摆钟的创造对近代科技的推动

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作者:武际可

摆钟的创造应当追溯到伽利略对摆的等时性的研究。伽利略(1564-1642)是研究摆的运动的第一人。他在17岁时,作为比萨大学一年级的门生,对摆的振动发生了兴趣,颠末反复试验取得了摆的小摆动周期与摆长的平方根成正比的结论,从而在实践上为钟表的中央装配――摆奠基了实践基础。这标志着一个新时代的开端。伽利略又是精确研究能源学的第一人,他对从容落体也和对摆的研究一样,同样标志着人类对能源学研究的开端。

1641年,伽利略建议利用摆的等时性制作钟。但是他未能实现,一年后便逝世了。于是制作摆钟的任务便历史性地由荷兰学者惠更斯(1629-1695)担当了。

1657年,年仅27岁因为发现土星光环而驰名的年青学者惠更斯实现为了摆钟的设计。同年,荷兰的钟表匠制成为了首架摆钟。次年,惠更斯出版了他的专著《摆钟》。在这本书中,惠更斯不只详细描述了摆钟的机构,更重要的是发表了一系列对付单摆与能源学的重要研究结果。例如,惠更斯体系地研究了圆周运动,引进了向心力和向心加快度的概念。他在实践上论证了单摆的等时性并给出了其周期与摆长和重力加快度相干的公式。随后,惠更斯又发如今大摆动时单摆的周期不再是常数,并给出了在大摆动时也有等周期的摆线实践。所以,咱咱咱们可以或许或许毫不夸张地说,惠更斯在能源学研究上是伽利略的间接继承人。

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摆钟的创造对钟表精度的改良是非常了不得的。在此之前,最佳的钟一昼夜误差大约15分钟,而其时最佳的摆钟可以或许或许调剂到一昼夜误差不大于10秒。至此咱咱咱们才可以或许或许说,咱咱咱们切有了研究地球上物体运动的精确计时装配。

谈到钟表的改良,还应当提到一名力学家,即英国粹者胡克(1635-1703)。他于1676年发表了对付弹簧的研究结果,后人称之为胡克定律,即弹簧的伸长与外力成正比相干:硕弹簧研究的创始性的工作,使人咱咱们对弹簧了解得越来越多。随之而来的是出现了两项改良:一项是弹簧发条贮能器的改良,另外一项是弹簧(或游丝)摆轮的创造。1674年惠更斯制成基于弹簧摆轮的钟表。有了这两项改良,钟表可以或许造得更加轻巧,例如,可以或许在颠簸环境下工作的钟和可以或许随身携带的怀表和手表的出现。

1707年,英国海军舰队发生了一次惨祸,有三只船失事,超过2000人死亡。原因是舰队的地位出了差错。1714年英国国会悬赏二万英镑:谁如果可以或许找到在海中精确测定经度的办法,他就可以或许获得这笔奖金。条件是到达西印度的6个星期的航行后,误差不得大于30英里。实际上,其时天文观测仪器已经可以或许十分精确地测定天上星球的地位了。对付船舶地点的纬度可以或许间接由观测星球获得。对付地点地的经度,因为星球在天上随光阴在均匀地运动,所以成就归结于能否制作一架精确的可以或许携带的钟。这种钟称为天文钟。

技高一筹的钟表匠哈里森(1693-1776)于1761年以他改良的钟从伦敦到牙买加的9星期的航海旅程中时钟仅差5秒,从而博得了国会的悬赏。

哈里森的钟

18世纪时,欧洲钟表进入了市场,有了从教堂、航海、家庭摆设到小我佩戴等各式各样的钟表。之后钟表做得越来越精巧,可以或许戴在手腕上的手表也出现了。

迄今200多年间,钟表用于测量各种物理量。测量声速、光速、各种振动频率、周期、各种物体的运动和体育运动。别的它还普遍地用于航海、航空,各门学科和各门技术的睁开无不得益于钟表的帮助。

从另外一角度讲,钟表的睁开和改良可以或许或许说揭开了现代技术的序幕。因为对付它的需要,必要加工大批的钟表另配件,于是发生了现代车床和现代金属加工技术。另外一方面,钟表睁开又为欧洲的现代技术睁开培训了人才网网。蒸汽机的创造者英国人瓦特(1736-1819)、纺织机的创造者英国人阿克赖特(1732-1792)、以蒸汽机为能源的轮船的创造者美国人富尔顿(1765-1848)等,他咱咱们青少年时代都已经当过修表学徒或制作匠。

有一种流行的概念是很有道理的,即认为欧洲的近代科学技术的起源是古希腊的思辨传统与欧洲的手工业传统相结合的产品。前者因此达·芬奇、伽利略、惠更斯与牛顿的能源学睁开为代表,而后者便因此钟表工业的睁开所造就起的一代新技术人才网网。

现如今,尽管摆钟被电子表取代了,不过对在电子表中的震荡器现故瞧鹪从诙缘摆知识的拓宽。可以或许或许说它保留和继承和拓广了对付摆钟的实践和技术。

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