如果一个原始人穿越到现代社会，他一定会觉得不可思议：为什么太阳刚出来，大人都赶着去上班，小孩子都赶着去上学？如果迟到了可能会被扣钱或者挨骂。到了黄昏，大人和小孩子又都纷纷回到家里。

我们对“时间”已经非常熟悉，就像空气一样。但在早期的原始社会，人类还没有时间的概念。这不仅是因为“原始人”没有钟表，更重要的是，“原始人”不需要把时间计算得这么精确。

一万多年前，人类进入了农业社会。时间的概念变得越来越重要，什么时候该播种？什么时候该收割？什么时候该到庙里祈福求雨？

人们越来越需要知道，“今天是几月几号”、“现在是几点钟”，所以，人们开始发明种种计算时间的办法。

看太阳

有一个办法就是看太阳。例如，在古埃及，有许多方尖碑，有太阳的时候，看一看方尖碑的影子在什么地方，就可以大概知道，现在是什么时间了。方尖碑可以说是世界上最古老的日晷。

方尖碑不仅仅是用来看现在几点钟；它还可以充当简单的“日历”。一年当中，当它正午的影子是最短的时候，就是每年的夏至。反之，影子最长的时候就是冬至。

方尖碑那么大，不方便携带。于是，古埃及人就发明了比较小巧的日晷。2013年，人们在埃及的国王谷（King’s Valley），发现了公元前13世纪的日晷。它说白了就是一块画着刻度的石头，上面还插着一根小棍。只要把它放在太阳下，看看小棍的影子指在哪个刻度上，就知道现在是什么时间了。

人们发现这个日晷的地方，是一个给修建陵墓的工人住的屋子。所以，古埃及人在这里造了一个日晷，可能是为了监督工人上工下工，就像我们今天上下班一样。

看月亮

另一个计时的办法是看月亮。月亮从缺到圆，再从圆到缺的变化，给我们提供了一个天然的计时周期：月份。

我国《诗经》中有一首诗叫作《七月》。这首诗说，过去的农民，到了六月就有野葡萄吃，到了七月就有大豆吃，到了八月可以打枣子，到了十月就要去割稻子，准备酿米酒了。[注1]

当然，这首诗里用的是周朝的历法，比现在的农历晚了两个月。

这首诗说明我们自古就是吃货民族，不对，应该是告诉我们计算月份的重要。水稻不可能在七月成熟，野葡萄也不会在十月发芽，农夫必须严格遵守农时，什么季节做什么事。误了农时，就要挨饿咯。

《七月》里还有一句反复出现的话：“七月流火”，“火”指的是天蝎座α星，这颗星从东向西移动，就表示天气将要转凉了。

看星星

这是第三个计时的办法：看星星。例如，古埃及人的历法，就是靠着星星制定的。如果有一天，天狼星先从东方地平线上升起来，紧接着太阳升起，那一天就定为一年的开始。这一天之后不久，尼罗河就会发洪水，为古埃及的农民带来肥沃的泥土。

随着社会的发展，我们对时间的要求也变得越来越精确，从年、月、日，到小时、分钟和秒。我们计量时间的方法，也从天然的周期性运动，变成了人造的、更精确的周期性运动。

最早的机械钟可能出现在14世纪。它要用重物推动齿轮来回摆动来计时，精确度不高。

不过在那个时候，人们使用机械钟不是为了准时赴约，而是为了每天准时向神灵祷告。所以，最早的机械钟通常都安在教堂里。

后来，荷兰物理学家克里斯蒂安•惠更斯（Christian Huygens），在1656年发明了摆钟。

钟摆每次来回摇晃，所花的时间，几乎是完全一样的。用它作为计时标准，钟的误差一下子就缩减到了10秒左右。

进入20世纪，为了准确地收取和发送各种频率的无线电波，电气工程师沃尔特•卡迪发明了石英晶体振荡器。通上电流以后，晶体振荡器会以非常稳定的频率振荡，比摆钟的误差小得多。

 

于是，越来越多人用上了石英钟。

1955时，科学家又发明了比石英钟走得更准的装置：原子钟。原子钟利用原子的共振频率作为计时标准。就算你用上几百万年，它的误差都不会超过1秒。

一个足够准的钟，不光能告诉我们正确的时间，也能帮助我们享受到各种新技术带来的便利。

例如著名的“GPS定位技术”，基本原理就依靠精确计时：不同卫星的信号传到你的手机，信号发出的时间和你手机接收的时间，存在很小的时间差。测出这个差异，手机就能计算出你在地球上的准确位置。

如果没有GPS定位，地图导航、共享单车、互联网打车等就不可能出现了。

在未来，随着社会的发展，计时的要求也会随之提高。

也许，到那时候，富人的“玩具”不再是瑞士表，而是铯原子钟，而老板抓迟到的时间，也会精确到亿分之一秒。

策划：上海科技馆展示教育处
作者：Sheldon
对白、美指：牛猫
绘制：周源、赏鉴
上色、排版：胡豆

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