不管你承不承认,精度不一的各类钟表至少已在人世间存在了4000年。

埃及人是最早进行此类尝试的民族,他们制作过星钟图,用它来查看哪颗星星已经升起,然后计算夜间的时刻。后来,他们造出了为白天计时的影钟,随着日出日落,一条横杆的影子逐渐越过一串记号。法老塞提一世于公元前1300年前后统治埃及,在他的陵墓中就曾发现一套制造影钟的器械。日晷就是以这种简单的影钟为原型制作的。罗马人对今天我们所熟知的那种日晷加以改进,甚至制造过便携式旅行用钟。

据埃及朝官阿门内姆哈特的墓志铭记载,此人曾于公元前1500年前后发明了水钟——种“漏壶”。容器内的水面随着水的流出而下降,据此测出过去了多少时间。这类时钟对祭司特别有用,因为夜里他们需要了解时间,不致错过在神庙内举行宗教仪式和献祭活动的既定时刻。现存最古老的水钟是阿孟霍特普三世(公元前14世纪)统治时期的产物,1905年在凯尔奈克的阿蒙神庙发现了它的残片。

水钟曾在雅典等城市成为一道常见的景观,如今在这些城市中己发现公元前35年左右建造的“城钟”的遗迹。这种钟的运行由一块浮标控制,当水从底部的一个小出口慢慢流出时,浮标也一点点地下沉。浮标大概与一根圆杆相连接,圆杆在下沉时使指示柄随之移动。通向水井的台阶磨损程度表明,每天都要给蓄水池倒满水。

西欧人一直宣称,时钟制造业的第二次飞跃一机械钟的发明是由他们完成的。有资料提到,1321年在法兰西鲁昂附近的一座修道院内,大钟上的一台机械曾奏出圣诗的曲调,而这台机械很可能是一只时钟。大约在同一时期,伟大的意大利诗人但丁在他的长诗《神曲》中明白无误地描述过一只引人注目的时钟。而在1335年的大事年表中,也有一段文字首次提到米兰圣戈特哈德教堂的一只时钟。

然而,在这些早期欧洲时钟问世数百年之前,聪明绝顶的中国古人就已经发明了机械钟。中国人在几个世纪内开发了更为精确的水钟,其中包括一种不用水而使用水银的停表,但这些水钟仍然不能满足占星家们的特殊需要。

发明机械钟是为了满足精确记录诸多皇位继承人出生时刻的需要,这样,御用占星家们就能够确定天象对他们的影响,从中挑选最佳继承者。因此,在公元7世纪,佛教僧侣和数学家一行制作了一个有发条装置、称作“水运浑天俯视图”的天文仪器。从这个名称可以想见,水为之提供了动力一旦机械原理对其运行起着调整的作用。遗憾的是,没过几年,这台用钢铁制造的机械便开始锈蚀;另外,那台时钟也由于天气寒冷引起内部结冰而出现种种问题。

天文学家苏颂按照宋朝英宗皇帝的诏令进行设计,于公元1090年建成“水运仪象台”,堪称中古时代中国时钟的登峰造极之作。他的装置是一座天文钟楼,高逾30英尺。顶部有一架体积庞大的球形天文仪器,即浑仪。浑仪为铜制,靠水力驱动,用于观测星相。钟楼内放置天球仪,即浑象,其运转与上面的浑仪同步,故可随时对两者进行比较。钟楼前面是一座木阁,分5层各开一门,无论白天黑夜,每隔一段时间,便有木人出现。木人击鼓、摇铃、打钟、敲打乐器、出示时辰牌。所有木人都由巨大的报时装置操纵。这架装置由巨大的枢轮提供动力,枢轮上有木辐挟持水斗,水从漏壶中滴入水斗,使整个仪器每个时辰前进一个水斗。

苏颂的大时钟从1090年起一直运转到1126年;随后被金朝拆开,运至北京,在那里又运转了几年。遗憾的是,在后来的100年里,由于战争的原因,这些技术没有能够最终保留下来。