机械机械仪器能够准确记录时间,让时间有了度量。不得不提到一个人,那就是近代实验科学的奠基者之一伽利略。1583年,在他19岁的一天,他无疑观察到观察到悬在天花板上的挂灯微微晃动。伽利略发现这个挂灯摆动逐渐平息的过程中,每次摆动所用的时间并不改变。这一发现引起了伽利略的思考,回家后,他继续研究,发现并提出了单摆的isochronism等时性。即 摆的周期并不取决于摆线上悬挂物的多少,而只取决于摆线长度的平方根。如果不考虑阻力的影响,悬挂在等长线上的一个软木球或一个铅球的摆动规律是相同的。如果使用相同长度的线,就能确定相同的摆动周期,就能准确记录时间。简单一点说,通过使用钟表就能够比较平缓消耗发条的能量,不会出现特别大的波动。伽利略意识到了这一伟大发现的重要性,于是他开始用摆,并应用摆的等时性指示时间。但是在当时科学被宗教压制,。到1636年,他已经双目失明,还向荷兰政府建议试制摆钟,却没有如愿。1641年伽利略将其钟表概念传给其子Vincenzio,然后他就于1642年去世。Vincenzio于1649年开始建造并不幸地于当年去世,这意味着此项工作永远再无法完成。幸运的是在1657年在意大利籍伽利略与瑞士籍乔斯特-布基Jost Bürgi的工作基础上,由荷兰物理学家Christian Huygens发明了钟摆钟。其建造工作被委派给了荷兰钟表匠萨缪尔-考斯特Samuel Coster。惠更斯第一个将钟摆钟带离实验阶段。1659他完善了钟摆的等时性。惠更斯发现了伽利略实验的一处局限性(周期误差),制造出了摆线式钟摆,无论摆幅多大均能确保摆动周期严格一致,即使在大摆幅的情况下也是如此。1673出版《Horlogium Oscillatorum钟表摆动》,这是惠更斯阐述钟摆钟运行和组装的一部主要著作。这是他在摆和钟表学方面的主要著作。[1]该书被认为是17世纪力学三大著作之一,另两本是伽利略的两种新科学(1638)和牛顿的自然哲学的数学原理(1687)。 事情到了这里,就开始了戏剧性的变化。另一位主人公英国物理学家胡克出场了。胡克建立了弹性体变形与力成正比的定律,就是著名的胡克定律。1660年他在实验中发现螺旋弹簧伸长量和所受拉伸力成正比。1676年在他的《关于太阳仪和其他仪器的描述》(A Description of Helioscopes and Other Instruments)一文中用字谜形式发表这一结果,谜面是ceiiinosssttuv。1678年在他的小册子《势能的恢复——论说明弹跳体能力的弹簧》(Lectures de Potentia Restituva, or of Spring Explaining the Power of Springing Bodies)一文中公布了谜底:ut tensio sic vis,这句拉丁文的意思是“伸长量和力成正比”。这是关于弹性体胡克定律的最早形式。 胡克对万有引力定律的发现起了重要作用,牛顿应用了他的观点,但牛顿却拒绝承认来自胡克。他用显微镜观察软木结构中的“微孔”或“细胞(cell)乃生物学中“细胞”一词的起源。他在1672年发现光的衍射现象,并采用光波理论解释这种现象。胡克制造过各种机械,包括万向接头在内。1666年伦敦大火以后,他在重建城市中设计了一些重要建筑物。风向仪,水平仪等装置的发明权也常常归功于他。可能是胡克实在是太忙了,他发现了弹簧的特性并对此做了大量的研究,但是他却没有做出第一只实物。而是停留在书稿上面。
直到他知道惠更斯在1675年1月30日向法国皇家学会展示了游丝摆轮实物,替代他成为了官方认可的钟表游丝摆轮的发明人。他暴跳如雷并开始了一段和惠更斯旷日持久的游丝发明权的争夺战。惠更斯和上次制作摆钟一样,并没有自己亲自动手,而是委托法国钟表匠IsaacThuret或 Jacques Thuret制造了世界上第一枚采用游丝的钟表。至此,钟表历史翻开了新的一夜,其后的300多年间,几乎所有的钟表都是采用具有等时性的游丝设计。惠更斯改变了钟表行业,开创了精确性的时代,被称为科学制表之父。