我們知道，鐘表是計(jì)時(shí)器的一種。在鐘表發(fā)明以前，我們的先輩已經(jīng)開(kāi)始利用各種方法來(lái)度量時(shí)間。比如，依據(jù)太陽(yáng)光線(xiàn)的位置判斷時(shí)間的日晷，使用沙子的流動(dòng)記錄時(shí)間的漏斗，也有人把它們叫做“太陽(yáng)鐘”和“沙鐘”。但是這些不屬于“鐘表”概念的范疇，因?yàn)殓姳碛?jì)時(shí)的原理是通過(guò)能夠產(chǎn)生振蕩周期的裝置來(lái)計(jì)算時(shí)間。
有關(guān)鐘表的發(fā)展歷史，大致可以分為三個(gè)演變階段：一、從早期天文計(jì)時(shí)器中逐漸脫離；二、從大型的報(bào)時(shí)鐘向微型化過(guò)渡；三、腕表的發(fā)展和電子技術(shù)的運(yùn)用。每一階段的發(fā)展都是和當(dāng)時(shí)的技術(shù)發(fā)明分不開(kāi)的。
早期的天文計(jì)時(shí)器，中國(guó)的第五代發(fā)明
公元1088年，我國(guó)宋代科學(xué)家蘇頌和韓工廉等人制造了天文觀測(cè)儀器——“水運(yùn)儀象臺(tái)”，它是把“渾儀”“渾象”和機(jī)械計(jì)時(shí)器組合起來(lái)的巨型機(jī)械裝置。高約12米，7米見(jiàn)方，分為三層，上層放渾儀，進(jìn)行天文觀測(cè)：中層放渾象，可以模擬天體運(yùn)轉(zhuǎn)作同步演示，下層是該儀器的心臟部分，計(jì)時(shí)報(bào)時(shí)、動(dòng)力源都在這一層中。因?yàn)樘煜蟮倪\(yùn)轉(zhuǎn)是以時(shí)間為基礎(chǔ)的，而通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)時(shí)間的運(yùn)行就必須有能夠形成時(shí)間間隔的裝置，這樣便出現(xiàn)了早期的“擒縱機(jī)構(gòu)”。
這個(gè)中國(guó)古代的偉大發(fā)明在世界鐘表史上具有極其重要的意義。由此，我國(guó)著名的制表大師、古董鐘表收藏家，鐘表歷史學(xué)家矯大羽先生首倡提出了“中國(guó)人開(kāi)創(chuàng)鐘表史——鐘表是中國(guó)古代五大發(fā)明之”的觀點(diǎn)。
獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械鐘
14世紀(jì)初，位于歐洲的意大利、英國(guó)。法國(guó)等國(guó)的教堂等建筑物上出現(xiàn)了機(jī)械報(bào)時(shí)鐘，因?yàn)閳?bào)時(shí)鐘的運(yùn)行需要持續(xù)的動(dòng)力來(lái)源，所以當(dāng)時(shí)采用的方法就是用繩索懸掛重物，利用地心引力產(chǎn)生的重力作用帶動(dòng)一系列機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
在15世紀(jì)中期由于發(fā)明了鐵制的發(fā)條，這樣就使體積龐大的鐘有了新的動(dòng)力來(lái)源，也為鐘的小型化創(chuàng)造了條件。1459年，法國(guó)制鐘匠就為查理七世制作了第一個(gè)發(fā)條鐘。1510年，德國(guó)人Peter Henlein(1480-1542)制作了發(fā)條鐘，1525年左右，Jacob Zech也制造了具有均力圓錐輪(Fusse)裝置的便攜式發(fā)條鐘。在16世紀(jì)時(shí)期，法國(guó)的制鐘中心位干Blais和Strasbourg等地區(qū)。1583年，意大利人伽利略(Galileo，1564-1642)建立了著名的等時(shí)性理論，也就是鐘擺的理論基礎(chǔ)。荷蘭科學(xué)家惠更斯(Christian Huygens，1629-1695)在1656年應(yīng)用伽利略的理論設(shè)計(jì)了“鐘擺”，第二年在他的指導(dǎo)下，年輕的鐘匠Salomon Comer制造成功第一個(gè)擺鐘。1658年，Ahasuerus Fromantee在英國(guó)也制造了擺鐘?；莞乖?675年再一次發(fā)明了“游絲”，這樣就形成了以游絲作為裝置的調(diào)速機(jī)構(gòu)，它為制造便于攜帶的懷表提供了有利的技術(shù)條件。
表的出現(xiàn)以及發(fā)展
早在15世紀(jì)后半期，在意大利已經(jīng)出現(xiàn)了有關(guān)表的記載，這主要是由于發(fā)條的發(fā)明起到了關(guān)鍵性的作用。到了16世紀(jì)初，在法國(guó)和德國(guó)也有表的出現(xiàn)其中最著名的應(yīng)該是德國(guó)的“紐倫堡蛋”(Nurnberg Egg)，它具有卵狀的外觀造型并且只有一根時(shí)針。實(shí)際上這個(gè)時(shí)期所謂的表，主要是指運(yùn)用了發(fā)條動(dòng)力以及機(jī)軸擒縱機(jī)構(gòu)的小型計(jì)時(shí)器但是它們已經(jīng)形成了懷表的雛形。16世紀(jì)中期以后，隨著金屬擺輪的出現(xiàn)，它作為調(diào)速裝置逐漸代替了早期位于機(jī)軸上的擺桿，所以在17世紀(jì)制作的早期表中，我們已經(jīng)能夠見(jiàn)到機(jī)芯內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的擺輪裝置。
紐倫堡蛋
18世紀(jì)是懷表發(fā)展的黃金時(shí)期，有許多制表大師的發(fā)明被應(yīng)用在各類(lèi)作品中。在英國(guó)，John Harrison(1693-1776)制作了一系列的航海精密計(jì)時(shí)器，使懷表的走時(shí)精度達(dá)到了一個(gè)高水平，由于走時(shí)準(zhǔn)確度的大大提高所以這個(gè)時(shí)期的懷表已經(jīng)運(yùn)用了秒針。法國(guó)人Jean Antoine Lepine(1720-1814)于1760年左右制作了一種機(jī)芯，把傳統(tǒng)的多層夾板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了突破性的改變，所以使得懷表的厚度相對(duì)變薄，歷史上稱(chēng)之為“Lepine機(jī)芯”，后來(lái)有許多懷表機(jī)芯夾板的排列方式都受到了它的影響。同時(shí)，瑞士的鐘表工匠也在探索新的領(lǐng)域，1770年左右，Abraham-Louis Perrelet(17290-1826)發(fā)明了自動(dòng)上條的機(jī)械時(shí)計(jì)，而他本人也因此成為制造自動(dòng)表的先驅(qū)人物。著名的鐘表大師——Abraham-Louis Breguet(1747-1823)同樣誕生在這個(gè)鐘表繁榮的時(shí)代，他在1 8世紀(jì)末期發(fā)明了“陀飛輪”(Tourbillon)機(jī)構(gòu)，在過(guò)去的200多年中，這種機(jī)構(gòu)一直被認(rèn)為是最復(fù)雜的鐘表機(jī)械裝置之一，而Abraham-Louis Breguet在世界鐘表歷史上也被稱(chēng)為“表圣”。18世紀(jì)中葉，在遠(yuǎn)離歐洲的美國(guó)也出現(xiàn)了制表工匠，他們?yōu)楹髞?lái)美國(guó)鐘表工業(yè)的崛起創(chuàng)造了條件。
陀飛輪
伴隨著鐘表機(jī)構(gòu)創(chuàng)新發(fā)明的不斷涌現(xiàn)，懷表制造技術(shù)也在持續(xù)地發(fā)展。1741年，法國(guó)制鐘匠Nicholas Fardoil發(fā)明了切削齒輪的機(jī)器，緊接著William Blakey在1744年制造了切削齒軸的工具。1776年，法國(guó)制表大師Frederic Japy(1749-1813)率先采用了機(jī)器生產(chǎn)機(jī)芯的基板。進(jìn)入19世紀(jì)的工業(yè)革命時(shí)期，GeorgesAuguste Leschot(1800-1884)采用名為“Pentograph”的機(jī)器生產(chǎn)鐘表零件，使得鐘表零件的標(biāo)準(zhǔn)化成為可能。瑞士人Georges-Federic Raskopf(1813-1889)也為制造低價(jià)而普及的懷表做出了貢獻(xiàn)。與此同時(shí)，美國(guó)鐘表工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步并且開(kāi)始批量生產(chǎn)各式懷表。1875年，中國(guó)也出現(xiàn)了民族鐘表工業(yè)?！ ∮捎谠S多發(fā)明的應(yīng)用以及制造技術(shù)的成熟，懷表在體積以及精確度方面有了很大的改進(jìn)，懷表機(jī)械也能夠在計(jì)時(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)用更多的復(fù)雜功能，比如：打簧報(bào)時(shí)、獨(dú)立計(jì)時(shí)，萬(wàn)年歷，響?hù)[、世界時(shí)區(qū)等等。在1900年巴黎舉行的世界博覽會(huì)上“Lerey01”超級(jí)復(fù)雜懷表獲得了博覽會(huì)大獎(jiǎng)，其25項(xiàng)不同功能的完美組合成為當(dāng)時(shí)世界上最復(fù)雜的懷表。
