日本每年的6月10日是「時間紀念日」,這一天會舉辦與時間相關的各種演講,舉行儀式以表揚與時間相關的團體或個人。關於時間的計算、時刻的訂定,自古至今產生了許多變遷。
據歷史記載,日本最早訂定時刻制度,是在天智天皇還是皇太子的時候,齊明天皇671年4月丁卯,換算成現在的日曆是6月10日,皇太子仿效中國的水鐘,自己做了個刻漏,敲響鐘用以報時,因而訂定這一天為「時間紀念日」。
古老的時鐘,是用水輔助計時
時鐘的歷史十分久遠,傳說在距今三千多年前,中國便開始使用水鐘了。水鐘有許多形式,有在壺中注入水,底部鑿一小孔,水不斷的定量漏出,以漏出的水量來計時;或者是採用相反的方式,依水流入容器的量來計時。從前印度是在金盆底部鑿一小孔,使其浮在水面上,水不斷從小孔湧入金盆,直到盆子再也負荷不了重量而沉入水中,印度人會預先在盆上加裝繩子,以方便撈起盆子,據說印度便是以盆子的浮沉來計時的。
最精密的鐘,50 年的誤差只有1 秒
現在百貨公司販賣的沙漏也是模仿古代的鐘,用細沙取代水,以沙漏出的份量來計時,這常用於測量短暫的時間,例如測量體溫的時間、煮蛋的時間、長途電話的時間等。此外還有日晷(在地面立一根杆子,測量杆影)、火鐘(點燃蠟燭或線香計時)等。有禪修習慣的人坐禪時,也會點一炷香,用來計算自己靜坐的時間。
7世紀時,義大利人發明了最早運用機械的鐘(編按:應該是中國在8世紀初就出現機械原理的天文鐘──渾天銅儀,14世紀時義大利人發明了機械鐘)。後來自從16世紀初義大利的大學者伽利略發現鐘擺的等時性之後,計時的機器便陸續登場,17世紀時荷蘭的惠更斯(ChristiaanHuygens, 1629 ∼ 1695)創造了單擺時鐘,英國的胡克(Robert Hooke,1635∼1703)發明錨型擒縱機(編按:機械學中,是指僅允許向一個方向作間歇運動的裝置),同是英國人的哈里森(John Harrison, 1693 ∼1776)發明了航海鐘等等,都展現了長足的進步。
進入19世紀後,出現了不需依靠鐘擺,而利用石英或氨分子振動的石英鐘、原子鐘。石英鐘是將石英晶體的振動,轉換為電力振動,以馬達帶動鐘面的指針,據說現在世界上最精密的石英鐘,50年的誤差僅有1秒。原子鐘利用的是氨分子振動的周波數,不會隨壓力及溫度而改變的特殊性質,因此即使石英鐘會產生極小的誤差,也可利用氨分子振動的穩定性,加裝自動修正裝置,所以才會誕生先前提及的50年誤差只有1秒的精密鐘錶。
平均太陽日
地球自轉1周訂為1天,月球繞地球轉1周為1個月,地球繞太陽公轉1周為1年,這是大家都知道的,那麼1天的長短是以什麼來界定的呢? (相關報導: 一天24小時,每天的行程繞著時鐘打轉…你知道現今的時間是怎麼制定的嗎? | 更多文章 )
以地球為中心來看,太陽每天早上從東方升起,傍晚從西方落下,正午位在天頂,此時太陽看起來像在正南方的天空(此稱為南中),太陽南中之後,距隔天再度南中的時間會因季節而改變,也就是夏長冬短。因此將此差距平均計算,1年的平均時間在專有名詞上稱為「平均太陽日」,時間較24小時稍長。進一步詳細說明的話,1年不是365天,而是365.2422天,也就是365天又5小時48分46秒多。由於每年皆有多出來的時間,因此有平年、閏年之別。