2,000多年前,埃及的亚历山大城尤以水钟的制作而闻名。

这是一个富庶的贸易城市。据说,亚历山大城除了雪以外,什么都不缺。这里据说出了世界上第一位技艺高超的钟表匠。先前从事钟表制造的只是少数的科学家,后来这项工作转到了钟表手艺人那儿。那时它们被称作“自动克勒普希德拉”。这个不大好读的称号的意思是:自动水钟。

这个自动计时器是什么东西?要知道,那个我们讲了很久的“克勒普希德拉”离“自动”还远的很。它们可麻烦着呢。在亚历山大城出现第一个钟表铺子前200年,城市中有个发明家发明了一个新的、构造非常高明的水钟。

他的名字叫做特西比乌斯。他的父亲是一个理发师,但是他对父亲的职业不感兴趣,不想子承父业为亚历山大城的居民们理发,他喜欢并且专注的是科学研究,特别是机械研究。

他最感兴趣的是水动力机器。要知道那时候人们还不懂利用蒸汽和电力,那时人们唯一会使用的机械动力是水和风。水位差让水磨机运转,而风推动风车运转。这时特西比乌斯就想:是不是可以制造出这样的自己就会运转的水钟,也就是自动水钟?

特西比乌斯制造的钟比我们现在用的更加精巧。要知道他的任务可重多了。他要制造的是自己就会发动起来的钟,并且不论是在夏季还是冬季都要正确地显示时间。不要忘了,那时每天一个小时的长度都是不一样的。特西比乌斯需要把这个也考虑进去。

特西比乌斯制造的放在阿尔西诺伊庙里的钟就是图片上画的这个样子。在钟的柱子上画着罗马以及阿拉伯数字。罗马数字代表晚上的时间,而阿拉伯数字代表白天的时间。这钟盘有意思吧?它不像我们的手表的表盘是圆的,它是纵向的。

这只钟上没有指针,代替它们的是一根小棍子,它被握在一个带着翅膀的小男孩的手里,男孩站在一根管子上。

这根管子自己会从钟里面跑出来,慢慢推动着小男孩从柱子的最低端上升到最顶端。随着小孩子一起运动的还有指针,也就是那根小棍子,它指示时间。毫无疑问,这小男孩从柱子的底部上升到柱子的顶部刚好需要24小时。到了柱子的顶部以后,小男孩会一下子又落回底部,然后再开始一点一点地往上升。

但这还不是全部。那个时候的一年四季钟点的长短是不一样的。所以柱子上不止一个表盘,而是有12个,也就是一个月一个。柱子自己会慢慢地绕着轴转动,保证小男孩的棍子指的是需要的那个表盘。

你看吧,这钟多精致。不过你要是认真地读一读我下面讲的,你就不难理解这个钟的构造。读得时候不要忘了我们之前的那张画着特西比乌斯的钟的图画。

柱子的另一面也站着一个带翅膀的小男孩,它一直在流着眼泪,好像是在为逝去的时间而哭泣。

水来自一根水管,它从管子流到小男孩的体内,然后又从小男孩的眼睛里流出去,就像眼泪一样。

眼泪一滴一滴地落在他的脚边,这里水通过一根特殊的管子通向一个狭窄的小盒子,这个盒子正好位于第一个男孩的下方。这个盒子里有一个用软木做成的浮标,浮标上就连着那个手拿一根小棍子站立的小男孩。

当水落到这个小盒子里的时候,这个浮标就上升了,手拿棍子的小男孩跟着一起上升。当小男孩升到最高点,也就是那个棍子指着数字12的时候,盒子中的水迅速地通过一个做成倒V字形的弯曲的管子流出去,这时浮标就下降了,小男孩也同时降了下来。然后新的一天开始了,小男孩再次开始自己的旅行。

水再次通过水管里进来,又再次从弯曲的管子中出去。

还需要研究的是,柱子为什么会自己绕着轴转动。

水是从一个不停地转着的水轮上流出来的,这个水轮还带动一个锯齿形的轮子,也就是小齿轮一起转动,它们安在同一个轴上。这个小齿轮的齿同另一个齿轮咬合并带动它一起转动。而后一个齿轮又和第三个小齿轮咬合并带动它转动,第三个小齿轮又带动第四个齿轮转动。这样一来,在4个齿轮的作用下水轮就迫使连在柱子上的轴转动起来。

每24小时水就从弯曲的管子中流出来,然后水轮就稍微地转一转,带动柱子也稍微地转转。柱子在一年中正好转完一圈,下一年又开始新的一圈。

正如你们所见,这是一只永恒的时钟,只要有一根普通的水管就能走动。这样的“克勒普希德拉”完全称得上是自动种。

在特西比乌斯之后,人们又制造了更为艺术的、更加复杂的时钟。比如,有一副流传下来的画,上面画着一个水钟,它表面上跟我们现在用的时钟几乎没有两样:有圆圆的表盘,有转动的指针,甚至还有钟摆。只是这上面的钟摆不像我们的钟摆那么重,它很轻,因为是用木头做的。它就像浮子那样漂浮在小盆中,而小盆中一直都有一股股的水流出来。浮子随着水平面的下降而下降,因而带动机器运转起来。