古代藉日照水沙 今用分子電子躍遷
時計學為以科技精準量度時間的一門技術，古代包括設計日晷（sundial）、沙漏（hourglass）、水鐘（water clock或 clepsydra），18世紀包括航海用的精密計時器（marine chronometer），而上世紀則有上班「打卡」用的時計（time recorders），到今天仍在使用的定時器（timer）、時鐘、手錶及原子鐘atomic clock），當中還包括時計學中重要的一門：鐘錶機械（clockwork）。
古埃及人將日晷分12份
早於公元前1500年，埃及人以日晷量度時間。太陽照射在晷針上，晷針的影子投射在刻度面上，而得出當地時間。埃及人把日間分成12份，而12取自一年中有12次滿月之意。
水鐘夜間可運作
古代最準確的計時工具為水鐘，以固定的水流來計算時間，其中一個水鐘於埃及法老王的陵墓找到。
相較於日晷，水鐘可以在夜間運作。因為古時人類需要觀測天體，就算於晚上亦要準確計算時間。
航海家置沙漏計環球航行時間
沙漏（右）與水鐘原理相近，以沙的流量來計算時間。
1522年，有航海家在船上放置了18個沙漏，以計算他環球航行的時間。除了水鐘、沙漏，香燭及蠟燭亦為世界各地的廟宇教堂之計時的方式。
鐘源自修道院
中世紀時，英國修道院院長設計了機械的太陽系儀器，及後伽利略及其他科學家製作了鐘擺式的時鐘，還創造了分針。英語中，鐘（clock）源自bell這個字，因為中世紀時海上航行及修道院均以鐘聲來報告時間。
手錶便攜 早期為航海用計時器
時鐘與手錶最大的分別，是手錶擁有便於攜帶的性質。早期的「手錶」為航海用的精密計時器（下），航海時可以判斷經度，計算當地時間。現代的手錶功能日新月異，包括計時，甚至計算月相。
原子鐘超準 載於衛星同步全球時計
最準確的計時工具為原子鐘（右下），準確度可以達數百萬年的誤差少於一秒。原子鐘以某些原子的分子電子躍遷（electronic transition）的頻率來量度一秒，最常被使用的是第一族的銫（caesium，Cs）原子。
1967年起，國際單位制（SI）把一秒定義為133Cs 9,192,631,770次的分子電子躍遷。今日全球定位系統(Global Positioning System，GPS）讓全球的時計同步，當中的重點就是把原子鐘放到衛星上。
小 結
上期的科學講堂討論日期的量度，今期則討論時間，下期為冬至，我們將會探討二十四節氣。從討論中，希望各位可以了解科學與生活是分不開的重要一環。 ■吳俊熙博士
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