01 · 定義
一小時恰好是 3600 秒,也就是六十分鐘。這個單位不屬於國際單位制,但獲准使用:沒有它,時刻表、勞動法和費率都無從談起。
一天二十四份是埃及的遺產:白晝十份,晨昏兩份,夜間按旬星十二份。十二不是從計算的方便來的,而是從觀測來的:一夜之中有十二組標誌星升上地平線,人們就照它們劃分夜晚,正如照圭表的影子劃分白晝。
只要時間還用太陽和水來量,這套體系就活得自然:錶盤按季節重新刻畫就是,漏刻換個注水法就是。十四世紀的機械塔鐘做不到這一點——齒輪勻速轉動——於是城市接受了等長的小時,因為機械就是這樣運轉的。時間不再是一天的份額,而成了一項約定。
五百年後,同樣的道理生出了時區:鐵路不能按每個車站的地方正午過日子。如今小時從協調世界時算起,那是原子鐘的標尺,與地球自轉已經完全脫鉤——晝夜以毫秒為單位伸縮,而小時始終恰好是三千六百秒。
設定緯度和一年中的日期:白晝的長短由太陽赤緯算出,然後白晝與夜間各分成十二份,就像機械鐘之前所做的那樣。左邊是地平線之上太陽的弧和圭表的影,右邊是兩排各十二格——白晝的時辰對著夜間的時辰。
地球每小時轉十五度,所以經度可以直接換成時間。解決這個問題的不是幾何而是鐘錶業:要在海上定經度,就得隨身帶著母港的時刻,而這需要一臺準到秒的航海天文鐘。
02 · 換算
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小時作為組合單位的底子很好用:千瓦時數能量,人時數工作量,千公尺每小時數速度。每一回,數字都落在人腦能記住的大小上——小時熬過公制改革,靠的正是這一點。
表中的年取的是平均值——365.25 天,8766 小時。平年是 8760,閏年是 8784,正因為這個差別,曆法上的期限才不化歸到秒。
千瓦時是含小時的組合單位裡最有名的一個:三百六十萬焦耳。樓道里的電錶數的就是它,因為焦耳對家庭的尺度來說太小了——一戶普通人家一個月要用三百千瓦時上下,換成焦耳會是十一位數。
| 說明 | |||
|---|---|---|---|
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03 · 數量級
從一分鐘到一生的工齡04 · 測量儀器
小時是用什麼量出來的
圭表的影子指示當地真太陽時。石板上的刻度並不均勻,在不定時法裡,同一塊石板只對自己那個季節管用——換個季節就得重新刻畫。
漏刻在夜裡和陰天也照樣走。埃及的容器做成錐形,好讓水流出時水面均勻下降,而壁上的刻度仍舊按季節刻畫:夜有多長,都是那十二份。
一個重錘、一副機軸擒縱和一根掛著兩枚小錘、來回擺動的橫杆。準頭糟糕透頂——一天能差一刻鐘——但擺動與季節無關,這就足以讓時辰變得等長。
今天小時從協調世界時算起,由全世界數百臺原子鐘共同維持。小時本身沒有基準:有基準的是秒,小時靠乘以三千六百得來。
05 · 書寫規則
h 用小寫,kW·h 帶中圓點
大寫 H 表示亨利。組合單位要寫乘號:kW·h,而不是 kWh,更不是「kwh」。數值與符號之間要有空格,符號後面不加句點。
地球上的時區有三十八個,不是二十四個:尼泊爾偏移 5:45,印度和伊朗偏移半小時,查塔姆群島偏移 12:45。原因不是天文而是政治——每個國家自己選定偏移量。
06 · 相鄰單位
小時立在分鐘之上、晝夜之下,這三者全都架在六十和二十四這兩個因數上。組合單位——kW·h、人時、km/h——把小時釘在今天的技術裡,比任何一張時刻表都牢。
一小時的 1/60
3600 s
3.6 MJ
恆星小時比通常的短十秒,因為恆星日比太陽日短四分鐘:一年之中,地球相對恆星要多轉一整圈。
07 · 歷史部分
長短不一的時辰
白晝在任何季節都分成十二份。在開羅,夏天的一時辰有七十分鐘,冬天的約五十分鐘,而這並不算錯——時辰本來就該是一天的份額。
四小時是船上的一個班,一晝夜六班值更。鍾按沙漏每半小時敲一次,八下就意味著這班值更結束。這套辦法比帆船活得更久,至今仍留在船上的日常裡。
一天的十分之一,一百四十四個通常的分鐘。這是公制改革裡唯一在哪兒都沒紮下根的部分:鐘錶匠推出了雙圈刻度的錶盤,公眾卻照舊讀那圈老的。
恆星日的一小時,比通常的短十秒。天文臺另備一套按這個標尺走的鐘:恆星迴到子午線,憑的是恆星時而不是太陽時。
小時變得恆定不是因為科學,而是因為一枚齒輪
十四世紀以前,時辰是白晝的份額,長短隨季節浮動:在中緯度,夏天的能到七十五分鐘,冬天的只有四十五分鐘。日晷應付這一點毫不費力——石板照季節刻畫就是。
城市接受等長的小時,只是因為機械就是這樣運轉的,而時間也就從一個自然的量變成了一個約定的量。沒有人爭論:塔鐘敲響,城市便按著鐘聲過日子。
目錄 · 計量單位
每個量都有一份檔案
七個國際單位制基本單位,二十二個有專名的匯出單位,還有技術和日常都離不開的非 SI 單位。每一個都有自己的一頁:定義、換算、器具、書寫規則、歷史。共 36 種語言。