調速機構的前世今生（二）

[腕錶之家 鐘錶文化] 在所有幫助提高機械鐘錶精度的發明中，沒有哪個比調速機構更重要。本文將回溯調速機構從早期雛形到最新材質的發展演變歷史，接著是第一部分：從1675年擺輪遊絲的發明到1770年代的自由式擒縱機構（Detached-Lever Escapement）。

錨式擒縱機構（Anchor Escapement）素描

受文藝復興思潮及科學名人的鼓舞，製表工藝在十七世紀上半葉取得了很大的進展。包括The Watch、Escapements、the Balance Spring and Compensation（表、擒縱機構、擺輪遊絲和補償機制）在內的諸多論文都涉及到裝配磁力擒縱機構的時鐘。據說，德國耶穌會士阿塔納斯·珂雪和波蘭耶穌會士科漢斯基分別於1633年和1659年打造成功，羅伯特·胡克也在1669年進行了自己的嘗試，但如此種種試驗的影響力都不及擺輪遊絲的問世。1675年1月23日，克里斯蒂安·惠更斯發明擺輪遊絲，同年2月5日在法國發布。擺輪遊絲提高了機軸擒縱機構（Verge Escapement）的精準度，更重要的是使其對運動不再那麼敏感。

擺輪遊絲

製表師開始將惠更斯的螺旋遊絲（纖細如髮，安裝在擺輪上）裝入已有時鐘，實際上只需經過小小（但關鍵）的改進，就能很大程度上提高精準度。當製表師意識到（振蕩儘可能等時的）調速機構的重要性後，他們將注意力轉向尋找一種擒縱機構，使擺輪能夠規律運作。十八世紀初，啟蒙運動的興起帶動了各領域科學的進步。最具想像力的製表師渴望以一種機器徹底改變製表行業，這種機器的精準度需得能與天體媲美。

1750年，皮埃爾·里洛伊發明的複式擒縱機構（Duplex Escapement）

喬治·格拉漢姆就是達到如此高度的學者之一。1673年，喬治·格拉漢姆出生於英格蘭坎布里亞郡，他很早就涉足製表行業，成為托馬斯·托姆皮恩的學徒及助理夥伴。十九世紀，在槓桿式擒縱機構（Lever Escapement）普及之前，托馬斯·托姆皮恩發明的工字輪擒縱機構（Cylinder Escapement）因造價實惠並可半工業化生產得到廣泛應用。工字輪擒縱機構遠優於機軸擒縱機構和回退式擒縱機構（Recoil Escapement），它不需要昂貴的的恆定動力芝麻鏈機制就能運作；裝配Lépine機芯，也能實現時尚纖細的結構。

槓桿式擒縱機構

喬治·格拉漢姆既是一位天賦異稟的製表師，也是一位傑出的天文學家，因發明直進式擒縱機構（Deadbeat Escapement）和水銀補償式鐘擺而聞名。1722年，喬治·格拉漢姆當選英國皇家學會會員，並招收托馬斯·馬奇（1769年，托馬斯·馬奇製造出一款配備槓桿式擒縱機構的時鐘）為學徒。在約翰·哈里森設計打造H1航海天文鐘以及蚱蜢擒縱機構（Grasshopper Escapement）的過程中，喬治·格拉漢姆也給予了他很大的幫助。蚱蜢擒縱機構問世於1736年，雖然功能實用，但結構複雜。後來，在H4航海天文鐘里，約翰·哈里森捨棄了蚱蜢擒縱機構，轉而採用機軸擒縱機構。

工字輪擒縱機構

十八世紀中葉，當時的擒縱機構顯然已經無法提供長期精準性能，且結構過於複雜，很難大量複製。在那個思潮轉向工業化和批量生產的時代，原來的擒縱機構，不管難以製造，還是缺乏精準，都已陳舊過時。到1750年，幾乎所有偉大的製表師，包括法國的皮埃爾·里洛伊、瑞士的斐迪南·伯紹德、以及英國的約翰·阿諾德和托馬斯·恩蕭都相信，自由式擒縱機構（即與擺輪接觸最少）才是搭建能夠持續精準測量時間的機制的正確選擇。

托馬斯·馬奇的錨式擒縱機構

托馬斯·馬奇因發明自由式擒縱機構而備受讚譽。但也有一種說法，他向法國派遣的斐迪南·伯紹德泄漏了約翰·哈里森航海天文鐘的秘密。我們可以注意到，1766年皮埃爾·里洛伊的航海天文鐘裝配的就是自由式擒縱機構（結合槓桿式擒縱機構和棘爪擒縱機構元素）、熱補償擺輪和等時遊絲。皮埃爾·里洛伊的時鐘是一個轉折點，自此時間測量準備進入現代階段。（圖/文 腕錶之家 許朝陽編譯）

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