机械钟表机芯技术在历史上最重大的历史变革

降落伞

机械功能机芯以及擒纵技术的开始

你知道吗？在当今世界上，学术界一致公认最早有记录的具有机械和早期擒纵功能的机械钟，是在我国北宋时期，大约1092年由天文学家——苏颂为首所制造的“水运仪象台”里的时钟部分。外国人对中国人如此早的发明具有机械功能的时钟赞叹不已，在西方所有出版的钟表历史书籍里都有记录。

但是，自这台“水运仪象台”之后，史料中便寥寥无几。而在100多年之后，由远隔重洋的欧洲人“自我研发”的机械钟表，直接赶超了鼻祖级中国的时钟技术。为什么要强调“自我研发”？因为在北宋年间不可能有中西文化和技术的交流，不仅在交通上根本达不到，更不至于电话或网络的联系，所以，欧洲人绝对不可能从中国人那里学到机械钟技术，但我们依旧可以骄傲地说：我们比他们早。

13世纪开始，机械钟伴随着人们对准确时间的渴望，在以意大利、德国、法国、英国以及荷兰等国兴起，教堂以及城市中心塔楼上的巨型时钟从此开始风靡欧洲。值得一提的是，到了13世纪中后期，已经在这些巨型机械钟的机芯里出现了流行500年以上的“冠状擒纵”机制，而非常遗憾的是“冠状擒纵”到底是谁发明的，已经无从考证。这种“冠状擒纵”以及17世纪末由英国人焦瑟夫·尼比发明完善的“锚式擒纵”，贯穿了整个的世界时钟机芯历史。

动力源的转变让机械钟走入家庭

我们完全可以想像得出，在13世纪，当机械钟出现在人们生活中的时候，都是公众享用的机械钟，每当人们需要了解时间，不可能像今天这样手机、手表、车站、商店，甚至随口一问就可以知道几点几分，唯一的办法就是去看教堂和塔楼上的钟，或者听这些钟发出的报时声。

直到15世纪中期，欧洲机械钟的工匠们发明出了可以人为控制的“上发条动力”，这一重大发明使得机械钟体积变小，是机械钟走进家庭至关重要的原因。在此之前，机械钟的动力从大自然流水的推动动力，转变到不受地理位置（河边）限制、由重力铊锤因地球的引力而下落形成的拉力，这已经是人类钟表史上的一大进步。但是，重力铊锤的下落依然受到了空间的局限，因为需要相当大的下落缓冲距离（当然这时候还没有落地钟或小型墙钟），那么机械钟进入家庭似乎是不可能的事。上发条动力的发明，让当时人们的梦想成真，致使小型的台钟最初在皇室家族的屋内出现，久而久之，更多阶层的人士也可以拥有自己的时钟。到了16世纪初期，也是由于“上发条动力”的发明，怀表也随之出现了，众所周知，表给人类带来了巨大的贡献。

动力是一切机械之本，没有动力就没有机械产物，只不过是个躯体。

——庆龙

机械钟心脏——擒纵功能的不断升级

所谓机械钟的心脏，指的就是擒纵系统。擒纵器从字意上来看，擒纵、擒纵，这一擒一纵就是一抓一推的意思。简单地说，擒纵器是起到均匀控制并传送动力的作用，它能把超强的动力（拉力）变成均匀的、停顿的点控状动力传送出去。形象点来说，擒纵器就好比人的心脏在人体器官中的地位，心脏跳动的快慢以及是否均匀为人体提供血液，这是人类生命的关键所在，可见钟表机芯里的擒纵系统是何等的重要。

擒纵器的发明和技术改革，是时钟业一路发展至今的“关键词”。时光追溯到17世纪中期，欧洲各国大师级的钟表精英们，都在着力研究新型擒纵系统，力图找到精确度更高的新式擒纵器，来取代自大约1275年就在钟表里所使用的冠状擒纵器（Verge Escapement）。英国著名科学家，“胡克定律”的发明者——罗伯特·胡克（Robert  Hooke），在1657年左右研究出具有时代意义的锚式擒纵器（Anchor Escapement），之后由英国钟表大师——焦瑟夫·尼比（JosephNibb）进一步完善，并将完善后的锚式擒纵器首先使用在时钟的机芯里。有实物可查最早的锚式擒纵机构的时钟，是位于英国牛津大学沃德姆学院（Wadham College）里的一座塔钟，它是由焦瑟夫·尼比在1670年左右制造的。锚式擒纵机构发明之后，促使已经具有400年左右历史的冠状擒纵机构逐渐被取而代之，机械钟的运转和计时变得更加地科学与精准。

从此以后，擒纵器步入了一个快速发展阶段。从历史发展的规律可以看出，一个时代的整体风气，带动着整个国家、整个社会的进步和发展，尤其在18世纪的英国，科学家们在科技至上的大环境影响之下，刻苦钻研，新的技术发明与创造更是屡见不鲜。

当我们站在历史的长河中回望从前，擒纵器在几百年间，历经无数次的演变，层出不穷，式样百出，还有许许多多的擒纵机构，诸如：1670年左右由英国钟表大师——焦瑟夫·尼比所发明的嘀嗒擒纵机构（Tic-TacEscapement）、1675年由英国钟表大师——托马斯·汤姆宾在锚式擒纵基础上改进并由他的徒弟乔治·格莱姆在1715年左右彻底完善的直进式擒纵（DeadbeatEscapement）、1704年由法国钟表大师——皮特·迪布菲发明的迪布菲式擒纵（DebaufreEscapement）、1720年英国钟表大师——亨瑞·苏利发明的苏利式擒纵（Sully Escapement）、1730年左右英国航海钟发明者——约翰·哈瑞森的蚱蜢式擒纵（Grasshopper Escapement）以及1741年法国钟表大师——路易斯·阿芒（Louis Amant）发明的阿芒式擒纵（Amant Escapement 或称为 Pin WheelEscapement）等等，这些擒纵器的发明，对钟表机芯技术的发展起到了至关重要的作用。我们纵观历史，所有民用机械钟的机芯上最常见的当属“冠状擒纵”和“锚式擒纵”，而钟表其他部分的新技术，几乎都是建立在擒纵机构发明的基础之上，所以擒纵技术是不得不提的机械钟发展历史重点。

以上三点概括了钟表至关重要的转折阶段，也是钟表收藏者需要掌握的最基本的知识范畴。

没有知识的藏家充其量就是个买家，所谓购物而已。收藏最终不是金钱的较量而是文化的搏击！

——庆龙