【历史故事】「陈大漓」机械等时装置工作原理( 二 )

早在1901年，法国学者便指出横摆擒纵系统是最早的机械等时装置，惠更斯的摆钟并非独立的发明。不过，法国学者没有想到的是，水运仪象台身上的才是最早的机械等时装置，它发明于1092年，经元司天监人改进，才有了世界第一个机械钟。

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法国学者认为最早的机械钟

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西欧早期机械钟的大致样子

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如今，不仅是西欧早期的钟表被找回了，早期的钟表铺也被找到了。
约1470年，普雷迪斯《天球》局部
为了揭示摆钟的原理，惠更斯写了《摆钟论》，于1673年出版。这本书也首次提出了开普勒第三定律的证明方法、单摆运动周期公式、向心力等概念。此书在日后成了牛顿《自然哲学的数学原理》的关键基础。
我们都忽略了一个重要事实，第一个证明出开普勒第三定律的人是惠更斯，而非开普勒，其证明过程就在《摆钟论》中。实际上，单摆、机械等时装置的等时性根本不是用实验证明出来的，因为我们不能拿个机械钟去证明机械钟具有等时性。它是在既有的实验基础上，用微积分，用理论推导出来的。
在这之后，惠更斯、胡克独立发现了弹簧具有等时性，盘丝状弹簧自此出现。借助于研究弹簧，胡克也因此发现了胡克定律。到此，万有引力定律已经呼之欲出，只差一个人站在惠更斯、胡克肩膀上，揽下明月。
牛顿有幸成了这个站在两位巨人肩膀上的巨人。牛顿是整个科学史上的关键人物，也因此，我们可将科学时代分为前牛顿时代和后牛顿时代。

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17世纪真正的科学三巨头
惠更斯（1629-1695）：微积分、《摆钟论》、机械钟研究专家、摆钟、弹簧等
胡克（1635-1703）：平方反比定律、胡克定律、机械钟研究专家、弹簧等
牛顿（1643-1728）：微积分、《自然哲学的数学原理》等
弹簧虽然具有等时性，但弹簧本身不能对擒纵轮施加擒纵效果。只有擒纵器才能对擒纵轮施加直接影响，而擒纵器本身就是一个杠杆。因此，弹簧只是辅助性零件，不是机械钟的轴心零件。

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杠杆式擒纵系统

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杠杆式擒纵系统，如其名，它是机械等时装置，擒纵轮和擒纵器联动的最终形态。
仅有弹簧也不行，要弹簧加上摆轮，才能构成一个完整的等时装置，因此这一装置通常被称为摆轮游丝。游丝是盘丝状弹簧的专门称呼。尽管惠更斯、胡克都尝试将摆轮游丝安装到机械钟中，但由于诸多原因，这一愿望并没有在他们的有生之年实现。
1759年，约翰·哈里森抢先将摆轮游丝运用于机械钟上，到此，机械钟的改良工作已进入尾声。
透过机械等时装置的工作原理，我们能看到，把杠杆原理运用得炉火纯青的，有两拨人。一拨是中国古人，他们是元以前的中国古代天文学家，代表作便是机械钟，一拨是西欧人，他们是西方14世纪以来的天文学家，代表作是经反复改良的机械钟和关联著作。
这里，我们已经能隐隐看到，根本不存在精通科学的古希腊人，精通科学的古希腊人显然是15世纪以来的西方人杜撰的。
所以说，古希腊不仅是在和中国古人作对，而且在和中西方的所有圣贤作对，惠更斯、胡克、牛顿三人，恐怕不容易掩盖呀。

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【【历史故事】「陈大漓」机械等时装置工作原理】约翰·哈里森， H4机械钟