咱们来讨论一个貌似挺无聊的问题，就是沙漏为什么可以计时呢？在七个国际单位制当中质量是比较特殊的一个，它是唯一一个仍然使用实物来定义的基本单位，目前那块“国际千克原器”还在法国国际量局放着呢。除了质量，时间这个单位也比较特殊，在国际单位制中时间的定义是铯-原子基态的两个超精细能级间跃迁对应辐射的个周期的持续时间定义为1秒，好长，先放着不管。
前面所谓的特殊是指，如果你对这七个单位进行测量，你会发现这七个单位当中唯独时间有可能测不准的，为什么呢？比如说你测量长度，你可以拿一个尺子，这20厘米，那20厘米，测量长度我们可以有一个参考。但是测量时间就不一样了，比如说我想知道从现在这一时刻算，它的上一分钟和下一分钟的时间间隔相等么？我没有办法把上一分钟拿回来比较一下，有的同学可能会说了，看手表啊，确实可以。
那假设存在这样一只精灵，它专门负责管控时间。如果有一天它很调皮，它让世界上所有人的某一分钟少走了两秒钟，然后再把所有的钟表调准确，这样你就根本不会发现你的上一分钟是要比下一分钟少两秒的，对吧？这也确实是现在的物理学家和哲学家所考虑的一个问题。
不是考虑这个小精灵是否存在，而是我们在时间的测量上确实可能存在某种漏洞。因为时间是变化的量度，所以我们测量时间就只能够使用某个变化的周期作为基准，然后去祈祷这个周期永远不会变，就像前面写的1秒就是用铯原子能级跃迁的若干个周期来定义的。可是古人没有这么先进的办法啊，他们怎么记录时间呢？
人们最早使用的时间记录仪就是太阳，通过太阳不同的位置来区别时间，太阳经济实惠，还方便，一抬头就看见了。后来又有了日晷，就是利用太阳的阴影，但是太阳适合记录长时间，短时间怎么办呢？
智慧的古人发明了一种仪器叫做水钟，就是通过滴水来测量时间。水钟出现在公元前三世纪左右，这个就和沙漏比较像了，因为都是通过下落的方式来记录时间嘛。所以有人曾经猜测沙漏也应该出现在公元前三世纪左右。
但是你绝对想不到，最早关于沙漏的记载是8年在一副壁画上被发现的。这个时间在历史的长度上来看几乎和机械钟的出现没差多久，为啥会这么晚呢？可能人们觉得水钟就已经好用了。关于沙漏最著名的故事可能就是麦哲伦当年环球旅行时，在他率领的每艘船上都放置了18个沙漏来计时，那么沙漏究竟为什么可以用来计时呢？
就是因为它具有周期性，沙漏就可以当做我前面所写到的过去的那段时间，通过沙漏我们就可以粗略地把过去的某段时间拿过来和现在进行比较，这就是它可以计时的原因。但是它就只能用来比较一段时间，如果想通过沙漏来读出每一秒那恐怕是不能。沙漏本身是一个很复杂的动力学系统，研究的人也比较少。
年，英国莱斯特大学曾经有人研究过，他们发现沙漏的流速只和颈部上方数厘米的沙子有关，而不是和整体沙子的多少有关。然后他们把所有沙粒都换成了小玻璃球，如果所有的小玻璃球大小相等的话，那么沙漏整体的计时长度和以下三个因素有关：玻璃球的整体体积、开口大小还有沙漏的形状。如果沙漏的开口的直径大于小玻璃球直径的5倍时，它们还满足这样一个关系式P=KV(D-d)^-2.5，其中P就是时间长度，K是一个和沙漏形状有关的比例系数，V是玻璃整体的体积，D是颈部的开口直径，d是玻璃球的直径。如果是酒瓶形状的沙漏，那这个比例系数K大约是21，是不是很神奇？
生活中处处是物理，缺少的是发现的眼睛。欢迎
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