文/ 金羊网记者李钢 实习生王怡然 通讯员杨帆、吴晶平

一万多年的人类文明史中，每个伟大的文明，比如中国、印度、古埃及等，都创造了自己的计时方法，也有许多伟人都为计时领域留下了自己的印记：像亚里士多德、哥白尼、伽利略、牛顿、爱因斯坦、霍金等。

2月25日，第59期珠江科学大讲堂在连山职业技术学校举行，加拿大工程院院士、全球制造工程师学会会士、香港中文大学精密工程研究所创所所长、广州中科院先进技术研究所创所所长、华南理工大学吴贤铭智能工程学院创院院长杜如虚为连山中学师生们带来了一场主题为《时间之旅》的讲座，讲述那些人类与时间、计时技术之间的故事。

不同文明对时间有不同理解

“屈原曾经讲过一篇文章《天问》，问天和地是怎么形成的，时间是从哪里来的。从人类文明开始，就是对时间的认识，也就是说人类文明的开始就是对时间认识的开始。”杜如虚说。

那么到底什么是时间呢？对此，杜如虚说，来自不同文明的人，不同地方的人对时间的看法不一样，在西方国家的文化中，都认为时间是单向的，一去不复返。而在东方文化中，尤其是宗教中，都会提到“来世”的概念，认为时间是循环无始无终。而澳大利亚原居民文化中，甚至没有时间的概念，所以他们觉得时间是虚拟的。

观察日月星辰古人发明了历法

在公元前9千多年的时候，人们开始计时，“日”就是日出日落，“月”是月盈月亏，而“年”就是四季的循环。

但是，除了“日”好测量，“月”和“年”都不好测量。后来，有人发明了日晷。而日晷本身就是利用了太阳的一天的变化中，所产生的影子的变化。

而到了晚上，人们就通过观察星星来感知时间。古埃及人主要是观察天狼星，每年到了6月初的时候，非洲最高峰的雪水顺着河流流下，给埃及带来了丰收、收成。所以他们特别重视这个时间，这个时间正好是天狼星每天早上跟太阳一起升起的时候，因此，古埃及人就把这段时间作为作为历法。

在罗马帝国时期，凯撒大帝征服了埃及，学会了埃及的历法，并且将这一历法带到了罗马，成为今天所说的儒略历。儒略历中，每一年是365.2天，但是没有确定岁首是哪一天。“年”跟“天”之间没有一个整数关系，所以规定必须设置一个闰年。

根据儒略历，每120年会有一天的误差。到了公元1400多年的时候，发现儒略历不再准确了。于是就有了后来的格里高利历的出现，格里高利是当时的教皇，也就是我们今天所用的历法（公历）。

为了消除每120年差一天的误差，引进了新的算法，凡是能被400整除的年，就不定为闰年，这就使得闰年的误差，每三千年才会有一天。

杜如虚说，中国历法则与西方不同，中国人所依据的是北斗星和北极星。北极星是一个特别的星星，只能在北半球看到。在北极看北极星，就在头顶上。走到赤道看北极星，则基本上看不到。

北极星是在地球的正北，别的星都围绕着它旋转，中国人依此而有了“斗转星移”的概念，指的就是地球公转和自转的概念。在这个基础上，中国形成了自己的历法，还有了天干、地支、六十甲子等计时方法。

而汉武帝刘彻设立了太初历，一年为为365又1539分350天，当时的中国人还没有小数的概念，所以使用的是分数。也是从此开始，中国人有了二十四节气，并且将没有中气的月份定位闰月，并且将立春作为岁首，这套历法，也就是中国的农历。

中国古人喜欢用水作为计时工具

中国的计时技术很多与水有关，比如说周公旦的水漏。汉代就有了莲花漏的计时器，北魏年间，中国人用秤水的方法来衡量时间长短，“流水一升，是一刻”。

而在西方，人们则喜欢用数学的方法来计算时间。阿基米德写了一本书《数沙》，是世界上第一本数学手册。西方人首先从钟入手，公元1200到1300年之间，英国人就已经建造了大钟，通过敲钟，形成了钟摆动作。

也正是从这个时候开始，人们开始设计机械的技术装置。，通过输入能量后储存起来，接着进行传动，从而显示除了时间。计时器中，最重要的是谐振器，通过机械装置的来回摆动，碰一下，响一下，响多少次，人们就可以知道有多长时间，这就是数声。人类的钟表技术就是从这些探索中形成。

原子钟的出现重新定义了时间

而随着人类科学技术水平的不断发展，在计时技术上也在不断地进步。

首先是利用铜、铁等金属的导电性能，形成了谐振电路，后来又出现了音叉表。

而后来，科学家又发现石英会产生压电效应，可以制成谐振器，从而有了石英表的出现，其计时精度要高于机械表。

计时精确度最高的则是原子钟的出现。顾名思义，原子钟是利用了原子的特性——原子振荡，其走时精确度可以达到每三万年出现1秒钟的误差。也因此，时间被重新定义：一秒为铯原子钟振荡9192631770次的时间。

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德迅网 » 《时间之旅》：人类与时间、计时技术之间的故事
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