以聘请家庭教师对惠更斯进行有关法学的启蒙教育。
但是，聪明的惠更斯对枯燥的法律条文并不感兴趣，他常常利用课余时间，描绘各种想象中的机械图形，有时还自己动手把它们制作成模型。
有一天，老师无意中看到班里最小的学生惠更斯所做的模型，非常生气，训斥道：“你怎么可以把时间浪费在这些没用的东西上呢?我一定要告诉你父亲。”
说完，老师马上把模型拿去给惠更斯的父亲看，并请他责备惠更斯。不料父亲看到模型，把弄了一番，反而赞不绝口地说：“做得太好了，真没想到我儿子有这样的天才。老师，我们应该顺应孩子的性情来教导他，不能强迫孩子学习他不感兴趣的东西啊!”
因为惠更斯有这样一位开明的父亲，使他从小就受到了良好的家庭教育。他入学很早，能够循着自己的兴趣自由向前发展，专心研读他喜爱的科学方面的书籍。
16岁那年，惠更斯以优异的成绩考入了著名的莱顿大学，专门学习数学、天文学和物理学。由于从小打下良好的科学基础，他在大学期间，成绩总是名列前茅。
1647年，他转入布勒达大学学习数学和法律。1655年，惠更斯获得法学博士学位。
大学毕业后，惠更斯曾先后出国到法国巴黎和英国伦敦。在国外，他结识了许多当时著名的专家和学者，其中包括牛顿以及和他一起创立微积分理论的莱布尼茨等，这对他以后在科学事业上做出成就无疑是很有帮助的。
惠更斯大学毕业后，很快出版了一本关于二次方程式的数学著作，引起学术界的注意，一时名声大噪。
不久，惠更斯致力于光学的研究，发现光是以波的形态传送的。这个重大的发现，确立了他在学术界的地位。但是，惠更斯并不因此而感到满足，他经常勉励自己说：“现在，我已经小有名气，我必须珍惜这得来不易的声名，继续努力，挖掘出更多的宇宙、自然的奥秘。”是的，正是因为他有不断进取，执著的追求，才使他做出许多重大的科学发现。
1655年，惠更斯利用自己设计的小望远镜观测土星，发现土星的周围环绕着一圈光环。9年后，惠更斯又发现了土星的第六颗卫星，即土星的最大的卫星——泰坦（土卫六）。这些发现，使人类对土星的研究，向前迈进一大步。
另外，在星云研究方面，惠更斯也有很大的贡献。他不但是世界上第一位发现猎户座腰带三星下面有一群大星云的天文学家，同时，他也发现这群星云，被一层淡绿色扇形的明亮星云所包围。
我们都知道，天文学家观察并记录天上的星辰时，对时间的准确性要求很高，但是，惠更斯那个时代的计时器准确性却非常低，他为了这个问题简直伤透了脑筋。
有一天，因为时间的误差，惠更斯错过一次观察土星的机会。这引起了他的思索，他不禁想到：“既然没有人能够发明出更准确的时钟，我为什么不动手研制呢?”
惠更斯说做就做，他绞尽脑汁，日夜苦思，终于设计出一座活动摆钟，为人类计时器带来革命性的进步。提到惠更斯的发明，我们不得不由计时器的发展谈起。
在没有钟表以前，人们所用的计时工具叫做“日圭”或“圭表”，它利用阳光照射在物体上所投射的影子来计时，和现在所说的“日晷仪”差不多。
最初的日圭是泥土制造的，也叫“土圭”。土圭有一块平放的土板叫“圭”，上面有刻度；土板的一头插一根小竹竿或小木棒，叫做“表竿”，表竿的影子落在哪个刻度上，就表示什么时刻。
后来，有人把长方形的日圭做成圆盘形，还把一天分为12个时辰，刻在圆盘上，成了圆形的圭，以后再经过改进，成了较精确的日晷仪。
日晷仪有一个缺点，就是只能在有阳光的白天使用，到了晚上，或是碰到阴天、雨天，便不管用了。因此，有些地方的人使用特制的蜡烛、香、漏等来计时。最简单的漏，只是个盛水的罐或壶，内壁有刻痕，底部有个小洞，让水一点一滴地漏出，然后人们便可以由水面的高低得知时间。此外，漏也可以用沙来计时，叫“沙漏”。但是，用漏计时必须有人看管，而且做得越精细，费用就越高，所以只有皇宫、政府机关、寺庙等使用，普通人家是无法装用的；同时，漏的准确度也不高，并不是理想的计时工具，于是又有人发明了机械钟。
最早的机械钟叫“塔钟”，约在13世纪发明成功。这种钟架在高塔上，利用重锤下坠的力量带动齿轮，齿轮再带动指针走动，并用“擒纵器”控制齿轮转动的速度，以得到比较正确的时间。但是，利用重锤驱动的钟，只能高高地架在塔上，很不适用。因此，德国人彼德·亨利，在1500年发明了用弹簧驱动的钟。当意大利科学家伽利略发现物体摆动时，不管弧度多大，它来回摆动一次的时间永远相等。不久，他把他的发现发表出来。几年后，惠更斯读到伽利略的论文，他禁不住想道：
“既然物体的摆动有等时的特性，那么，如果能利用物体摆动的力量来驱使钟里的齿轮转动，不是可以得到更准确的时间吗?”
想到这里，惠更斯非常兴奋，立刻进行计时器的实验。失败了，又失败了……他孜孜不倦，功夫不负有心人，经过一连串的实验后，惠更斯终于设计出一个钟摆机构，取代塔钟里的平衡轮，并在1656年委托制钟匠，成功地制造出第一座实用的摆钟。
可是，惠更斯对摆钟的准确度并不满意。他继续研究，不久，又在齿轮上加装一根弹簧，把它改良成现在所说的“摆轮”，使摆钟的误差每天不超过2分钟。第二年，惠更斯获得了摆钟的专利权，并出版了《摆钟》一书。
由于惠更斯在物理学、天文学和数学等方面都做出了杰出的贡献，1663年，他成为英国伦敦皇家学会的第一位外国会员。1665年，惠更斯应路易十四的邀请去法国。第二年法国皇家科学院成立，他被选为会员。著名的“惠更斯原理”，就是在法国提出的。惠更斯原理是光的波动理论的核心。
惠更斯毕生致力于自然科学的研究，取得了卓越的成就。他为人忠诚、谦逊、诚恳，他的成就的取得，一方面是由于他具有坚强的毅力，不怕困难，不怕挫折，不怕权威，敢于坚持科学真理的英雄气概；另一方面是与他的老师、父亲的教育，尤其是笛卡尔的光辉的学术思想的影响和哺育分不开的。
知识点
土卫六
土卫六泰坦是土星最大的一颗卫星。由荷兰物理学家、天文学家和数学家克里斯蒂安·惠更斯于1655年3月25日发现，它也是在太阳系内继木星伽利略卫星发现后发现的第一颗卫星。由于它是太阳系唯一一个拥有浓厚大气层的卫星，因此被视为一个时光机器，有助我们了解地球最初期的情况，揭开地球生物如何诞生之谜。