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在当今世界，我们最常用的计数方式是十进制，这可能源于人们可以用手指来轻松计数这一事实。然而，人类最早的文明使用的不是十进制数字系统，而是12进制和60进制，他们用这样的进制把一天划分为很小的部分。为什么是这样？这得从日冕开始说起。

只计白天时间的日冕时代

日冕是人类最早用来看时间的工具。最早的日冕只是一根竖在地上的木桩，木桩周围没有刻度，人们是通过木桩在地面上的阴影的长度和方向来指示时间的。

到了公元前年，古埃及人发明了一种更先进的日晷，它由斜放在地面上的T形杆和周围的一圈刻度组成。此工具能够将日出和日落之间的时间间隔划分为12个部分（只有白天），12进制首次在人类文明中出现。为什么那时候的人们要使用12进制？据说是因为数字12等于一年中的月亮周期数，或者每只手的指关节数（不包括拇指）。

这样的日冕有很大的缺陷，虽然每天的小时数是相等的，但每小时的长度会根据一年的季节变化而变化（夏季的一个小时比冬季的一个小时长很多，如果那时候有“两小时任吃”的自助餐店的话，老板在夏季会亏大……）。

24小时时代

有人可能会问，晚上不用计时吗？因为那个时候的人造光不多，当时的人们认为光明时期和黑暗时期是对立的，而不是同一天的两部分，人们只计白天的时间。没有时钟的帮助，从黄昏到黎明的黑夜时间段的划分变得非常复杂。

后来，古埃及的天文学家们观察到，夜空会转动，有36颗恒星能把夜空划分为大致相等的部分，而其中有12颗恒星是依次消失在地平线上的。到了这个时候，夜间时间才被划分为12个部分。

水钟很快也用于记录夜间时间，这可能是当时的古代世界最精确的时间设备。这样一个时钟样本是在卡纳克的阿蒙神庙被发现的，可以追溯到公元前年，标志着夜晚在不同的月份被划分为12个部分。

水钟

然而，即使有水钟这样的时间指示工具，当时的古埃及人还不能把一天划分为相等的部分，夏季的一小时仍是比冬季长，晚上的时间仍是按照12颗恒星消失的时间来计算。但光明和黑暗被都分成12个部分，24小时制的概念在那时首次被引入。固定时间的概念直到希腊时期才出现。

水钟的大概原理

分和秒的出现

到了大约公元前年，被称为“天文学之父”的古希腊天文学家希帕库斯，首次提议把一天分成24个相等的小时。他的灵感来源于古巴比伦人开发的天文学技术。古巴比伦人大约在公元前年从苏美尔人那里继承了60进制来进行天文计算。尽管有这项建议，人们在那几个世纪仍继续使用随季节变化而变化的小时长度。（只有在14世纪机械表首次出现在欧洲之后，定长计时器才开始流行。）

希帕库斯

虽然60进制很早就不再用于一般计算中，但它仍然用于测量角度、地理坐标和时间。事实上，在年前的巴比伦人的系统中，时钟的刻度盘和地球仪都是分开的。

古希腊天文学家埃拉托斯特尼斯（公元前年至年之间）使用60进制将一个圆圈分成60个部分，创建了一个纬度地理系统。一个世纪后，希帕库斯将纬度线标准化，使其平行并符合地球的几何结构。

希帕库斯

希帕库斯还设计了一个涵盖度的经线系统，从北向南，从一个极点连接到另一个极点。在《阿拉木图大论著》中，克劳迪斯·托勒密解释并扩展了希帕库斯的工作，将度经纬度系统划分为60个部分（今天我们称为“分”），每个部分又被划分为60个小部分（今天称“秒”）。

希帕库斯

然而，在那之后的几个世纪里，分和秒并没有被广泛地应用于日常生活中。人们都只将一天或一个小时分为2、3、4个部分，有时甚至是12个部分，但从不分为60个部分，当时的人们只关心现在是几点，从不考虑现在是多少分。

直到16世纪后期，机械手表才被发明出来，时间上“分”这个概念才出现，为了更精确地统计时间，“秒”这个概念也开始被使用。由于古代文明定义并保留了时间划分规则，现代社会才有一天24小时、一小时60分钟、一分钟60秒的规律，所以时间的记录也一直保留使用12进制。

原子计时时代

但是，我们今天使用的时间，可以说跟太阳，跟白天黑夜的划分没有很密切的关系。在年，1秒被重新定义为铯原子能量转换周期的倍，这个时间被划分得非常精确。这一重新定义开启了原子计时和协调世界时间（UTC）的时代。

为了使原子时间与天文时间保持一致，有时除了UTC之外还必须有闰秒。所以，在严格的统计上，不是每一分钟都有60秒的，每十年中少数的几分钟（大约有8分钟）实际上是有61秒的。到底是哪8分钟，我们不用关心，因为当我们的时钟看起来不准的时候，我们只需要稍微调整一下就可以了。

原子钟

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