¡De lo simple a lo complejo, la historia evolutiva del “sistema de cronometraje” humano!
En lo que respecta a los múltiples atributos del tiempo, lo primero que domina el ser humano es el método de calcular el tiempo. Debido a que el tiempo es un proceso de movimiento continuo y ordenado, podemos utilizar el proceso de medir el movimiento de objetos para representar el estándar para medir el tiempo. Un proceso de movimiento estándar de este tipo debe ser lo más unificado y continuo posible. Por ejemplo, el movimiento estándar para medir el tiempo se puede utilizar para medir gotas de agua, incienso de combustión lenta, oscilaciones atómicas, etc.
Medir el cambio de la sombra de un objeto a lo largo del día es el método de cronometraje más antiguo que la gente ha dominado. Como reflejo de la rotación de la Tierra, el Sol sale y se pone por el este y el oeste día tras día, provocando el movimiento de sombra de los objetos en la Tierra. Los primeros humanos desarrollaron el concepto de tiempo observando este fenómeno natural y gradualmente aprendieron a calcular el tiempo. Utilice los cambios y movimientos de objetos como acciones estándar para medir el tiempo. En pocas palabras, podemos calcular el tiempo observando la longitud o el movimiento de una sombra. Este es el principio de sincronización de luces y sombras. Este principio es relativamente simple y las herramientas de medición no son complicadas, por lo que fue dominado por primera vez por los humanos.
Las herramientas de cronometraje diseñadas en base a este principio se denominan generalmente relojes solares, incluidos los cronógrafos y los relojes de sol. El estandarte se compone de dos partes: el estandarte y el estandarte son los puntos de referencia y pilares que se usan para medir la sombra del sol de pie sobre el terreno plano, llamado el tablero duro que se usa para medir el; La longitud de la sombra del sol en dirección sur y norte se llama estándar Gui. El tiempo está determinado por la longitud de proyección de la "Tabla" en la "Gui".
En "Li Zhou", un libro antiguo escrito en la dinastía Zhou, hay registros sobre el uso de Tu Gui, lo que demuestra que el reloj Gui tiene una larga historia. El reloj estándar más antiguo existente en mi país es un reloj de bolsillo estándar de cobre desenterrado en Yizheng, Jiangsu en 1965. Se compone de un reloj con una longitud de 19,2 cm y un reloj con una longitud de 34,39 cm. El reloj estándar está conectado mediante un pivote, por lo que puede colocarse plano en la caja. El reloj estándar es de una sola pieza, fácil de abrir y cerrar y fácil de transportar.
Un reloj de sol es también una herramienta para decir la hora observando la sombra del sol. Suele constar de un puntero de cobre y un disco de piedra. La aguja de cobre se llama "aguja" y pasa verticalmente por el centro del disco y desempeña el papel de una varilla neutra en un reloj estándar. Por eso, la aguja también se llama "de mesa". La placa de piedra se llama "superficie de loseta" y se coloca sobre la plataforma de piedra. La plataforma de piedra es más alta en el sur y más baja en el norte, de modo que la superficie de la losa es paralela al plano ecuatorial. De este modo, el extremo superior de la aguja magnética apunta exactamente al polo norte celeste y el extremo inferior apunta al polo sur celeste. La parte delantera y trasera de los 12 ladrillos están grabadas con grandes cuadrados, cada uno de los cuales representa dos horas. Cuando el sol brilla sobre el reloj de sol, la sombra de la aguja del reloj de sol se proyectará sobre la superficie del reloj de sol. A medida que el sol se mueve de este a oeste, la sombra proyectada por la aguja del reloj de sol sobre la superficie se moverá lentamente de oeste a este. . Por lo tanto, la sombra en movimiento de la aguja del ataúd parece ser las manecillas de un reloj moderno, y la esfera del ataúd es la superficie del reloj que muestra la hora.
El registro de los relojes de sol en los libros históricos chinos apareció por primera vez en el "Libro de Han". A juzgar por las reliquias culturales desenterradas, el reloj de sol más antiguo que existe en mi país es el "Reloj de Sol Pan Yu" desenterrado en Hohhot, Mongolia Interior, en 1897. El ataúd tiene forma cuadrada, con una longitud lateral de 27,4 cm y un espesor de 3,5 cm. La superficie del ataúd está grabada con rayas radiantes y números del 1 al 69, dispuestos en el sentido de las agujas del reloj, y los números están escritos en escritura normal.
La principal diferencia entre un reloj de sol y un reloj de sol es: un reloj de sol determina la estación, el número de días en todo el año y el número de días en el solsticio de invierno y el solsticio de verano en función de la duración del la sombra del sol y calcula el calendario; el reloj de sol se basa principalmente en la longitud de la sombra del sol. Es un instrumento de cronometraje comúnmente utilizado en la antigua China para especificar la hora o los minutos del día.
Los relojes solares, como los relojes estándar, las rejillas, etc., son sencillos de operar y tienen principios sencillos, sin embargo, su mayor debilidad es que no pueden usarse en climas lluviosos o noches oscuras sin sol. Entonces la gente empezó a buscar otros métodos de sincronización. Nació el cronómetro de agua, que era la inscripción que faltaba. Según "El Libro de Tallas Anónimas de la Dinastía Liang": "Las Tallas Anónimas se hicieron el día de Xuanyuan y fueron declaradas pertenecientes a las Dinastías Xia y Shang". Esto muestra que ya entre el 3000 y el 4000 a.C., durante. En el período de la comuna patriarcal, nuestros antepasados utilizaban este método. El instrumento de goteo está aquí para medir el tiempo.
La invención de las tallas con fugas fue el resultado de que los antiguos se inspiraran en el fenómeno de las fugas de agua en los contenedores. A principios del Neolítico, nuestros antepasados ya fabricaban cerámica. La cerámica inevitablemente se romperá y agrietará durante el uso. Algunas cerámicas que contienen agua pueden tener fugas debido a daños, y existe una cierta correlación entre la pérdida de agua y el paso del tiempo.
En la vida social a largo plazo, este fenómeno ha aparecido muchas veces, haciendo que los antiguos se den cuenta gradualmente de la relación correspondiente entre los dos. Con el tiempo, los antiguos tuvieron este concepto de medir el tiempo.
Goteo se refiere a una olla con fugas; grabado se refiere a grabar una flecha; la flecha es una regla marcada con una escala de tiempo. El tallado de fugas consiste en utilizar el principio de goteo y fugas equilibrados y calcular el tiempo observando los datos que se muestran en las flechas talladas dentro de la olla. Como relojes, las hendiduras se utilizaban más comúnmente que los relojes de sol. Antes de que se introdujeran los relojes mecánicos en China, el cronógrafo era también el reloj más utilizado en China. En pocas palabras, el principio de sincronización de la fuga de agua es filtrar agua lentamente a través de un pequeño orificio y utilizar la subida y bajada del nivel del agua en el recipiente para calcular el tiempo.
La primera clepsidra era una clepsidra simple y única. Es sólo un frasco con un pico en el fondo. Pon las flechas talladas en la olla. A medida que el agua cae, la flecha grabada se hunde lentamente para mostrar el paso del tiempo. Por lo tanto, este tipo de drenaje, también llamado "Drenaje de flecha del fregadero", se hizo primero de cerámica y luego gradualmente de cobre. En la actualidad, no hemos encontrado ningún objeto perdido antes de la dinastía Qin, pero según la literatura, las tallas perdidas del período anterior a Qin han sido ampliamente utilizadas. La mayoría de las filtraciones en el período anterior a Qin estaban relacionadas con actividades militares, y el envío militar requería tiempo unificado, lo que sin duda promovería el desarrollo de filtraciones. La fuga militar es definitivamente portátil, por lo que no será muy voluminosa. El grabado de fugas más utilizado es "una fuga instantánea", es decir, se necesita un momento para filtrar una olla de agua (en los grabados antiguos, un día y una noche son 100 minutos, y ahora un día y una noche son 14,4 minutos). Un momento moderno equivale a 15 minutos y un día y una noche equivalen a 96 minutos). Si la medición lleva mucho tiempo, puede volver a llenar el recipiente que gotea y repetir.
La escultura de la flecha que se hunde se ve muy afectada por la temperatura ambiente, la humedad y la presión del aire, y es la etapa inicial del desarrollo de la escultura. Después de eso, apareció un hito en la historia del grabado de fugas: "Fuga de flecha flotante". El drenaje de flecha flotante consta de dos recipientes de drenaje, uno es el recipiente de siembra (también llamado recipiente de alimentación o recipiente de descarga) y el otro es el recipiente receptor. El recipiente receptor está equipado con una regla de flecha que indica la hora, por lo que a menudo se le llama "bote de flechas". El tiesto de flechas recibe el agua que baja del tiesto de semillas. A medida que aumenta el nivel del agua en la olla, la regla de flecha instalada en el bote de flechas flota, por lo que se llama fuga de flecha flotante. Dado que la regla de flecha no se coloca directamente en el recipiente de siembra, se pueden tomar medidas para mantener estable el nivel del agua en el recipiente de siembra, asegurando así un flujo estable y mejorando la precisión del tiempo. Desde entonces, junto con la idea de estabilizar el nivel del agua y mejorar la precisión, se ha desarrollado gradualmente la "clepsidra de múltiples etapas" que utiliza varios recipientes de suministro. La llamada clepsidra de múltiples etapas significa colocar más de dos clepsidras arriba y abajo, permitiendo que el agua de la olla superior fluya hacia la segunda olla, y luego de la segunda olla a la tercera, y así sucesivamente, hasta la última. uno La tetera (clepsidra) desemboca en la tetera con flechas. El agua del tanque sube lentamente mientras se mantiene en posición vertical. Debido al suplemento mencionado anteriormente del recipiente con fugas, el nivel de agua del último recipiente puede permanecer básicamente estable, mejorando así en gran medida la precisión del tiempo. Desde entonces, después de sucesivas generaciones de investigación y mejora, Fujianlu se ha convertido en la corriente principal del grabado chino antiguo.
La invención y aplicación de relojes mecánicos es un proceso relativamente largo, acompañado por el desarrollo de la ciencia y la tecnología en la sociedad humana y la mejora de la comprensión de la naturaleza por parte de las personas. En resumen, un reloj mecánico es un mecanismo mecánico que utiliza la energía liberada por la recuperación de la deformación de un resorte o la gravedad de un peso que cae como energía, y utiliza un sistema de vibración mecánica como base de tiempo para medir el tiempo y el período.
En la Europa moderna, con el desarrollo de la física clásica, se descubrió que la vibración mecánica de los objetos tiene un período fijo. El tiempo se mide midiendo y calculando el período natural de vibración mecánica de un objeto. Este es el principio de la sincronización del reloj mecánico. Galileo descubrió el isocronismo del péndulo y sugirió el desarrollo de un cronómetro con un péndulo simple como dispositivo central de cronometraje. Huygens implementó esta sugerencia. Así nació en 1656 el péndulo de Huygens, impulsado por un pesado martillo y basado en un péndulo simple. Este es también el primer reloj de péndulo de la historia de la humanidad.
Desde entonces, con el avance de la ciencia y la tecnología, especialmente la mejora del nivel de fabricación, el dispositivo de potencia, el sistema de transmisión y el mecanismo de sincronización de la maquinaria se han optimizado e innovado continuamente. En 1918, un relojero suizo llamado Zana Sanu creó un pequeño reloj mecánico con orificios a cada lado para colocar una correa de cuero o metal para asegurar el reloj a la muñeca. —El reloj nació. El reloj es una de las máquinas más pequeñas, resistentes y precisas jamás inventadas por el hombre.
Los relojes mecánicos se introdujeron por primera vez en China en el año 1601 d.C. El misionero italiano Matteo Ricci utilizó el reloj de timbre automático (reloj mecánico) como homenaje al emperador Wanli de la dinastía Ming, que inició el uso de relojes mecánicos por parte de los chinos. Durante el período Kangxi de la dinastía Qing, China se convirtió en el mayor importador de relojes del mundo. Relojes occidentales esmaltados, relojes de juguete y varios relojes de cuerda llegaron a China.
El propio emperador Kangxi también estaba interesado en los relojes occidentales. Con este fin, ordenó específicamente el establecimiento de una oficina de fabricación de relojes en la Oficina de Fabricación del Ministerio del Interior británico. Por primera vez, China instaló una oficina de fabricación de relojes y comenzó a producir sus propios relojes mecánicos. A finales de 2019, la tecnología de fabricación de relojes de China alcanzó un nuevo nivel. Desde 65438 hasta 0875, la Campana de Nanjing producida por el Taller Miramar en Shanghai era un reloj de pantalla dorada con un patrón grabado. Es famoso tanto en el país como en el extranjero por su forma simple y elegante, su estilo nacional distintivo, su sincronización brillante y su tiempo de viaje preciso. En 1903 ganó el premio especial en la Exposición Internacional de Panamá.
A principios de 1955, en Tianjin, una famosa ciudad portuaria de China, la antigua fábrica de relojes del norte de China de Tianjin formó un equipo para intentar fabricar relojes por sí misma. A las 5:45 pm del 24 de marzo de 1955, después de más de tres meses de investigación y desarrollo, se fabricaron y ensamblaron con éxito dos relojes de 15 diamantes. Entre los más de 140 relojes, además de mecanismos, resortes y otros accesorios, la mayoría están fabricados por maestros de fábrica con agujas inteligentes. A partir de ese momento, la historia del pueblo chino que sólo podía reparar relojes pero no fabricarlos terminó, y el tictac de los relojes chinos nunca se detuvo.
La evolución de las herramientas de cronometraje es un microcosmos del desarrollo de la ciencia y la tecnología en la sociedad humana. Hasta el día de hoy todavía se puede medir la periodicidad de los átomos en función del tiempo. Pero cualquier herramienta de cronometraje avanzada sólo registra el paso del tiempo, por lo que los jóvenes amigos no tienen tiempo para esperar. Valoremos el tiempo y valoremos cada día que pasamos.