誰發明時鐘?

伽利略 (Galileo) (1564-1642),意大利物理學家及天文學家,生於意大利多斯加尼 (Tuscany) 的比薩 (Pisa) 附近。在醫學院求學的伽利略,有一天在比薩大教堂作禱告,教堂堛爾阰蚺u人無意中碰到了天花板的吊燈,於是吊燈便開始擺動。伽利略凝視這盞左右擺動的吊燈,並得到了啟發,他用右手指按住左腕的脈博,心媕q默地計算吊燈擺動的次數,竟發現它們之間有茤T定的關係。於是伽利略進一步研究及實驗單擺的性質,結果發現單擺的長度改變,擺動的週期就不一樣;但是擺錘的重量、擺幅的大小和擺動的週期卻沒有無關,這就是「擺錘等時性原理」。這個發現在當時是一項創舉,而那時的伽利略還不到20歲呢!後來,伽利略再利用擺的原理,製作了一種儀器「計脈器」,可以用來測量病人的脈搏次數。隨後,另一位科學家海更斯根據這個擺的原理,發明了時鐘。


海更斯 (Huygens) (1629-1695),荷蘭物理學家、天文學家和數學家,生於荷蘭 海牙一個既有名望、又富裕的家庭。他致力於力學、天文學及數學的研究,並善於把科學實踐和理論研究結合起來,透徹地解決問題,因而在擺鐘的發明、天文儀器的設計、彈性體碰撞等方面都有突出的成就。1656年開始,海更斯首先將擺引入時鐘,發明了擺鐘,世界上第一台擺鐘是1657年由科斯特按照海更斯的設計製造的,隨後,亦為此出版了《擺鐘》(1658) 及《擺式時鐘或用於時鐘上的擺的運動的幾何證明》(1673) 兩書。後者是海更斯的代表著作之一,書中提出了著名的單擺週期公式,指出單擺的運動不嚴格等時。他還研究了簡諧運動及彈簧振動,並用游絲代替掛擺,設計出許多種鐘錶等時結構 (如海上用以測量地理經度的懷錶等)。在解決以上問題時,海更斯提出了一種機械能守恆原理的最初表述形式:「如果沒有外力,例如重力,那麼一旦開始運動的物體,則將繼續在一條直線上運動下去。」