计时钟诞生了。 我国虽然发明了第一架机械钟，但其他形式的钟表却并非我国发明。自巴比伦时代起，漏壶就已产生。古代先人间接地从中东居民那里得到了这种很早的计时器及很早的天文仪。并且改进了很多种漏壶，其中包括一种用水银代替水的便携式“停表”，它具有相当的时间精度。我国漏壶采用天平或称而不是在壶里插浮竿——“箭”的方法来表示时间刻度。这些方法是对外国发明的钟表的改进。表盘是由希腊人和罗马人发明的，公元前1世纪建筑学家维特拉维斯曾介绍过这个发明。 世界上第一架机械钟是由唐朝高僧、数学家一行设计制造的。这架钟实际上是一架附有报警装置的天文仪器，而不是一架简单的机械钟表。据《旧唐书·天文志》记载： “（浑天仪）按圆天的形象制作，上面按顺序示出28宿、赤道及周天度数。水流入穴中而使轮子自动旋转。一日一夜，使之转动完整一圈。此外，在浑天仪外边，装有两个轮圈，上栓日月，使其按环形轨道运行。每天，当浑天仪向西转一圈，太阳就向东行一度，月亮则向东行十三度十九分之七。转29圈之后则日月相会。当浑天仪转365圈时，太阳就转完整的一圈。他们做一个木柜，以其表面作为地平，因为该仪器有一半处于地平之下。它能准确地测定黎明、黄昏、满月和新月，迟延还是加快。再则，在地平面上立有两个木人，其前面分别置一钟一鼓，钟自动敲响以示小时，鼓自动击打以示已过一刻钟。 “所有这些运动都由柜中的机器进行，各项运动决定于轮、轴、钩、联锁杆、制动装置和锁合装置，互相抑制（即擒纵机构）。” 因为这架仪器还能显示黄道，所以当时人们对它的精巧设计给予了很高的评价。当公元725年这架仪器制造完成时，它被称为“水运浑天”，置于武成殿前以供百官参观。公元730年的会试曾出过论述新天文钟的命题。该文继续写道： “不久后，铜铁制作的这种机构开始生锈，不能自动旋转。于是放置在集贤院，不再使用了。” 从以上叙述可以认为，第一架机械钟是水钟向完全脱离水力的欧洲纯机械钟的过渡。但这也并不意味着一行的钟是一架漏壶（水钟）。它只能说明第一个用于钟表的擒纵轮不是靠重力落体或弹体，而是由水力驱动的。这与漏壶中的浮标随壶中的水（或水银）面一起升降是不一样的。在机械钟的发展过程中，我国古代人民以水为动力是不无道理的。因为在此之前所有的钟都是靠水力推动的水钟，因此很自然地把水作为动力了。永不停息的水流被看成是天体的永动，正如苏颂在公元1092年叙述自己的改良钟时所述： “驱动机构采用水力的原理总是相同的。天体运行不息，水流也是如此。因此，如果使水以极高的均匀速度倾注，那么天体和机器旋转运动相比就不会有什么差异和矛盾；因为不息跟随不停。” 一行钟的工作是靠一个以轮代桨的直枢轮带动的，在枢轮边缘的轮辐上安装有水斗。因为这些水斗靠漏壶流水将其注满，因此说，一行钟是以漏壶为动力的机械钟。当其中的一个水斗被注满后，它本身的重量足以使枢轮克服擒纵轮的限制，转动一个刻度，各种按序排列的齿轮将把上述的运动传递给时间指针，以此循环往复。正如古书所述，时钟的零部件还有轴、钩、销子、连锁杆等。我们将从下面对苏颂钟的全面描述中看到这些东西的组合。
一行的钟是一个简单的计时装置，运行并不稳定，与其说是一部上乘的机械，不如说它标志着一种伟大思想的实现。正是因为一行钟为未来的钟表发展提供了极其广阔的前景，才使人们对一行同时代的机械产生了兴趣。一行钟的前景在以后的几个世纪中得到证实。一行在发明一行钟两年以后就去逝了，他未能在有生之年制造出第二代一行钟。 如同水钟一样，一行钟易受天气变化的影响，冬季时需在钟旁生火温水，以防冻结。而水银钟则不需要这样做，因为水银在地球上的任何气候下都不会冻结。因此，此后出现在中国的大钟用水银代替水，以此解决了冰冻问题。宋朝张思训于公元976年制造了一座大钟，此钟做工精巧，以水银为动，是继一行钟之后对钟表的又一次重大改进。尽管一行钟已在公元906年佚失了。 张思训的大钟要比一行钟大得多，也远为复杂。据《宋史·天文志第一》记载： “一个三层的塔式结构，每层三米多高，所有的机器皆藏于内。顶部圆形，象征着天；底部方形，象征着地。下面设置有低轮、低轴和框架基础。还有横轮、固定于旁路的竖轮，以及侧轮；将它们固定于适当位置的轴承；一个中央制动装置和一个小的制动装置（即擒纵机构）装有一个主传动轴。有七个假人，左边摇铃，右边打钟，中间的一个敲鼓，清楚地指出已过去的时刻。每昼夜（即24小时），机器整整转动一圈，那七个假人围绕黄道移动其位置。还有12个木人每两小时一个接一个地出来一次，拿着执辰牌，指明时刻。昼夜的长短由明暗中逝去的多少刻钟的各种数字来确定。在机器的上部，有天顶件、上齿轮、上制动装置（擒纵机构），上抗反冲销，天梯形齿轮传动箱（也许是历史上第一个链式传动装置，要不然就是不久后苏颂为他的钟而发明的），框架的上梁，以及上连接杆。浑大仪上分布着365度，以示太阳的运动、月亮和五个行星的活动；以及紫微宫（北级区）、28宿和大熊星座；赤道和黄道表示寒暑进退取决于太阳的运动，钟的动力是水，这种方法是由汉代张衡经一行流传下来的但是，由于冬天时水部分地冻结，其流动大大地减缓了，所以机器失去了准确度，寒暑无准。因此，用水银作为代用品，就不再有差错了。” 上述所有的努力为中世纪我国制造出很大的一座钟作了充分准备，此钟即是苏颂于公元1092年制造的“水运仪象台”。有关苏颂钟的基本细节目前已广为人知，因为苏颂所著《新仪象法要》被完整地保存下来，该书介绍了设计、建造大钟的全部细节。很近人们发现该书中的某些插图用公元976年张思训钟以及那里在苏颂钟之前的钟非常相似。今天，在英国伦敦科学博物馆还可看到一个仍在运转工作的苏颂钟的现代仿制品。当然，这些仿制品都是根据苏颂《新仪象法要》描述的插图建造的。 苏颂钟实际上是一座有10余米高的天文钟台，类似于张思训钟。但苏颂钟的台顶有一个靠动力驱动的巨大的铜制天文仪——浑仪，它是被用做观测星球位置的。台内的浑象同台顶的浑仪运动一致，二者能不断地互相比较对照，使浑象上球面星座位置和浑仪所观测的天象相吻合。据说，设在台内示范天体的浑象与台上的浑仪就“像两个半球吻合成一个球体一样”。 在台前部，是五层的木阁，每层木阁都有门，门中有木人按时轮流出来敲锣打鼓摇铃报时。报时装置与浑象、浑仪的转动同由一个巨大的时钟机器来驱动。
这个巨大的时钟机器通常由一个巨大的带有幅条的直立水轮组成，每根幅条的端部都装有水斗，漏壶水直入水斗，当水斗注满水后，水轮转动一个刻度。在水轮上装有一个卡子，它阻止轮子逆行。就轮子向前转动而言，每转动一个斗，就等于一刻钟。 事实上，苏颂钟在当时的京都开封从公元1092年开始使用直到公元1126年北宋朝灭亡。此后，它被运到北京重新组装并重新运行了很多年。苏颂钟经历了不同时代的变迁，出于政治上的原因，苏颂的政敌曾经要毁掉这架大钟。此事我们可从公元1140年米弁所著的《曲海旧闻》中得知： “到绍圣初年（公元1094年），大臣蔡汴认为，苏颂的浑仪钟应该毁掉，因为它属于元祐年间（仅两年以前）之物。当时晃美叔是秘书少监，因为他非常饮佩苏颂的仪器的精确度和美观的结构，所以极力反对蔡汴的观点，起初他的努力是成功的。他求助于林子中，子中与宰相章惇商谈，因而免于销毁。但在蔡京兄弟掌握政权以后，没有人敢于反对销毁苏颂的机器。多么可惜！” 个人间的恩怨和政治派别的不同能够将人类历史上很伟大的机器发明毁于一旦。经过几代学者的努力，苏颂的著作连同书中的插图、注解才得以被完整地保存下来。 苏颂钟可能是人类在中世纪的很卓越的机械创造，其原理传入欧洲后，导致了两个世纪后机械钟在西方的发展。
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