鐘錶的發明

人人皆知中國古代有偉大的四大發明——造紙、印刷、火藥和指南針，但很少有人知道對人類發展起著極其重要的鐘錶，也是由中國人在900多年前的北宋時期發明的。近日，筆者在上海遇見世界著名的鐘錶大師、香港鐘錶歷史學家矯大羽時，他激動地對記者說，經過數年的努力和求證，他提出的“中國人開創了鐘錶史”這一觀點，已被世界鐘錶界認可。

矯大羽說，中國古代有日晷、水鐘、火鐘、銅壺滴漏等，這只能算是古人的計時器。沒有滴答滴答的鐘錶聲，都不能稱作鐘錶。到了1090年，北宋宰相蘇頌主持建造了一台水運儀象台，每天僅有一秒的誤差。而且，它有擒縱器，正是擒縱器工作時能發出滴答滴答的聲音。這就是鐘錶與計時器的區別。國際鐘錶界都把擒縱器視為鐘錶的心臟。在瑞士，他找到了一本世界鐘錶界的權威書刊上寫到：“現代機械鐘錶中使用的擒縱器源自中國古代蘇頌的發明。”之後，他又在英國著名科技史家李約瑟的一本書中，找到了他的一段話：“蘇頌把鐘錶機械和天文觀察儀器結合以來，在原理上已經完全成功，他比羅伯特·胡克先行了六個世紀，比方和斐與胡克同被西方認為是天文鐘表的發明人先行七個半世紀。”由於矯大羽知道擒縱器在鐘錶發明中所占的決定性作用，他在實地考察和查找了大量有關水運儀象台的資料後，翻閱了蘇頌所著的《新儀象法要》一書，並找到了西方權威人士的話作為旁證，大膽斷言是中國人開創了人類鐘錶史，並影響了後來西方鐘錶的進展

鐘錶的歷史 – 第一個鐘錶的發明早在公元1500年。在1600年之前袋錶的發展最主要阻力是解決不到是動力問題。通常，座鐘是由懸錘重力提供動力，因此不適合個人攜帶。翻閱文獻紀錄，在1524年德國的Peter Henlein 用鍍金材料製造了一個麝香蘋果形狀大小的鐘錶，被賞賜了15個佛羅林(florins貨幣)。來自德國Nuremberg的Peter Henlein，或許是一個鎖匠。那時的鎖匠很像我們現代的高級工匠或發明家。Peter Henlein 發明了袋錶的動力裝置，原理是由一個棘輪卷緊主發條線圈，就是現在稱為發條盒的最雛形設計。而Henlein所製造橢圓形外形的鐘錶後世稱為 Nuremberg Eggs。

第一個錶機芯是由鋼鐵做成的，但是迅速地彼黃銅機芯取代。第一個機芯是直接邊緣帶動(straight verge)機芯，並且由於不精密而臭名昭著。那時的錶只有時針，必須是每24個小時上鍊兩次。在Peter Henlein同時期，第一個改良版是使用equalizing mechanism原理叫stackfreed，但是它被評為一個無效率的設備。在1525年一位瑞士技工Jacob Zech建立fusee及Gruet的原理，使錶不會因動力滿而跑得很快，動力不滿也不會漸緩慢下來，這發明大大提升瑞士手錶工匠的知名度。1500年代螺旋形游絲發條首先被用于那些主發條，直到1675年螺旋形平衡游絲發條被使用。這把當時計算時間一小時的準確度提升至計算微細至一分鐘的準確度。因為鐘錶裡的準確度大大提升，那時便開始加上分針，及在表盤上加上分鐘刻度。同時在機芯內附加第4個車輪，使每24個小時只須上鍊1次。

在1704年， 英國人首先發展使用寶石為軸承放在錶內，而在以後的一個世紀，寶石藝術鑲勘技術一直是英國人專有的。在世紀以後製錶工匠發現在每個洞周遭保留油使機芯運行更好。
在1814年Massey首先改良上鍊系統，並帶動了這時各式齒輪系統的發明，在1838年的Audemars首先發明利用單軸上及調校指針的系統。在這個時期末，錶的機械結構已發展致迴轉計時器(例如中繼器)，月相，響鬧，撞擊結構，音樂鐘琴，多表盤，日期，星期，月，停秒表等等。這些懷表大部份都是由原產自瑞士的。
在1850年，美國人最先開始大量生產手錶，公司如沃爾薩姆Waltham (1850-1950)，埃爾金Elgin (在1864開始)和漢米敦Hamilton (在1892開始)，利用便宜的機器做錶，他們的機芯只有54個部件合成。他們在這只表后面有一根主發條卷線圈，整個機芯一個小時運轉一圈。

在1900年鐘錶變化從懷表轉成腕錶的年代。到1930年，腕錶和懷表的比率是大約50︰1。在早期的設計內，我們看到腕錶大都是用懷表變換有帶外套，用簡單的環連接到手腕上。因為現代的兩場大型戰役，凸顯時間的重要，加速了腕錶的發展。雖然腕錶主導現代，懷表保持適合多愁善感，往日的記憶。