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发布时间:2024-08-01 01:15
1发展历史
19世纪,电的发明引起了钟表制造领域的重大变革:提高精准性,尤其注重保持同步。
城镇首次实现了准确地设定时间。出生于德国的马提亚斯·希普成为引领这一进步的先锋,他在纳沙泰尔开拓了一番生机勃勃的事业。
不过,电学并没有在同一时间和电池、振荡器以及集成电路应用到钟表制造领域。
手表和电学之间的紧密联系可追溯到19世纪后半叶。实际上,从19世纪初开始,电学便应用于工业领域,而到了19世纪后半叶,电学则广泛应用于电报、电话和电车轨道,公共照明也逐渐兴起。
与此同时,制表先驱还制作了由电源直接或间接供动力的钟表,这一过程虽鲜为人知,却不可或缺。这些是公共时间形成的基础。
1820年,法国人安培发明了电磁铁。也有人说这是英国人威廉·斯特金发明的。我们虽无从得知电磁铁之父为何人……但这依然为电磁学奠定了基础。而电磁体的本质属性实际上是由丹麦科学家汉斯·奥斯特发现的:当电流流过一根导线时,会使附近磁针的指向偏斜;或者相反,一块磁铁能够使通电的导线改变方向。实际上,应用电力度量时间,电磁流效应是不可或缺的。
2用一个时钟控制其它所有时钟
1840年,苏格兰钟表匠亚历山大·贝恩制造了第一台电动钟。他用电池为电磁铁提供能量驱动钟摆。当时,他还构思了一个母钟,通过它能够向其他手表发射电信号使其同步。随着电动钟表重要性的日益凸显,这个想法在数年之后变成了现实——不用电力做能量供应,而用一个母钟控制其它钟表。
然而,毋庸置疑,定居在瑞士纳沙泰尔的马提亚斯·希普仍然是电动钟表领域的先驱之一。出生在苏黎世的工程师杰米·怀斯,是最大的电子钟表收藏家之一。在谈及这位德国钟表匠时,杰米·怀斯喜形于色,因为他知道,正是因为有了马提亚斯·希普的电报机和电器厂,纳沙泰尔才能扬名全球。杰米·怀斯说:“我设法和马提亚斯·希普进行了(超越时空的)对话。真的,当我就这30多年来的所有收藏品向他提问,不管你们信与不信,我都找到了答案。”
我们可以说他是先驱吗?马提亚斯·希普出生在符腾堡,起初他只是一个钟表匠的学徒。随后,他离开符腾堡,到瑞士去开展自己的事业。他先在圣加伦安顿了下来。另一位来自沃州的电动钟表收藏家,米歇尔·Viredaz在杂志《Chronométrophilia》中提到:“据说,1834年正是在这里,不满20岁的马提亚斯·希普在一个失眠之夜发明了著名的‘HiPPtoggle’系统,这一发明可比数山羊聪明多了。”
3千分之一秒钟
一年之后,马提亚斯·希普辗转圣欧班,接受了数年的训练,最后返回德国。他成为一名钟表匠,开创了自己的事业,并且于1843年在柏林展出了他的Hipptoggle时钟。米歇尔·Viredaz继续说道:“在发明了一种自记计时器来度量很短的时间之后,他还发明了一种电机以及一台极微时间测定器。”这使得希普率先成功地测量了仅为千分之一秒的时间长度!
杰米·怀斯透露:“希普还是一个很好的推销员。他不是一个典型的古怪发明家,那些发明家只坐在角落里搞发明创造。他会突发奇想,设计出新产品。他出售了大量计时器,这使得他自己成为一个富人。”1852年联邦委员会任命他为全国电信研讨会的主任和电报局的技术总监。那时他依然拥有德国国籍。杰米·怀斯又说:“但是他赚的比联邦委员还多。”米歇尔·Viredaz评论道:“不幸的是,他的任命招来嫉妒:他赚了很多钱,这对高层联邦官员来讲就是犯罪。”
因此,希普最后到了纳沙泰尔,并于1860年,在Gare大街创建了电报机厂和电器厂,随后搬到了Cavesdupalais,但是现在,这个工厂日渐衰落。他的故事在纳沙泰尔家喻户晓:1889年,法瓦尔杰接手了他的工厂(改名为Favag工厂,并将迁往镇东部的Monruz),之后接手的便是哈斯勒,再然后是亚斯康。一个行业就此终结……
4精确的时计
这种高强度的营销很奏效。希普在瑞士的城镇以及世界其他地方安装了成百上千个钟表系统,甚至还远渡重洋,将市场拓展到美国。他意识到,由于电的发现,一个新的时代即将来临。因此,1876年,他在一本Attinger版本的小册子中报道了他的发现,题目是:“电动钟表”。他这样写道:在各种各样的电力应用中,最有趣也最重要的则是其在度量时间方面的应用。电动钟表的主要任务是保证大城镇、火车站、邮局、行政建筑等地的时间精准。除此以外,它还同更精确的科学仪器,诸如计时器和极微时间测定器,一并用于测定某个事件发生的精准时刻以及时间间隔;另外它还被用于天文台和机房。
在50年前,时间的精确度在一刻钟之内已足矣,但在当今铁路和通讯发达的时代,我们有必要把其缩短为一分钟。而我们知道,这一目标并不是最好的钟塔亦或是所谓的调整器所能达到的。只有通过电力,才使得整套公共时间系统通过科学的操纵保持一致。电力本身就极大的确保了时间的安全性和精确性,这也充分的满足了广大群众的需求。
经过多年的反复试验,我们能够使钟表达到以下两项品质:
1、手表可以连续多年不间断地运行;
2、同一系统的表盘指示的时间相同,准确度同校准器一样。如果每天都进行校准,其精确度将保持在一秒钟以内。
直到现在,电力一直影响着钟表制造者们的研究。石英的应用成为钟表制造史上的一个转折点,它促进了钟表的小型化。第一块石英钟已于1930年面世,紧随其后的是1955年出现的原子钟。伴随着石英表的变革,电动到电子的转变在20世纪60年代和70年代得以完成。这个转变追根溯源,来自于一个世纪前的的发明。