Klockor har lång historia under människans utveckling. Klockor och ur har tillverkats under århundraden för att både mäta tiden och vara estetiskt tilltalande och har senare i stor utsträckning använts inom den kristna religionen i västvärlden i kyrkorna. Ordet klocka kommer från latinets ord cloca . Klockorna har i sin nuvarande form sitt ursprung i Mellanöstern. Ur tillverkningen tog fart under 1500-talet och kom under tiden med många nya tekniska förbättringar.
De forntida var tvungna att höja huvudet för att be himlen att fråga om solens och månens rörelse och observera bildandet av stjärnor. Moderna tidtagare sänker huvudet och frågar om mekanisk rotation i klockan och atomsvängningen. Med en sådan höjning och sänkning av ögonbrynen har tusentals år gått, och de verktyg som människor använder för att beräkna tid har inte bara krympt tusentals gånger utan också blivit mer exakta.
Tid
är ett relativt eller absolut begrepp. Så tidigt som 3,5 miljarder år sedan, när människor dominerade världen, började de begränsas av tiden. Även om du inte använder en klocka för att mäta, finns det fortfarande tid och fortsätter att strömma in i framtiden. Tidens allvarliga närvaro är oskiljaktig från förhållandet mellan mänsklig evolution. Den biologiska klockan finns i cellerna hos växter och djur. Denna klocka gör det möjligt för organismer att reagera på lämpligt sätt på den ständigt föränderliga miljön, reglera deras arbete och vila och överleva. Uppfinningen av klockan gör det möjligt för människor att bemästra tiden konkret och förbättra sina liv. Exempelvis använder nybörjare musik en metronom för att hjälpa dem att spela musik med en fast rytm, navigatörer litar på exakta klockor för att urskilja kurs och position och tränar i ångåldern använda klockor. Uppfinna en enhetlig tidszon för att undvika förseningar och använda satelliter för att uppdatera den globala tiden i realtid.
Mänsklighetens forskning för att mäta tid har lett till utvecklingen av teknik och vetenskap
Forntida människors betoning på tid började i jordbruket. De forntida egyptierna, kineserna, grekerna och romarna uppfann solur, vattenklocka och andra tidtagningsverktyg för att bestämma skillnaden mellan dag och natt. Dessa stora tekniska uppfinningar ärvdes av västvärlden. Fram till 1200-talet uppfann medeltida hantverkare, på grund av behovet av mer tillförlitliga tidsredskap, den mekaniska klockan. Även om denna uppfinning kan tillgodose klostren och stadslivet är den inte tillräckligt exakt för vetenskapliga tillämpningar och fortfarande inte tillräckligt tillförlitlig; detta problem löstes efter att pendeln användes för att kontrollera maskinens funktion. På grund av den gradvisa förbättringen av timerns noggrannhet har också fartygets positionering i havet lösts och det kommer att fortsätta att spela en nyckelroll i den framtida industriella revolutionen och driva mänsklig vetenskap och teknikcivilisation framåt.
Numera kalibrerar mycket exakta tidtagare tiden för de flesta av våra elektroniska instrument. Nästan alla datorer har en kvartsklocka för att kalibrera hela datorns tid, och tidssignalen som skickas från GPS-satelliten (Global Position System) används inte bara för att kalibrera tiden för navigationsinstrument med hög precision, utan täcker också mobiltelefoner. , aktiemarknadstransaktioner i realtid och det nationella kraftdistributionsnätet. Dessa tidsbaserade vetenskapliga och tekniska saker är perfekt integrerade och har blivit en viktig del av vårt dagliga liv, som inte bör ignoreras.
Timer (klocka) utvecklingsbild
För cirka 3000 år sedan (1500-talet f.Kr.) användes obelisker och solur som solur ( solur ) för att mäta tid i egyptiska städer och städer. Solur användes för att dela upp tiden på dagen i lika stora intervall. Grekerna uppfann vattenklockan (clepsydra) på 1400-talet. Den konformade clepsydra häller stabilt vatten i tunnan. Den flytande nivån på den stigande vattennivån driver växelskenan och flyttar växelaxeln för att ange tiden. 2: a århundradet f.Kr., drar Le hemliga design kvadrant (astrolabe) för att mäta solen och månens cykel, inleda en ”cykel av periodiska fenomen” definieras mättid. År 1090 byggde Su Song of the Song Dynasty of China ett astronomiskt observatorium för vattentransport, som använde vattenstrålar och rotationer för att göra Kinas enda beskrivna automatiska vattentransport astronomiska bild och automatiska tidtagningsobservatorium. , vilket är tidigare än västerländska klockor. Det var 600 år gammalt, och den ”flykt” som uppfanns av honom var 1000 år tidigare än ”klippet” i moderna klockor. Ljusklockan med historiska poster dök upp på 800-talet. Även om den inte kunde användas för korrekt tidtagning använde vissa människor den som en klockdesign. Sandglaset (sandglas) dök upp i Europa på 1300-talet. Det använder två glaskoppformade äggformade behållare för att ansluta till varandra. Endast ett litet hål gör att fin sand kan passera genom anslutningen, som används under en viss period av tid. Den första mekaniska klockan (mekanisk klocka) tros ha uppfunnits av européer omkring 1270. Den använder kraften som lindas på huvudväxeltrumman för att driva klockan för att rotera, och undvikelses koden kan justeras för att justera hastigheten på rotation.
På 1300-talet e.Kr. uppstod en fjäderklocka i Europa, som använde kraften som släpptes av fjädern för att ersätta tyngdkraften, men fjäderkraften var densamma efter stramning, vilket inte uppfyllde kraven på exakt tidtagning. , en berömd holländsk astronom på 1600-talet Huygens löste problemet genom att uppfinna en spiralbalansfjäder som liknar en pendel. Huygens viktigaste uppfinning är faktiskt utformningen av pendelklockan, som använder den vanliga pendeln för att justera den andra skillnaden för att göra tidsmekanismen för den mekaniska klockan mer exakt. klockan är hittills slutförd. I modern tid bygger designen av kvartsklockan på den mekaniska klockans grundstruktur. Dessutom har forskare också utvecklat den så kallade atomuret, vilket gör kalibreringen av vetenskapliga instrument korrekt.
Mekanisk klocka
Traditionella mekaniska klockor förlitar sig på fjäderns slack som kraft, och förlitar sig på kombinationen av exakta mekaniska redskap för att utföra timingarbete. När huvudfjädern släpper sin kraft, driver det stora drivväxeln kugghjulet som är inkopplade för att kontrollera rörelsen för minutväxeln och timväxeln för att producera hela klockan. Dessutom styr fram-och-tillbaka-svängningarna i balansfjädern som frigörs genom åtdragning styrningen av balansväxeln och reglerar därigenom funktionen för flykthjulet.
Gear Utväxlingen i klockan
Gång
Flykten är en spakanordning. När pendeln svänger, kommer den att driva denna spak för att fastna och släppa tandningarna på flyghjulet för att styra utrymningshjulet för att gå framåt irreversibelt under en fast tidsperiod. Denna uppfinning gör den smala andra pendeln praktisk. Det måste finnas en flykt i klockan. Flyktens roll är att främja hela det mekaniska systemet, dela upp tiden i lika delar.
Electronic Kvarts elektronisk klocka
Den elektroniska kvartsklockan använder batteriet för att excitera kvartskristallen för att generera en exakt högfrekvent oscillerande strömpulsvåg och justeras sedan ner till lämplig klockfrekvens genom mikrochipet och klockfrekvensströmmen skickas till den lilla spolen för att producera en magnetisk effekt, som driver växelaxeln för att få klockhanden att rotera. På grund av denna utmärkta elektroniska svängningsfunktion är den dagliga skillnaden för en kvartsklocka bara en tusendels sekund.
Atomklocka : En exakt klocka som drivs av den naturliga vibrationsfrekvensen för cesiumatomer som grund för justering av den elektroniska vibratorn.
Programinnehåll: Den fasta och högfrekventa naturliga vibrationen av cesiumatomer ger ett av världens mest exakta tidsmätinstrument – atomuret.
Cellklocka : Timingmekanismen för celler och organismer som används för att förklara många olika periodiska beteenden och fysiologiska processer.
Programinnehåll: Cellklockor finns i celler från växter och djur.Denna klocka gör det möjligt för organismer att svara på lämpligt sätt på den ständigt föränderliga miljön och justera sitt arbete och vila för att överleva bättre.
Metronome : Ett instrument utformat för att markera exakt tid med regelbundna och repetitiva tickande ljud.
Programinnehåll: Nybörjare av musik använder en metronom för att hjälpa dem att spela musik med en fast rytm.
Synkronisering : Åtgärden eller resultatet av händelser som inträffar, existerar eller uppstår vid exakt samma tidpunkt.
Programinnehåll: När vi går mot ett industrialiserat samhälle kräver samhällets framgång och hantering av mänskligt beteende synkronisering och standardisering. Denna synkronisering och standardisering gör att våra fabriker och maskiner kan fungera korrekt.
Tidsutvidgning : Den avmattning i tiden som orsakas av relativitetsteorin (förekommer i rörliga föremål i förhållande till den yttre observatören), denna situation är särskilt uppenbar när systemet rör sig med en hastighet nära ljusets hastighet.
Programinnehåll: Enligt Einsteins speciella relativitetsteori och resultatet av tidsutvidgning, för en rymdresenär, när han färdas med en hastighet nära ljusets hastighet, saktar tiden och resenären åldras snabbare än på jorden Den fasta observatörer kommer långsamt.
Tidszon : Ett geografiskt område där samma standardtid används.
Programinnehåll: För att undvika tragiska tågolyckor på grund av olika tidsmätningsstandarder mellan regioner uppfann järnvägen tidszoner.