現在我們常常要和時間打交道，每個人都離不開時間的概念。
想想我們自己在上班的時候，每天早上，都會在固定的時間被鬧鈴叫醒，然後用一點時間來洗臉刷牙，再吃點兒東西，就得往上班的地方趕了，因為按照規定，我們得在某一個時間點之前到達公司。
總之我們的日常行程會按照時間表來進行，一切都是以時間作為依據的。大家也應該是這樣吧？
古人如何計算時間？
我們現在的生活，高度依賴時間。
但是古代的人就比較麻煩了，因為他們沒有準確的鐘表，無法知道準確的時間。在最早的時候，人們只能通過觀察太陽的高度來判斷時間，這個方法可真的很糟糕，要是碰上陰天，那可就有大麻煩了。
而且，看太陽的高度只能大概確定時間範圍，估算得不精確。
後來，古人發現，東西在地面上落下的影子，跟太陽的高度有關。所以他們豎起高高的杆子，然後在地面上畫出刻度，通過影子來讀取時間 。
這個方法可行，但是，還是沒辦法解決陰天、下雨天沒太陽這個問題。。。。。
有些聰明人，想出了不依賴太陽計時的方法。他們發現， 在一個桶的桶底開一個很小的孔，那麼在桶裡裝一定量水的時候，水透過小孔滴落的速度總是一定的 。
這種方法很早就被用於計算時間了，最早的記錄距離現在已經有3000多年了。
後來，世界各地的人們不斷改進這種計算時間的方法。
圖：元代的浮箭式銅壺滴漏
在中國，這種計時器被稱為漏壺，就是會漏水的壺。
在中國國家博物館，就能看到一組宋代人制造的漏壺。它是用銅鑄造的，由4個漏壺組成。這種分級的漏壺，可以避免每一個壺裡水量變化太大，影響水滴的速度。
漏刻原理示意圖
儘管如此漏壺還是有很明顯的問題：水滴落的速度會受到溫度的影響，尤其是太冷的時候，水就結冰了，根本無法使用。
所以有些人用沙子來替代水，製作成了沙漏。沙漏曾經是歐洲人最主要的計時工具，一些航海家甚至把沙漏帶上了自己的船。
但沙漏也不是沒有問題，所以鐘錶出現之後，沙漏很快就被放棄了。
圖：沙漏
有意思的是，鐘錶的出現還幫助人類解決了一個很大的問題。
海上該如何確定位置？
這個問題出現在海上。早期人類航海，都是沿著海岸走。因為海岸線的形狀是一定的，所以這樣走不太容易迷路。但是後來航海家們越走越遠，這就出問題了。
因為到了海上，四周都是水，什麼標誌、路牌，都沒有，你怎麼知道自己在什麼地方，離出發地和目的地又有多遠呢？
可能有人會認為“不是有地圖嗎？”沒錯，航海的人會畫地圖，還會在上面畫一組想象中的線。
橫的叫緯線，豎的叫經線，通過這一橫一豎，再給每根線標上號，這樣一來就跟棋盤一樣，可以通過經線和緯線的配合，也就是經緯度，給茫茫大海做出標記了。
但有一個大問題是，地圖它就是一張紙，你就算拿著地圖，不知道你在紙上的哪個地方也不行。如果你用過手機地圖，手機會告訴你現在在哪裡，但那時候可沒有這種高科技。
去公園裡也能看見固定在地上的地圖，這些地圖也能告訴你你在哪裡，但大海里到哪兒去找這種東西呢？
也不是完全沒有辦法。比如，水手是可以通過看星星的方式，判斷自己是在南邊還是在北邊。
天上有一顆星星叫北極星，它在相同的緯度總是相同的高度，不同的緯度就是不同的高度，所以看它就能知道自己的緯度。可是，經度就沒有這麼好的辦法了。
地球會自轉，在不同的經度上，各種可以參考的因素都在變化 。
如何確定自己在海上的經度，這成了一個很大的問題。當時的人也想出了一些辦法，但是這些辦法非常不精確，在近海航行也就算了，如果遠洋航行，可是會差出很遠的！
為了解決這個問題，300年前，當時世界上航海最發達的國家英國發布了一個法案，這個法案說，如果有人能解決這個問題，他將獲得很大的一筆獎金。
俗話說，重賞之下必有勇夫，很多科學家開始努力尋找破解這個經度問題的方法。
而且，大多數人都相信，和確認緯度一樣，觀察星星是解決問題的唯一方法。所以，當時多數人都在研究，到底觀察哪顆星星，怎麼觀察它才能解決問題。
航海鍾是怎麼被髮明的？
有一個人卻不這樣想。他不是科學家，而只是一個鐘錶匠。他的名字叫約翰·哈里森。
哈里森的思路真的是很有意思，可以說是不走尋常路。
我們知道，地球自轉導致了我們所在的地方有時間的變化， 地球轉一圈360度差不多是24個小時，所以我們算一下，每小時是轉15度，這就造成了時差。
在地球上，經度每差15度就有1個小時的時差。如果你爸爸媽媽去比較遠的外國出差，跟你差更多的經度，時差就更明顯了，甚至會出現你家還是白天，你爸爸媽媽所在的地方已經是晚上了，這樣的情況。
哈里森想，那我們能不能反過來，通過比較船所在地方的時間，還有倫敦的時間，不就能推算出具體的經度了嗎？
船所在地方的時間，可以通過觀察太陽的高度來確定——那個時候，水手們已經掌握了一定的工具，能夠通過太陽高度讀出準確的時間。
如果船上還帶有一座鐘，在起航的時候，讓時鐘的時間跟倫敦的時間保持一致，那無論到哪裡，就都可以進行計算比較了！
所以， 在哈里森看來，這個經度問題就成了如何製造一座即便在顛簸的海上，也能始終保持準確的鐘。
圖：約翰·哈里森發明的航海鍾
其實不止是哈里森一個人這麼想，還有些人也持同樣的看法。
但是，這個想法對當時的大多數人來說還是太詭異了。他們覺得，即使這個思考問題的方法可行，也絕無可能造出一臺足夠精準的鐘，來讓水手們進行時間比較。
然而，哈里森沒有讓大家失望，在經歷了幾次失敗之後，他竟然真的造出了一臺準確的時鐘。
在隨後進行的航海實測實驗中，他的鐘成功抵抗了航海的顛簸以及其他各種不利因素，把倫敦的時間帶到了遙遠的地方。
雖然這個鍾在運行上有一點點誤差，但是誤差很小，在可以接受的範圍之內。
不久，這個方法在英國的水手當中推行開來，大家終於能在茫茫的大海上準確地知道自己的位置了。
當我們要確定自己所在的位置的時候，依靠的不一定是距離遠近，而是時間的長短，這是不是一件很奇妙的事情呢？
其實，這一切都是由於我們的地球在有規律地轉動，同時又圍繞太陽有規律地轉動導致的。這種時間和位置之間的關係，還有很多奇妙的應用。
比如說， 我們可以用手錶來大致確定方向，不是電子手錶，是那種有指針的手錶。
在有太陽的時候，把手錶平放在手心裡，讓時針朝向太陽的方向，這個時候，時針和12點位置正中間的方向，就差不多是南方了 。
這個大家可以嘗試一下，注意，因為時差的緣故，所以有些地方使用這個方法，測出來的方向會略有一點點偏差。
所以在有太陽的時候，我們可以利用手錶大致確定方向。
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