英媒:我们的计时方式从何而来?

2026-04-20 06:31 来源:参考消息网
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英媒:我们的计时方式从何而来?

2026年04月20日 06:31   来源:参考消息网   

参考消息网报道 英国广播公司网站3月23日刊登题为《一小时有60分钟的古老原因》的文章,作者是乔斯琳·廷珀利,内容编译如下:

一个5000年前的神秘决定直接塑造了我们如今计时的方式。

1793年10月,新成立的法兰西共和国开展了一项注定失败的试验:他们决定改革计时制度。

革命者们规定,一天将被划分为10个小时,而非24小时。每个小时包含100个十进制分钟,每个十进制分钟又由100个十进制秒组成。

这套计时体系是更宏大的革命历法的一部分,其目的是让年度历法结构更趋理性化(并实现去基督教化),其中还包括推行全新的10天一星期制。人们很快着手将现有钟表改造成十进制制式,市政厅挂上了十进制时钟,官方活动也开始使用新历法记录。

英国伦敦皇家格林尼治博物馆(皇家天文台所在地,也是格林尼治标准时间的确立地)的科普讲解员芬恩·伯里奇说,这套制度很快就带来了无穷无尽的麻烦。事实证明,重新设计并改造现有钟表极为棘手。该制度让法国与邻国脱节,而农村民众对休息日变为每10天才有一次更是极为反感。最终,十进制时间在法国仅推行了一年多便宣告废止。

要弄明白我们最初如何计时,以及为何至今仍沿用一天24小时、一小时60分钟和一分钟60秒的计时方式,我们需要把时钟拨回计时体系诞生之前的时代。因为这一计时规则源于最早的数字体系之一,也正是它解释了为何这套看似不便的计量制度在发明它的文明消亡许久之后依然沿用至今。

六十进制

这一切的源头要追溯到苏美尔人。他们是生活在美索不达米亚地区(大致位于今伊拉克境内)的古老民族,存在年代约为公元前5300年至公元前1940年,他们也是最早建立城市的文明之一。除了灌溉技术、犁具等诸多发明外,他们还创造了已知最早的文字体系。而这套文字体系恰好包含了一种以60为基数的数字计数法。

伸出一只手,弯曲一根手指,你会发现每根手指上有3个指关节。一只手除拇指外所有手指的关节总数是12。用另一只手的一根手指代表这一组12,再回头重新数到12,直到另一只手的5根手指全部用完。你最终数到的数字是多少?60。

这是关于苏美尔人为何以60而非10为基础构建其早期数学体系的推测性理论之一——这一决定至今仍影响着我们的计时方式。

加拿大新不伦瑞克大学研究楔形文字(古代中东早期文字体系)文化的专家马丁·威利斯·门罗说,苏美尔人之所以发展出书写数字,是因为支撑其不断扩张城市的农业体系规模日益庞大,结构日趋复杂,他们需要对此进行记录。

他们开始使用大小通常与智能手机相当甚至更小的小型黏土泥板来记录数字,将相关信息刻在柔软的黏土上。随后很快出现了其他图画符号,并逐渐发展为苏美尔人著名的楔形文字。

门罗说,直到19世纪中叶,这些黏土泥板才被发掘并开始被破译。泥板显示,苏美尔人曾使用过多种计数体系,但在数学领域占据主导地位、并最终延伸应用至天文学与时间计量的体系很快就成了所谓的六十进制。

苏美尔人使用六十进制的方式与我们如今使用十进制十分相似。美国布朗大学近期刚完成精密科学史与古代史博士学位的埃丽卡·梅萨罗斯说,当我们数到9时,就会向左进一位,写下1并在右边补上0,“六十进制也是同样的道理:他们数到59之后,就不再使用比59更大的数字,而是记作1,并且向左进一位”。

尽管上文提到的手指计数理论颇具说服力,但人们仍不清楚苏美尔人为何最终选定60作为基数。“关于60这个数字本身的来源,并没有太多证据。”门罗说。有学者认为,六十进制很可能在苏美尔文明出现之前就已存在。

不过,这套进制的实用性显而易见。60可以被1、2、3、4、5、6、10、12、15、20、30和60整除,无需使用分数或小数。相比之下,10只能被1、2、5和10整除,六十进制的优势可以说一目了然。

“如果你发明数字是为了非常实际的用途,比如记账、收税、丈量土地,或是为儿子们划分土地遗产,拥有简便的计算方法会非常实用。”梅萨罗斯解释道。

计时起源

门罗表示,目前尚无明确证据表明苏美尔人使用过计时系统,不过早在公元前1000年左右巴比伦人(继苏美尔人之后的美索不达米亚古文明)首次有文献记载使用日晷与水钟之前,该地区很可能就已经存在计时方式了。

瑞士巴塞尔大学考古天文学家丽塔·高奇说,已知最早将一天划分为若干小时的文明是古埃及人,这一点在公元前2500年左右的宗教文献中便有记录。高奇说,已知最早与“小时”相关的器物最初记录的是夜晚的12个小时——是在约公元前2100年至公元前1800年间的埃及贵族棺椁的内侧盖板上发现的对角星钟。

古埃及人为何精确地将时段划分为12份,并最终形成一天24小时,其确切原因尚无定论。古埃及人的黄道周期包含12个星座,但这一体系很可能是在最早有关12小时的记法之后才引入的。另一种可能性是通过一只手的指关节与手指计数至12。部分专家认为,这或许与他们采用的10天星期制以及特定星体的观测规律有关。

目前已知最早的计时工具——日晷和水钟——是公元前1500年左右在埃及出现的。高奇说,其中一部分用于日常劳作,但大多数“与宗教领域和仪式的关联可能远大于计时本身”。

“我个人认为,它们中有很多是献给神明的礼物,属于供奉祭品,”她说,“我们并没有太多关于那个时代科学计时的资料。”

高奇说,在最初记载日常事务的文献中,最小的时间单位通常是工时班次,一般分为上午或下午。但到了古埃及的罗马统治时期(公元前30年起),小时成为标准计时单位,半小时的概念也开始出现。

分钟诞生

与此同时,巴比伦人也在逐步完善对小时的运用。他们最终成为首个将小时进一步细分为更小单位的文明——尽管初衷并非用于计时。

巴比伦人在公元前2000年至公元前540年兴盛发展,他们承袭了苏美尔人的楔形文字与六十进制计数体系。梅萨罗斯说,大约在公元前1000年,他们依据太阳回归天空同一位置的周期——略多于360天——制定了历法。

对于早已使用六十进制的文明而言,360是一个十分便捷的数字。“哇,这在六十进制里简直太合适了!”梅萨罗斯说。她表示,这一数字也恰好完美衍生出12个月、每月30天的历法,同时还与月相周期相契合。

巴比伦人制定了一套适用于日常生活的实用计时系统,像埃及人一样,将白昼与黑夜各划分为12个时段。这些“季节时”的时长会随昼夜长短的变化而改变。“我们把一天划分为12份,是因为我们把夜空划分为12个月和12个黄道星座。”梅萨罗斯解释说。

许多其他古代文明也使用季节时,直到15世纪的欧洲和19世纪的日本,这种计时方式仍在沿用。不过门罗指出,这种季节时在实际应用中从未被细分为更小的单位,“直到近代早期,这种细分才真正出现……在美索不达米亚和其他古代文明中并不存在,因为当时确实没有这个必要”。

巴比伦人还制定了另一套用于计算和观测天文现象的计时系统,但并不用于日常生活。这套系统将一天分为12个“贝鲁”(beru),我们可以将其视作相当于现代的两小时。使用这种计时单位的并非只有古巴比伦:例如,它也曾出现在古代中国和日本。

出于在计算中需要更精细度量的需求,巴比伦人开始将这些相当于两小时的“贝鲁”细分为30个古制分钟,称作“乌什”(ush),每个“乌什”等于我们如今的4分钟。这些单位又被进一步以60等分,划分为更小的单位“宁达”(ninda),每个“宁达”约合现代的4秒钟。梅萨罗斯说,这样细分很可能“是因为在六十进制中,我们习惯把事物按60为一组划分”。

但门罗指出:“巴比伦人并非将其视作时间的细分,他们是在对计量天空距离或行星运行速度的数值进行划分。”

高奇说,在所有这些古老的时间计量发展历程中,很难确切说清谁借鉴了谁,“从公元前330年左右起,随着亚历山大港成为新的科学中心,埃及变成了一个大熔炉。来自各地的人们汇聚于此,也带来了各自的思想,彼此交融。这就是我们所说的希腊化世界”。

不过,梅萨罗斯指出,古希腊人显然吸纳了古巴比伦的天文计时体系,“他们沿用了这套划分方式,因为这样一来,他们只需在原有观测数据的基础上补充新的观测结果……巴比伦人对这套体系应用足够纯熟,因此后世文明全盘沿用了它,同时也继承了他们的天文数据与传统知识”。

秒的应用

高奇说,古希腊宫廷中虽有沙漏,“用以保证每个人的发言时长均等”,但他们所沿用的古巴比伦计时体系仅被占星师用于理论研究,基本上与日常生活无关。

然而,在希腊化文明交融中形成的时、分、秒的概念却历经数个世纪传承至今。只不过直到数百年前,计时工具的精度才达到日常可以使用分和秒的水平。

如今,秒被应用于无数科学定义当中。当人类开始计量比秒更小的时间单位后,科学家便采用了公制计量法,划分出毫秒和微秒(分别为千分之一秒和百万分之一秒)。

20世纪,原子钟让科学家得以更精确地重新定义秒。秒的定义不再基于太阳的自转周期,而是依据铯-133原子吸收和发射微波辐射的精确数值。如今,全球原子钟网络为几乎所有现代时钟提供授时,支撑着互联网、全球定位系统以及高精度核磁共振成像等各项技术的运行。

然而,追溯计时制度的历史就会发现,它实际上是人类构建的产物,由人类的决策所决定。时、分、秒的诞生源于一系列人为选择、机缘巧合与偶然事件。但千百年来,这些计时单位作为实用的传统被沿用至今,早已根深蒂固,如今若要改动这套体系,恐怕会难以推行。

18世纪,法国曾尝试推行十进制计时法。尽管当时法兰西共和国推行的十进制长度单位和货币单位被沿用至今,但十进制计时法在实际生活中几乎无人使用。十进制计时制仅存续了17个月,而配套的新历法也只使用了约十年。伯里奇说:“人们尝试过,但最终失败了,没能普及开来。”

法国国民公会成员克洛德-安托万·普里厄在1795年的一次演讲或许就宣告了十进制计时法的终结。他指出,十进制计时法不仅几乎无法给人们带来明显益处,还拖累了其他新的公制度量体系的推广。而他认为,相比之下,其他公制度量体系都具备实用价值。 (编译/王笛青)


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