海韵教育丨数学科普：时间单位之秒、时、刻、更

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秒

　　1秒钟，全世界约有4.5人出生，1.8人死亡；

　　1秒钟，蜂鸟振翅50~70次；

　　1秒钟，猎豹在草原上可飞奔约30米；

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　　计量时间的单位中，还有比“秒”更小的单位——毫秒（ms）、微秒（μs）、纳秒（ns）、皮秒（ps）、飞秒（fs）等。从秒开始，这些时间单位相邻单位间的进率不是60，而是1000，如1秒=1000毫秒。

　　2018年8月26日，中国飞人苏炳添在第18届亚洲运动会田径男子100米的决赛中，以9秒92打破亚运会纪录，夺得冠军。

　　苏炳添1秒可以跑10米多，你1秒能跑多少米？找一条100米的跑道，请人帮忙计时，测测你以最快的速度跑完100米需要多少秒，算一算平均每秒跑多少米吧！

时

　　古时候人们把一昼夜分为12段，称为十二个时辰，用十二地支代表，分别为子时、丑时、寅（yín）时、卯（mǎo）时、辰时、巳（sì）时、午时、未时、申时、酉（yǒu）时、戌（xū）时、亥（hài）时。我们知道每昼夜是二十四小时，一个时辰等于现在的两个小时。西方机械钟表传入中国后，人们将中、西时点分别称为“大时”和“小时”。随着钟表的普及，人们将“大时”淡忘，而“小时”沿用至今。

刻

　　中国古时候，“时”以下的计量单位为“刻”，也称“漏刻”。漏是以滴水为计时，是由四只盛水的铜壶组合，从上而下互相叠放。上面三只底下有小孔，最下面一只里竖放一个箭形浮标，随滴水而水面升高，壶身上有刻度，以此计时。

　　大约西周之前，古人就把一昼夜均分为100刻，一刻合现在14分24秒。明末清初，西方机械表传入中国。由于“百刻制”不能与12个时辰整除，不好计算，到清代正式规定一昼夜为96刻，一个时辰等于八刻，每刻等于现在的15分钟。

　　《西游记》第九回有这样一段描述：

　　却说魏徵丞相在府，夜观乾象，正爇（ruò）宝香，只闻得九霄鹤唳，确是天差仙使，捧玉帝金旨一道，着他午时三刻，梦斩泾河老龙。

更

　　汉代皇宫中值班人员分五个班次，按时更换，叫“五更”，由此古人便将一夜分成五更，从晚上七点开始起更，一更为一个时辰，即2个小时。

　　一更天∶戌时，19∶00-21∶00

　　二更天∶亥时，21∶00-23∶00

　　三更天∶子时，23∶00-1∶00

　　四更天∶丑时，1∶00-3∶00

　　五更天∶寅时，3∶00-5∶00

　　明朝宵禁

　　“宵禁令”在古代很普遍。“宵”就是夜晚，“禁”是禁止，宵禁就是古代禁止夜间活动的规定。明代起规定更加明确，一更三点（一点为24分钟）敲响暮鼓，禁止出行；五更三点敲响晨钟后才开始通行。为了实施宵禁，每个驻有官府的城市一到晚上，就要锁上城门，禁止出入城市。

　　林清玄和时间赛跑

　　林清玄是台湾著名作家。小时候，他在放学回家路上看到太阳快落山了，决心和太阳比谁先回家，结果他赢了。后来，林清玄常做这样的游戏，和不同的人和事进行比赛，如十天做完一个暑假的作业。他说，假若你一直和时间赛跑，你就可以成功。

　　司马光勤学惜时

　　司马光是我国北宋时期著名的政治家、史学家、文学家，著名的《资治通鉴》就是他编写的。司马光的房间，除了书本，只有一个板床、一条粗布被子和一个圆木做的枕头。当他睡觉翻身的时候，圆木枕头会滚到一边，司马光的头就会碰到木板上。于是，他就起来接着读书。后来，司马光给这个圆木枕头起了一个很有意义的名字—-“警枕”。

　　寒号鸟

　　冬天来了，气温下降。晚上，寒号鸟冻得瑟瑟发抖，不停地说∶“寒风冻死我，明日就垒窝。”天亮了，暖暖的阳光照在它的身上，寒号鸟觉得这么温暖，还是先享受吧。结果，晚上更冷了。寒号鸟一边发抖，一边发誓∶“寒风冻死我，明日就垒窝。”但到了第二天，一看到太阳公公在微笑，它决定还是先享受吧，垒窝的事明天再说。就这样，寒号鸟一天拖一天，始终没有垒窝。一天晚上，天上下起了鹅毛般的大雪，寒号鸟冻死了。

　　惜时名言

　　三更灯火五更鸡，正是男儿读书时。黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。

——颜真卿

　　一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。

——民谚

　　少年易学老难成，一寸光阴不可轻。

——朱熹

　　少壮不努力，老大徒伤悲。

——《长歌行》

计时工具的发展

　　计时工具经历了一个漫长的发展过程，它们是人类智慧的结晶。

　　1．太阳历

　　钟表未发明前，古人根据日月星辰的变化来计时。他们发现，太阳每隔一定时间就会重复出现在天空中的某个位置附近，月亮在固定的时间变圆变缺；寒暑会隔一段时间交替出现……经过长时间的经验积累和反复观察，古埃及人根据尼罗河涨潮落潮和太阳、月亮的位置关系，制定了人类历史上第一部太阳历。为了更准确地记录一天中的时刻，人们发明了日晷。

　　2．日晷

　　日晷被称为钟表的鼻祖。早期的日晷只有一根竹竿和一块地方。日晷的原理很简单，就是利用太阳对竹竿的照射所形成的影子来记录时间：竹竿的影子投射到地面，就像是表针，大地则为表盘。因此，碰上阴雨绵绵的日子，日晷就无法使用了。于是，人们便发明了漏壶。

　　3．漏壶

　　漏壶也是一种计时装置。上面的壶滴水到下面的壶，滴水形成的液面使浮标升起，用升起的刻度表示时间。

　　4．沙漏

　　最早的沙漏出现在我们中国。这是由两个玻璃球和一个狭窄的连接管道组成的计时装置，通过沙子由上面的玻璃球穿过狭窄的管道，流入下面的玻璃球所需要的时间来计量时间。

　　5．人工报时

　　在古代，民间大多采用人工报时方式，如我国古代的打更。13世纪时，欧洲的修道院中出现了机械钟。看钟人每小时会敲钟报时，通知修道士们准时地进行省种宗教活动。古代中国的寺院也用撞钟来表示时间。僧人们听到钟声开始一天的工作，成语“晨钟暮鼓”即源于此。唐代诗人张继在《枫桥夜泊》中写道∶“月落啼霜满天，江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”这寒山寺的钟声，就是人工报时的一种方式。

　　6．机械钟

　　古希腊人在公元前就制造出了由齿轮组成的机械计时器，用于奥林匹克运动会。11世纪时，我国北宋科学家发明了水运仪象台，这台建造于北宋开封的机械钟，主要是用滴水来带动的。13世纪时，德国人维克用了八年时间，给当时的法国皇帝做了一个精美的机械钟。明朝万历年间，欧洲的机械钟被作为贡品，献给当时的万历皇帝，万历皇帝极为欣赏，并成立了专门制作机械钟的宫廷造办作坊，专门为自己和皇亲国戚、心腹大臣制作机械钟。

　　7．石英钟

　　1928年，沃伦•马里森发明了石英钟。石英钟不但误差极小，而且具有高度的稳定性。