第14章 石英钟：精确把握每分每秒

在“时间就是金钱”的年代，石英钟表逐渐取代了机械钟表，成为人们应用广泛的计时工具。1929年，世界上第一批石英钟问世。从它的出现到如今遍布寻常百姓家，其间只花了70年的时间。

钟表的问世，改变了人们的生活节奏。

几个世纪以来，我们对时间的把握，用的都是一些简单的工具。如根据太阳影子的移动，有人制成了“日晷计时仪”；利用流速均匀的滴水，有人发明了“水钟”；利用点燃的香，人们分出了“一炷香”、“两炷香”等时间间距。但这些时间概念都不是精确的。

从14世纪起，意大利的钟楼上开始出现了以自重为动力的齿轮制成的机械钟。但它们的走时并不像外表那样令人叹服，大约每天就会有15分钟的偏差。1583年，意大利科学家伽利略的一次不经意的发现，使人们从此进入了标准的计时时代。有一次，伽利略在教堂偶尔注意了大厅的钟摆变化。他发现，钟摆的振动周期很有规律，它与钟摆的摆动幅度几乎无关，无论摆动幅度是大还是小，它的摆动频率都是相等的。根据这一原理，七十多年后，荷兰天文学家惠更斯做成了第一座摆钟。他的摆钟精确得被科学家拿来做物理实验；商店靠它正点开门和打烊；工人的工资也要靠它按小时计算。而它对人类生活带来的影响远不止这些，时间观念开始渗透到每个人的生活中，守时成为一种美德。

之后，摆钟、机械钟大量出现，并不断改进，但在精确计时方面，它们注定要被石英钟和原子钟所代替。

早在1880年，法国人皮埃尔·居里和保罗·雅克·居里就发现了石英晶体有压电的特性，这是制造钟表“心脏”的良好材料。石英晶体在受压时，极小的电流和伏特通过它表面，它会扩大并保持这种振幅，且振荡的频率非常高。以石英制成的振荡器，每秒可振荡3万多次，且不受外界温度、湿度和振动的影响，大大提高了计时的精确度。

1929年，科学家以石英晶体制成的振荡计时器和电子钟组合制成了石英钟。

石英钟的问世，在当时引起了轰动。经过测试，一只高精度的石英钟表，每年的误差仅为3～5秒。

1942年，著名的英国格林尼治天文台也开始采用了石英钟作为计时工具。在许多场合，它还经常被列为频率的基本标准，用于日常测量与检测。

大约在1970年前后，石英钟表开始进入市场，顿时风靡全球。如今，它在市场上已经非常普遍，机械式手表因而渐渐被人们淘汰。据日本钟表协会1994年的调查，全世界手表产量为10.75亿块，其中，9.88亿块是由纽扣电池驱动的石英表。

随着科学的进步，精密的电子元件不断涌现，石英表也开始变得小巧精致，它既是实用品，也是装饰品。有时，它们薄得像五分硬币，可以装在纽扣、钢笔、助听器、眼镜架、头饰等随身用品上；有时，视人们需要，它们又是多功能的手表，可以显示日历、测量体温、存贮电话号码。石英钟表几乎无处不在，它为人们的生活提供方便，更为人们的生活增添了新的色彩。