究竟是誰「發明」了時間?

1645年，英國北愛爾蘭阿馬郡聖公會主教詹姆斯·厄舍（James Usher）宣告宇宙誕生時間為公元前4004年10月22日傍晚6點。據說這是他研習《聖經》和世界歷史多年得出的權威結論。

眾所周知宇宙起源於所謂的「大爆炸」，從一個緻密炙熱的奇點開始膨脹。地球誕生於45.4億年之前。目前所知的最古老的地球物質是在西澳大利亞找到的鋯石晶體，已有45.67億年歷史。科學家普遍認為，太陽系的出現不會比這些物質早太久。

5億至6億年之後，地球進入始太古代，簡單的單細胞生物開始出現。

早在人類發明「計時」概念之前，地球、太陽、月亮和星辰就已經有自己的運行周期和節奏。每一天，太陽東升西落，地球繞太陽旋轉。地球繞太陽公轉一圈為一年，公轉規律為全球劃分了季節，為大部分動植物生命提供營養，並掌控它們的生活習性。

從有化石記錄以來，人們走過了地質時代，探究了恐龍和人類的遠親，利用太陽和月亮辨別時間。公元前3000年，由古巴比倫人和蘇美爾人開始「發明」時間，並從美索不達米亞文明傳開。

日晷

最早利用太陽來計算時間的工具是日晷，從原理上講，日晷是一個帶有指針的水平或垂直的平面，這個指針可以是一根細杆，也可以是一個豎直且鋒利的面，它能夠將太陽投影到一個帶有時間刻度的表面上。為了給出精準讀數，日晷的晷面必須與赤道面平行，指針必須指向真正的北天極方向。在北半球，北極星所在的方向就是北天極方向。

日晷，由一個水平晷面和一根晷針組成

日晷上12進位的標記用來測量每個小時。這種對時間的測量方式，也可以用到其他時間測量工具上，例如水鍾、蠟燭時鐘、沙漏，便於在陰天或晚上判斷時間。

水鍾

大約在公元前4000年，水鍾就開始在中國被使用。但直至公元前1500年左右，才有充分證據表明，古埃及和巴比倫也在使用水鍾。水鍾是根據等時性原理讓水勻速流入或流出某個容器，而容器的大小和水的流速接近某一固定時間區間，從而測量時間。

在印度，名為ghati或kapala的半個椰子殼就是一個簡單的水鍾。人們在椰殼底部鑽一個很小但很精準的洞，然後將它放入一個裝有水的碗中。每分鐘60秒，椰殼能在24分鐘內裝滿水再漏完。因此一天有60個小時，每小時24分鐘。公元前4世紀，波斯國一個名為fenjaan的鐘也採用了同樣的原理，只是測量尺度有所不同。

在希臘，漏壺（又名分水器）也是一種水鍾，即一個底部鑽有小孔的罐子。水全部流完就意味著一段規定時間過去了。在雅典法庭上，為確保公平，人們在審判時會使用漏壺給原告和被告相同的時間。

如果要測量一段更長的時間，就需要持續維護和計數，水鍾因此變得越發複雜。到公元前3世紀，希臘人發明了一個可以連續供應水流並讓水溢出的系統—從而得以計算更長的時間。儘管在公元8世紀到11世紀之間，中東和中國的水鍾製造曾有過一段相當繁榮的時期，但進一步的創新和機械化仍發展緩慢。

一個簡單的水鍾構造

中國的時鐘發明家蘇頌（1020—1101）創建了一個放置在約9米高塔樓上的「水運儀象臺」。在這個「水運儀象臺」上有一個星象儀裝置，正面還有可以打開的面板，裡面是一個顯示報時的數字牌匾。

在13世紀的文字記載中，有過對另一個水鐘的描述。它存在於敘利亞首都大馬士革的倭馬亞清真寺（Umayyad Mosque）中，將一天劃分為12小時。該時鐘帶有指針，可在白天和夜間分別顯示時間，還會釋放銅球進行報時。

沙漏

人們普遍認為沙漏是在 8 世紀的歐洲被發明和 使用的。14 世紀，義大利藝術家安布羅喬·洛倫澤 蒂（Ambrogio Lorenzetti）創作的壁畫《好政府的 寓言》（Allegory of Good Government）是首個證明 沙漏曾被應用為計時器的例證。同時期的行船日誌 上也常常提及沙漏。

沙漏

沙漏由兩個玻璃球和一個狹窄的連接管道組成，沙子可以勻 速從頂部漏到下方。頂部玻璃球一旦漏空，可將其倒置然後重新計 時。相比水鍾，沙漏尤其適用於海上航行的船隻，因為它的計時不 會被海浪影響，且沙漏中顆粒狀的填充物（沙子、粉末狀蛋殼及大理石）也不易受溫度變化影響。事實上，在18世紀以前，人們航行時一直使用沙漏來測量時間、速度和距離。

蠟燭鍾

存時較久且流行於亞洲（尤其是中東）和歐洲的一種計時器就是蠟燭鍾。大概在公元6世紀初甚至更早時，蠟燭鍾就出現了。其原理很簡單—就是用蠟燭燃燒的速率來測量時間的流逝。

人們在蠟燭上均勻刻上標記以顯示時間段，或者在蠟燭背後放置一個帶有刻度的背景做參考，蠟燭燃燒時背景上被照亮的地方就可以顯示時間。還有些蠟燭會在某個固定時間段內燃盡，其內部有一個釘子，蠟燭一旦燃盡，釘子就掉落髮出聲音，表示一段時間的結束。

機械時鐘

13世紀和14世紀，歐洲出現了真正的機械時鐘。它們體型巨大，且需要放置在很高的牆或塔上，因為只有這樣才能配備一個同樣巨大的擺錘驅使其持續運動。當時只有皇家和非常富有的階級才能負擔得起，所以大部分鐘都是受教會委託而製作，放在修道院和大教堂中。它們的主要功能是召喚人們去教堂禱告。

在 14 世紀出現的眾多時鐘傑作中，英格蘭聖奧爾本斯修道院 院長理察·沃林福德（Richard of Wallingford）及帕多瓦的喬凡 尼·德·東迪（Giovanni de Dondi）製造的天文鐘是最具代表性的 兩件。儘管這兩座時鐘目前都已不在，但根據詳細記載，兩座時鐘 都具有多種功能。沃林福德的時鐘有一個很大且帶有星盤的鐘錶盤，還有一個可顯示倫敦橋潮汐水位的指示器。該時鐘每小時都會鳴鐘報時，時鐘敲擊幾下就代表幾點鐘。帕多瓦時鐘的錶盤上可以顯示精確至分的時間、行星運動、節日日曆，甚至還能預測日食和月食。

早期另一個雖已消失但據說也極其壯觀的時鐘位於斯特拉斯堡大教堂。這個時鐘最令人稱奇的地方是有一隻鍍金的公雞（代表耶穌），正午時分它會扇動自己的機械翅膀鳴鐘報時，三位機械式東方賢士會向其鞠躬行禮。並且，這個時鐘還有一個星盤和日曆。14世紀，其他具代表性的時鐘包括英國威爾斯大教堂時鐘（目前存放於倫敦科學博物館，仍在運行）、魯昂大時鐘和巴黎海因裡希·馮·維克（Heinrich von Wick）建造的鐘。

至今仍在運行且每日吸引眾多遊人前來欣賞的是布拉格舊城廣場上的天文鐘。它建於1410年，外觀精美，集機械鐘、天文錶盤及黃道十二宮圖為一體，還有許多活動雕像會在整點報時並表演。這些雕像分別代表「虛榮」「貪婪」「死亡」和「土耳其異教徒」（代表享樂和欲望）。天文鐘錶盤上方的兩個小窗每到整點時刻，十二尊耶穌門徒雕像將依次現身，簡直就是一場精彩絕倫的演出！600多年間，這座天文鐘經歷了很多次整修和擴建，第二次世界大戰（下文簡稱「二戰」）期間還曾遭到德國軍隊的嚴重毀壞。

布拉格天文鐘

仍在運行中的最古老的時鐘

比布拉格天文鐘更古老，但稍遜風採的另外一座時鐘坐落於英 國索爾茲伯裡大教堂。據說該時鐘建造於 1386 年，比前文提及的 威爾斯大教堂時鐘（1392）大 6 歲。

一些鐘錶學陰謀論者（沒錯，他們的確存在！）認為索爾茲伯 裡時鐘實際上出現得較晚，因為其構造非常先進，近似於 16 世紀 及 17 世紀的時鐘。

1993年，英國古董鐘錶協會在一個研討會上經過投票，認定索爾茲伯裡時鐘確實更加古老。但也有三分之一的人投反對票，認為它其實出現得很晚。事實上，索爾茲伯裡時鐘並沒有一直在運行，它在失蹤多年後於1928年才被人們再次發現，直至1956年才恢復運行。

我們時時刻刻都在體驗著時間，但關於時間，我們卻知之甚少。追溯時間起源，從最初的宇宙之初，人類走過地質時代，探究恐龍和人類的遠親，利用太陽和月亮辨別時間，從最早刻在鷹翼骨上的日曆，到後來的量子鍾；我們將研究時間如何加速，如何減速；我們還將穿過蟲洞和黑洞進入未來、跨過光年、窺探平行時空。

有一本小書《時間簡史》，這裡有關於時間的一切故事，將為你提供一些有趣又有料的答案：為什麼古人選擇用12進位和60進位來計算時間？中世紀時期如何計時？標準時間是怎麼確定的？時間是不是可以扭曲？平行時空真的存在嗎？

這本非霍金版，不艱澀的《時間簡史》，適合看不懂《時間簡史》但又不想放棄的你。