水鐘的原理是什麽？

水鐘水鐘的名字在中國又叫“雕漏”、“漏壺”。根據等時性原理，記錄滴落時間有兩種方法。壹種方法是用專門的容器記錄水完全漏出的時間(排水型)，另壹種方法是用底部沒有開口的容器記錄註滿水的時間(接收型)。中國的水鐘，首先是排水式，後來是排水式和接水式並用或者兩者壹體。大約從公元85年開始，浮子上有漏箭的接水漏壺逐漸流行起來，甚至到處都在使用。根據埃及王朝官員Amenemhet的墓誌銘，他在公元前1500年左右發明了水鐘，壹種“漏壺”。容器內的水位隨著水的流出而下降，從而測算出經過了多少時間。這種鐘對祭司來說特別有用，因為他們需要知道晚上的時間，以免錯過在寺廟舉行宗教儀式和表演藝術活動的固定時間。現存最古老的水鐘是阿蒙霍特普三世統治時期(公元前14世紀)的產物——它的碎片於1905年在Kernak的阿蒙神廟被發現。我們常常喜歡認為過去的人更輕松快樂，不像現在的人，要強迫自己看時鐘，把時間當成金錢。然而，各種不同精度的鐘表在世界上已經存在了至少4000年。埃及人是第壹個進行這種嘗試的人。他們做了壹個星鐘圖，用它來看哪顆星已經升起，然後計算晚上的時間。後來，他們做了壹個影子鐘來計時。隨著太陽的升起和落下，壹根橫桿的影子逐漸越過了壹系列標記。法老塞提壹世在公元前1300年左右統治埃及，在他的陵墓中發現了壹套制作影鐘的器具。太陽怪就是基於這個簡單的影子鐘。羅馬人改進了我們今天熟悉的那種太陽怪，甚至制造了便攜式旅行鐘。根據埃及宮廷官員Amenemhet的墓誌銘，他在公元前1500年左右發明了水鐘，壹種“漏壺”。容器內的水位隨著水的流出而下降，從而測算出經過了多少時間。這種鐘對祭司來說特別有用，因為他們需要知道晚上的時間，以免錯過在寺廟舉行宗教儀式和表演藝術活動的固定時間。現存最古老的水鐘是阿蒙霍特普三世統治時期(公元前14世紀)的產物——它的碎片於1905年在Kernak的阿蒙神廟被發現。水鐘是整個古代世界的標準報時方式。公元前6世紀傳入中國。水鐘壹度成為雅典和其他城市的常見景觀，現在這些城市中還發現了公元前35年左右建造的“城市鐘”遺跡。這個鐘的運轉是由浮標控制的。當水從底部的壹個小出口慢慢流出時，浮標壹點點下沈。浮標很可能與壹根圓桿相連。當圓桿下沈時，指示手柄隨之移動。通往水井的臺階的磨損程度表明，蓄水池應該每天註滿水。希臘世界也有更精美的水鐘，比如公元前270年左右亞歷山大城的發明者科爾特斯比烏斯制作的水鐘。這個水鐘的水流由多個活塞精確控制，可以驅動各種自動裝置，從鈴鐺、可移動的木偶到鳴禽——也許是最早的布谷鳥鐘！雅典的“風之塔”是天文學家安德羅尼卡在公元前1世紀初建造的。頂部有許多太陽，內部有壹個復雜的水鐘。時間顯示在表盤上。圍繞表盤旋轉的圓盤可以顯示壹年中恒星的運動和太陽在星座間的運行軌跡。古代作者充分展示了這些水鐘的影響，並描述了它們在不同背景下的用途。柏拉圖寫了壹篇約公元前330年的文章，把律師描述為“被漏鍋驅使……永遠沒有閑暇”的人。水鈴甚至開始影響文學。“悲劇的長度，”亞裏士多德抱怨道，“不應該由壹個漏水的罐子來決定……而應該由與情節相稱的東西來決定。”看鐘顯然已經被嚴格控制了。水鐘在希臘和羅馬的法庭上發揮了更有價值的作用，在那裏它們被用來確保發言者不會超時發言；如果議程臨時中斷，比如中途研究文件等。，出水管要用蠟堵住，直到恢復講話。當運動會在羅馬舉行時，水鐘被用來為比賽計時。後來，伊斯蘭世界制造了華麗的水鐘。哈裏發·哈倫·拉希德曾從巴格達派出使節，向神聖羅馬帝國第壹位皇帝查理曼大帝(742-814)的宮廷送去壹個特別精美的水鐘。11世紀，阿拉伯工程師在西班牙托萊多建造了壹對大水鐘。鐘表上有兩個容器。月圓時水慢慢灌滿，月缺時水慢慢排幹。這些水鐘結構精巧，持續了壹百年沒有校正。西歐人壹直宣稱機械鐘的發明，鐘表制造的第二次飛躍，是由他們完成的。其中提到，1321年，在法國魯昂附近的壹座修道院裏，大鐘上的壹臺機器奏出了壹首贊美詩的旋律，這臺機器很可能就是鐘。大約在同壹時期，偉大的意大利詩人但丁在他的長詩《神曲》中清楚地描述了壹座引人註目的鐘，而在1335年的事件年表中，也有壹段文字第壹次提到了米蘭聖戈塔爾德教堂中的壹座鐘。然而，在這些歐洲早期鐘表問世的幾百年前，中國聰明的古代人就已經發明了機械鐘。機械鐘是為了滿足準確記錄眾多王位繼承人出生時間的需要而發明的，以便王室占星家確定天象對他們的影響，選擇最合適的壹個繼承王位。中國人在幾個世紀裏發展了更精確的水鐘，包括用水銀代替水的秒表，但這些水鐘仍然不能滿足占星家的特殊需要。於是在公元72年，壹群佛教僧侶和數學家制作了壹種帶有發條裝置的天文儀器，被稱為“水上渾天頂觀”。從這個名字就可以想象，水為它提供動力——但機械原理在它的運轉中起著調節作用。遺憾的是，沒幾年，這臺鋼鐵制成的機器開始生銹；此外，由於寒冷天氣導致內部結冰，時鐘也出現了各種問題。976年，張思訓用水銀代替水建造了壹座鐘，但相關細節很少流傳下來。天文學家蘇頌根據宋英宗的聖旨設計，於公元1090年建成，是中世紀中國鐘表的巔峰。他的裝置是壹座30多英尺高的天文鐘塔。頂部有壹個巨大的球形天文儀器，就是渾天儀。渾天儀由銅制成，由水驅動，用於觀察星星。鐘樓裏放著壹個天球儀，也就是壹頭大象，它的運行與上述渾儀同步，兩者可以隨時對比。鐘樓前是壹座五層的木質亭子，每隔壹段時間，無論白天黑夜，都會出現木質的身影。木頭人敲鼓，敲鐘，敲鐘，樂器，顯示時間卡。所有的木制人像都是由巨大的報時裝置操縱的。這個裝置由壹個巨大的樞軸輪提供動力，輪子上有壹個木制的輻條來支撐水桶，水從漏水的水壺滴入水桶，這樣整個儀器壹次推進壹個水桶。蘇頌的大鐘壹直從1090運行到1126；然後它被統治者拆開，運到北京，在那裏經營了幾年。蘇頌的“水運儀臺”是中世紀中國鐘表制造的巔峰之作；遺憾的是，在隨後的100年裏，由於戰爭的原因，這些技術並沒有最終保存下來。