钟表结构的更新

高贵的怀表

　　100多年前，钟表的价格十分昂贵，尤其是小巧的怀表，更是地位和财富的象征。所以，当时的贵族阔佬纷纷订购金银作壳的怀表。

　　1783年，法国皇帝路易十六的皇后玛丽·安托涅很想带一块世界上最高贵的怀表，她就把法国著名钟表匠布尔盖召进了宫。

　　“我要你给我造一块举世无双的怀表。”皇后下令道：“费用不限，多少钱都可以，时间不限，多少年都可以，就是要独一无二！”

　　“是，让这块表像皇后陛下那样举世无双，尊贵至极！”布尔盖答应着：

　　“让这块表成为怀表皇后！”

　　从此，布尔盖便进宫专门为玛丽皇后制作怀表了。他辛辛苦苦干了 19年，终于造出了符合皇后要求的怀表。可惜，这时玛丽皇后已经死了。于是，布尔盖便为这只举世无双的怀表起了个名字叫“玛丽·安托涅”。

　　“玛丽·安托涅”的动力是白金重锤的自动上条机构，并且有显示发条转数的记号；表的轴承是用蓝宝石做的，表盘是用水晶制作的，里边的机件许多都是用黄金或特制钢制的。

　　“玛丽·安托涅”不愧是怀表皇后，它可以作秒表用，还有万年历和金属温度计等。

　　皇后如此宠爱怀表，大臣和贵族们自然也就追求奇异的怀表，用以显示自己的高贵了。所以，那个时期出现了各式各样的怀表：有星形的，有蝶形的，有书形的，有心形的，有百合花形的，有十字架形的，甚至有骷髅形的。

　　怀表成了装饰品，常绘有精致的图画，涂着珐琅，镶着宝石，配有金链。

　　把这样的怀表藏在口袋里，主人是不甘心的。为了显示自己，当时的人就往往把怀表戴在脖子上，或挂在胸前，有的绅士则把几块表挂在肚子上。

　　怀表又成了一种荣誉的象征。法国国王常常把各式各样的怀表赏赐给忠于国王的人，这时的怀表就成了“勋章”。在法国大革命时期，许多有这种表的人都被愤起的民众抓了起来——怀表成了为皇上干坏事的证据！

　　怀表当然成了小偷的目标。俄罗斯有一本书上说，奥尔良公爵有一只非常精致的怀表，价值连城。有一天奥尔良公爵在家里举办舞会，在快要散场时，公爵发现他的表丢了。他的副官马上喊道：

　　“大人，我们把门关起来，一个个搜！”

　　公爵摆了摆头，自作聪明地说：“不用搜查，这是一只自鸣表，不出半个钟头，他一叫，就把那个贼捉住了。”

　　可是，把大家关了很长时间，谁的衣服里也没有出响声，自鸣表终于被聪明的小偷偷走了。

　　快速追击

　　最早的钟表只有一个指针——时针，早期的怀表和手表也只有一根指针。直到1660年，还没有见到有分针的表。公元1665年，英国工匠约翰·菲塔造出了带有分针的表。秒针是在分针之后60年才出现的。这个历程一方面说明钟表工艺在不断进步，一方面又说明人类活动对时间的要求越来越精细。

　　自从手表诞生以后，人们就千方百计地为提高手表的走时精度而攻关。

　　为了使手表走得准，人们为表里的各种转轴安上了宝石轴承 （又叫钻石轴承）。常见的“17钻”手表，里边就装着17只人造宝石的轴承。人造宝石非常坚硬，手表走上几十年，里边的齿轮转上几千万转也磨不坏它！

　　为了让手表走得准，人们又在摆轮游丝系统安装了防震器。防震器里的主角是防震簧，它好像汽车上的沙发椅，当汽车颠簸地前进时，沙发里的弹簧来回伸缩，使我们免受震动。防震簧有许多种，常见的有马蹄式防震簧、弹簧式样防震簧和三角形防簧。

　　但是，“头上”戴着宝石、“脚下”踩着“沙发”的手表，有时仍然走不准。这是为什么呢？

　　钟表匠们发现，手表走得准不准还和摆轮游丝的周期有关系。摆轮周期越短，摆得越快，手表走得越准。你看：

　　这块粗表的摆轮是个懒汉，每秒钟来回振动2．5次，这块表走上一天就会差180秒。

　　这块细表的摆轮勤快些了，每秒钟来回跑3次，它走上一天只差12秒了！

　　这是一块快摆手表，里边的摆轮嘀嘀嗒嗒地飞快摆动，一忽儿左转，一忽儿右转，短短的一秒种来回摆了6次。瞧！它走了整整一天，误差却只有6秒钟。

　　勤快的摆为什么走得准呢？

　　小陀螺可以揭开其中的奥秘。你玩小陀螺（捻捻转、地嗡子）时会发现，陀螺转得越快，它就越稳当，越能脚尖着地而不倒。要是它转慢了，就会乱晃起来。骑自行车时也会有这种情况：车轮转得愈快，车子愈不易倒。车轮转慢了，车子就不稳了。这说明，速度越大、周期越短，物体越能保持住它原来的样子，越不容易受到外来的影响。

　　摆轮游丝的稳定也和它的工作周期有关系，摆轮周期越短，频率越高，就越不易受到外界影响，走得就越准。照此说来，要想让手表走得准，那就要提高摆的频率，做到“快速追击”。

　　你也许会说，让摆轮每秒钟振动千万次、万万次，手表不就走得准了吗？问题不那么简单，游丝和摆轮的频率根本到不了那么快！

　　电来帮忙

　　影响机械钟表走时精度的，还有一些其他的因素。比如，发条的紧松程度不断变化，也会造成走时误差。大家都有这样一条经验，每天按时上弦，表就走得准些，这就是由于定时上弦使发条紧松产生的变化，每天都是稳定的。

　　看来，要想提高钟表精度，一方面要改进摆，另一方面要改进发条。

　　在发明了电动机之后，有人就设想用电当钟表的动力。1849年，有人提出了这样的设想：用电给悬摆增加动力，代替重锤和发条。据说，当时出现了好几种方案。可能有人做过实验。有记载说，在某证券公司使用过这样的钟。至于这“电钟”究竟是什么样的，我们还没有找到资料。

　　请电帮忙的一个例子，是1913年英国国会大厦大钟的重锤改用电力来提升，把这个多年来需要两个人干两天才能完成的苦差事交给电去完成。

　　在许多人研究怎样用电动机提升重锤、用电动机为发条上弦的时候，有人提出了这样的设想：既然交流电动机在电源稳定时转速是稳定的，造一台这样的交流电动机不就是一座钟吗？

　　1914年，美国人华林开始研究制造专门用于钟表的微型电动机，1918年第一台交流电钟研制成功。这种电钟主要是一部转速稳定的微型电动机，由电动机带动一系列的齿轮变速装置，最后驱使表针指示时间。这种电钟只有在电源十分稳定时才走得准确，电源有了波动，它就会闹脾气。尽管如此，电钟的出现在钟表史上仍是一件有意义的事件：它既取消了发条，又没有用摆。从发明思路上说，华林等人的研究为后人研究电子钟表开辟了道路。

　　1955年，有人大胆地对机械手表进行了一次改革：取消发条，让电池来当动力。电走进了手表，出现了“电手表”。

　　后来，人们又在电手表的基础上，在手表里加进去一些晶体管等电子元件，仍然用摆轮游丝来计量时间，这就是“摆轮游丝式电子手表”，它诞生于钟表之国瑞士。

　　摆轮游丝式电子手表由于取消了力气不均匀的发条，用了频率很高的快摆，走起来就准多了，走上一天也差不了1～5秒钟。

　　这段历史使人们产生了这样的思考：能不能用灵巧的电子线路来代替机械手表里的全部机械呢？能不能造出频率更高的“摆”呢？

　　顺便说一点，用电当动力是钟表发展史上的一个重要进展。1992年5月，日本造出了一架巨大的太阳能钟，这架钟的动力就是由太阳能电池板带动的电动机。

　　唱歌摇摆

　　伽利略对单摆的研究告诉我们：像摆那样周而复始的运动可以计量时间。吊灯的摇摆是周而复始的，钟摆和摆轮游丝也是周而复始的。那么，在生活中或在科学实验中，还有没有类似的运动呢？

　　有的，它就在你的身边。不信吗？拿一面锣来，把它敲响用手去摸一摸锣面，便会感到它在振动——一忽儿凸出来，一忽儿凹进去。找一个鼓来，在鼓面上撒些砂粒，把鼓打响，砂粒便会随着鼓面的振动跳将起来。

　　声音就是时间的脚步声：那些振动着的发声体，可以振动得很快。我们听到的最尖的音调，每秒钟要振动2万次，也就是它的振动频率达到了每秒2万周，这可比快摆手表的摆轮快多了。还有的发光体能发出比每秒2万次还要快的声音，人的耳朵听不见了，这种声音就叫超声波。

　　于是，有人产生了这样的设想：能不能用振动着的发声体来当“摆”呢？有人想到了音叉。

　　你也许在常识课上见到过音叉，音叉有两个一样长的音叉臂，用小锤打击音叉，音叉臂就会忽左忽右地振动，发出悦耳的声音。

　　音叉和单摆有着同样的犟脾气：它每振动一次所用的时间总是一定的。可贵的是，音叉的振动可以比摆轮的振动快上百倍，达到每秒钟振动300次到720次，这就是说它的频率是300周／秒（读“每秒周”）到720周／秒，也叫做300赫兹到720赫兹。赫兹是频率的单位，1赫兹就是1秒钟振动1次。

　　音叉发出的音调总是一定的，不同的音叉发出的音调不同。这说明，每个音叉都有它自己的固有频率，和一定长度的单摆一样。

　　大约在50年代末就有人开始研究用音叉代替摆。音叉振动得那么快，怎样带动齿轮呢？发明家们又想到了电。你还记得前面介绍过的北京站子母钟吗？子钟的肚子里没有摆，它每接受一次电流，便动作一下。

　　在电子技术有很大发展的时期是六七十年代，装有晶体管和电子线路的音叉钟、音片钟和音片式电子手表相继问世了。音片是用特殊的合金做成的片，它比音叉小巧，振动起来也很稳定。音叉钟表全是以电池为动力的。

　　以音叉（音片）为心脏的电子手表叫第二代电子手表。第二代电子手表走起来要比机械钟表和摆轮游丝式电子手表准确多了：第一代电子手表是一个星期最多差60秒，第二代电子手表是一个月最多差60秒！

　　音叉，这个会唱歌的摆，在能干的电子线路伴奏之下，唱出了最优美的时间之歌，时代之歌！

　　时间的传送

　　舰船在大海上航行，飞机在蓝天中翱翔，运载火箭腾空而起沿着准确轨道到达千万里之外的预定落点，哪一样都离不开精确的时间。可是，精确的时间是怎么得来的？回答也许是简单的：它是时间服务部门提供的。时间服务部门通过怎样的方法提供时间？这里却包含着十分丰富的内容。

　　时间服务部门首先必须确定、保持着一个高精度的时间标准；其次，还要通过适当方式把标准时间传送出去。这一整套工作统称为时间服务，或者按照我国的传统说法叫做授时。

　　授时和测时一样，它也是随科学技术的发展而不断进步的。

　　在生产力低下的古代，人们曾经使用过敲钟或击鼓的方法进行报时。我国许多历史名城目前还保留有古代的钟楼或鼓楼，它们就是这类授时方法的重要遗迹。

　　后来，航海事业发展了，敲钟或击鼓报时满足不了海员的需要，于是出现了“落球报时”。这就是：人们在重要商埠的码头、港口竖起高竿，在高竿顶端挂上气球，按规定时刻升降气球，借以向沿海船员报告时间。

　　今天看来，这种授时方法未免粗笨；但海员对它却怀有崇敬之情。因为它为海员忠实地服务了近百年之久。

　　到了20世纪初期，无线电进入实用阶段。1902年，法国人首次在举世闻名的艾菲尔铁塔（位于巴黎市中，高300多米）顶层试验发播短波无线电时号，取得了完满成功。接着，德、英、美等国相继试验，也收到良好效果。于是一个崭新的无线电授时的时代就这样开始了。

　　目前，全世界约有50多个电台每天都在发播标准时间信号。我国的授时工作由中国科学院陕西天文台负责。这里是我国的授时中心。它保持着高精度的原子时间标准，拥有现代化授时设备，每天用2．5，5，10和15兆赫以及9351，5430千赫的频率发播我国的标准时间信号。发播电台的呼号为BPM。这个天文台还通过100千赫的频率发播长波无线电时号，电台呼号为BPL。

　　授时部门的另一重要任务是为某些时钟的同步提供一个共同的参考标准。什么叫同步？我们可以用日常生活中的一些常见现象来说明。例如，听到广播电台报时的最后一响，人们会习惯地看一看自己的手表，看看它所指的时间同电台报告的时间是否一致，相差太大时就要调整。还有，在描写战争的影片中，也常有这样的镜头：一次大的军事行动前，各战地指挥员往往要和战役总指挥对表，以保证各部队之间动作协调一致。这种使许多时钟或手表相对于同一标准给出相同时间读数的工作就叫做时间同步。按照现代人们的生活节律，各人手表之间相差不超过1分钟似乎就可以了；但是对于精密的科学实验，特别是对空间飞行来说，有时相差万分之一秒都嫌太大。例如，为了跟踪宇宙飞船，要在地面布置一定数量的监测站，通过测量发向飞船的无线电信号返回地面的时间计算飞船的距离，以确定飞船位置，并作必要校正，使它能准确地按预定轨道运行。在这种情况下，如果各监测站的时钟之间那怕相差只有亿分之一秒，也可能会使飞船大大偏离轨道。

　　因此，近一、二十年来，时间同步研究非常活跃，出现了许许多多的传送时间的方法和技术。在这些新方法和新技术中，除短波和长波外，电视和卫星技术的应用范围最为广泛。

　　利用电视传送时间一般采用两种方法：一是在电视演播室放一个原子钟，直接把原子时信号发送出去，这叫“有源传送”；另一种是不放原子钟，在不干扰正常电视广播情况下，利用电视信号中某个特殊脉冲作为比对时间的参考标准，这就是“无源传送”。

　　无源传送法简单易行，现为许多国家所采用。参考标准由晶体振荡器产生，它不受电视图象调制变化影响。用户电视机收到该信号后，将其送入计数器，作为开门信号；同时把要对比的时钟信号也送入计数器，但作为关门信号。这样，计数器上显示的读数便代表这个时钟相对于参考标准的时间差。如果有两个时钟同时进行这样的测量，我们就能以电视信号作为中间媒介而得到它们之间的钟差。利用这种方法可以使许多时钟之间的同步精度到百万分之一秒。

　　利用卫星传送时间开始于人造地球卫星技术发展的早期。初期的实验在英、美之间进行。他们把原子钟放到人造卫星上，由卫星上的“电台”将原子钟的时间信号发向地球，地球上的人收到卫星信号就能知道时间。这种方法传送时间的距离远，只要几颗卫星就能解决全世界的时间问题；但是发射这些卫星却要耗费巨大的资金，维持费用也很惊人。所以目前人们只是利用卫星的附带职能进行授时，将来或许会有专门的授时卫星系统出现。

　　龙宫珍宝

　　神通广大的孙悟空手里提着个金箍棒，那是他从龙王的水晶宫里取出来的法宝。有了这件法宝，他才战胜了群妖。遗憾的是，孙悟空忘了从水晶宫里取出水晶，那清澈无瑕的水晶可是一件奇宝呢。

　　在现代的时间争夺战中，我们的科学家制取出了奇异的水晶，用它制造了现代的顺风耳、千里眼、神算盘以至机器人——现代各种电子技术都和水晶有着密切的关系。

　　水晶是天然石英的一种。我国是最早使用水晶的国家。据说，远在公元前500年，我们的祖先就使用过水晶。美丽的水晶给人留下了深刻的印象，使古人产生了“水晶宫”的幻想。

　　水晶究竟是什么呢？大家知道，不计其数的固体共分两大家族。水晶所属的家族叫做非晶体，雪花、食盐都是这个大家族的成员；另一个家族叫做晶体，松香、沥青、玻璃都是非晶体。

　　在晶体这个家族里，又有单晶和多晶的区别。整个物体是一个晶体的，叫做单晶。水晶和食盐都是单晶。拿一粒食盐，仔细看看就会发现，它的外形很规则，总是四四方方的。就是那细小的精盐粒，也具有四四方方的外形，不信你用放大镜看一看。当阳光照到它上边时，晶莹的光会使盐粒显得格外美丽呢！

　　如果物体是由许多杂乱无章的小晶粒组成的，每个晶粒虽然有规则的外形，但整个物体却没有规则的外形，这种晶体就叫多晶体。常见的金属都是多晶体。

　　晶体为什么有规则的外形呢？

　　原来，晶体中的分子、原子或离子是按照一定规则排列的，好像操场上的运动员表演“叠罗汉”，每个运动员在空间都有一定的位置。叠罗汉的队形尽管各式各样，却都是由那些罗汉组成的。晶体中分子、原子或离子的队形，就叫晶体的“晶格”。

　　水晶是天然石英的单晶，是无色透明的多面体，是一种物理和化学性质很稳定的物质。

　　石英晶体——水晶，究竟有什么本领呢？科学家们做过不少探索。

　　1880年法国人比埃尔·居里用石英晶体做实验时，发现在晶体上加一个力，就有电荷产生，压力大电荷就多。这个现象被称为“压电效应”，就是一压就生电的意思。

　　那么，要是往石英晶体里通上交变电流，石英晶体会不会产生振动呢？这就是“反压电效应”的设想。

　　1918年法国物理学家郎之万根据“反压电效应”的设想，做了一个有趣的实验：他找了一大块石英晶体，往上边通上交变高压电，嘿，水晶振动了，发出了超声波！

　　石英晶体经过加工以后就可以制成一种振荡器，它的振动频率非常高。可贵的是，石英晶体的固有频率比较稳定。当温度、湿度和震动情况发生变化时，它往往能保持住自己的固有频率。你看，用石英振荡器当钟的“摆”不是很好吗”？

　　于是，有人开始研究石英钟表了。1930年美国的马利逊首先将石英晶体应用到钟内，成功地创造了石英钟。

　　石英钟表

　　利用石英晶体的压电性质，可以产生频率极稳定的高频振荡。音叉手表中的音叉摆只能把1秒钟分成300份到720份，因为它的频率是300～720赫兹。石英晶体就不同了，它的振动频率可以从几千赫兹到几万、几百万赫兹，这样就可以把1秒钟分成几千、几万甚至几百万份，计时的准确度自然就很高了。

　　1967年，瑞士和日本分别研制成功第三代电子手表，这种手表的心脏就是振动的石英晶体。

　　在石英电子手表里振动的“石英摆”——石英振荡器（也叫“石英振子”、

　　“水晶振子”），频率一般都是32768赫兹。高频石英手表里的振荡器频率已经达到4194304赫兹。它把1秒钟分成了400多万份，这种高频石英手表走上一年最多只差3秒钟！

　　由于石英电子手表里的石英振荡器频率很高，这就需要一套装置来对它

　　“分频”——晶体振动若干次，它才发出一个信号。做这项工作，齿轮是望尘莫及的，只有求助于电子了。除此之外，维持石英振荡器的振荡、推动指针的转动也都要电子技术来做。所以，用石英当摆的手表，必须依靠电子技术。

　　石英电子手表（指针式石英电子手表）是由石英晶体振荡器、振荡电路、分频电路、放大电路、微型步进电机组成的。这么复杂的电路常常要由500～800个晶体管元件组成。要是一个个焊接起来，起码要装成一个大盒子，怎么戴在手上呢？

　　这就要依靠集成电路了。集成电路是个小片片。比如，有一种电子手表的晶振与分频互补电路，只有6平方毫米大，和一个火柴头差不多。

　　不要小看这小小的集成电路，把它放到显微镜下就会看到它的奥秘。看！它的表面有一层银白色的斑纹，那是一层很有规则的图形，是连接电路元件的金属线。再仔细观察，你会看到在这些金属线下面有很多不同颜色的亮晶晶的区域，这些就是集成电路中的元器件，有的是晶体管，有的是电阻，紧凑地排列在硅片里。一个火柴头大小的集成电路中可以包含千百个晶体管元件，这个集成电路每隔1秒钟就输出一个脉冲电信号。

　　石英电子手表用的集成电路，一般都是“互补金属氧化物半导体集成电路”，简写为CMOS集成电路。这种集成电路能在火柴头大小的硅片上刻出1500个以上的晶体管元件呢！

　　从分频电路里每隔1秒送出一个信号，怎么用这个信号指示时间呢？能不能直接用它来推动电动机呢？可惜，这个信号电流太微弱了，需要加一个放大电路，把这股小信号变成强电流去推动电动机。

　　手表里的电动机是十分微小的，它用相当于头发丝十分之一粗细的导线绕成（这种导线有时长达50米），整个电机的直径有时只有几毫米。当每秒一次的电流通入线圈以后，电动机就会转动。看！电子表的秒针总是一跳一跳的，每跳一次恰好是1秒，那就是脉冲电流在起作用。这和北京站上的子母钟一样，不过那座钟是1分钟才跳一下，而石英钟和石英电子手表的秒针是1秒钟跳一次。这种电机运转起来很像迈开步伐前进的士兵，他们的每一步都是一样的。所以，人们给这种电机起了个名字叫“步进电动机”（步进马达）。

　　从表面上看，石英指针式电子表和机械手表差不多。仔细去看，它的秒钟是跳跃前进的。使用起来就会发现它的优越性了：这种手表用电池当动力，不用上弦，走时精度是普通机械手表的100倍，走上一年最多只能差3秒钟。

　　跳字表

　　第三代石英电子手表并不是最先进的。你见过“石英跳字表”吧？上边没有指针，那数码会自己跳动，这是70年代在美国出生的第四代电子手表。这种手表为什么能跳字呢？

　　这个故事要从1888年一次科学发现说起。

　　1888年的一天，奥地利植物学家莱尼茨尔正在一间简陋的实验室里做实验：他把一种名叫“胆甾醇苯酸酯”的晶体放在试管里加热，看看它熔解时的情况。

　　大家知道，晶体达到一定的温度才能熔化成液体，而在熔化的过程中温度是不变的。例如冰，在0℃时开始化成水，冰在融成水的过程中尽管不断加热，那冰水混合物的温度总是0℃，这个温度就叫冰的熔点。当冰全部熔化之后，再加热，水的温度才上升。

　　胆甾醇苯酸酯的熔点是多少呢？莱尼茨尔发现，当温度升到 14．55℃时，晶体开始熔融成为乳白色的混浊流体，温度不再上升了。莱尼茨尔想，也许这就是晶体的熔点吧？等到全部熔化之后，他继续加热，那液态物质温度随着升高了。可是，当温度升到178．5℃时，竟又出现了温度停止上升的现象。难道它有两个熔点？科学家仔细地看着试管，他发现这时那混浊的流体开始变成清亮的液体，直到液体完全透明了，那温度才又徐徐上升。

　　莱尼茨尔找到了德国物理学家雷蒙恩。雷蒙恩在偏光显微镜下仔细地观察着温度在145．5～178．5℃的胆甾醇苯酸酯流体，一个奇怪的情景出现在雷蒙恩的眼前：乳白色的胆甾醇苯酸酯流体呈现出了光的双折射干涉条纹，这是固态晶体才有的性质，而固态晶体的这种性质是由于它的分子规律地排列造成的，正像运动员在操场上表演叠罗汉，用灯光一照，它的影子也是整齐的“罗汉队”一样。在大街上胡乱走的人群不会出现“罗汉队”的影子，那就像物体里的分子。

　　经过多次试验，雷蒙恩发现，温度在14．55～178．5℃的胆甾醇苯酸酯流体，既具有液体的流动性质，又具有晶体的某些电学和光学性质。严格地说，这种物质既不是液体又不是固体，它是物质的另一种形态。雷蒙恩给它起了个名字——液晶，即“液态晶体”的简称。

　　液晶的发现引起了无数科学工作者的好奇心。人们发现，液晶有许多种，人的眼睛里有个光感受器的膜结构就处于液晶态，神经纤维里也有液晶物质。人们还发现，液晶对于光、热、电、磁极为敏感。这是怎么回事呢？

　　原来，液晶共有两大类，一类叫“溶致液晶”，一类叫“热致液晶”。莱尼茨尔试验时遇到的液晶是一种热致液晶。液晶态的物质分子也像晶体那样按照一定的“队列”排列着。热致液晶分子的“队列”有三种：向列相液晶、胆甾相液晶和近晶相液晶。科学家们对各种液晶的性质进行了深入的研究，到1963年才有人发现向列相液晶的分子“队形”能够在电和磁的作用下迅速变化，从而使它的光学性质发生变化，这叫液晶的电光效应。

　　液晶电光效应的发现，引起了人们的思考：“能不能应用这个特性为人们显示图形呢？这个问题就属于技术问题了。这其中有些钟表工程师就开始思考这样的具体技术问题：能否用液晶当表盘来显示时间呢？ 1968年，美国无线电公司首先提出液晶显示技术方案，并制出液晶手表，可是没有成功。1973年，日本人汲取了美国技术，加以改进，克服了它的缺点，研制成了FE型液晶显示技术，造出了跳字表，并且占领了手表市场。

　　从发现液晶到研究成应用液晶来制作跳字表，经历了80多年的时间。无数的科学家、工程师付出了毕生心血，其中许多人没有取得成功，也没有千古留名，而成功者却是站在他们的肩膀上摘下皇冠的。这就是科学技术的历史，也是人类前进的历史。

　　跳字表接电话

　　跳字表是利用液晶电光效应来报告时间的。在液晶显示器里装上由7段笔画组成的一个“8”字型电极。哪个笔画通了电，相应的液晶分子就立刻改变队形，这一变形，光线就通不过去了，于是我们就看到了字码。

　　由于液晶的性质和温度有关系，使用跳字表时不应把它放在高温和寒冷的地方，也不应当在阳光下曝晒。

　　除了液晶显示的跳字表以外，还有发光二极管显示的跳字表和跳字钟。由于发光二极管用电太多，手表上很少用它，常见的是录像机上的跳字盘和汽车上的跳字钟，这种钟像灯一样自己发光，在夜里十分醒目。

　　用液晶或发光二极管来显示时间，使手表进入了全新的时代。这种跳字表被叫做第四代电子手表，也叫全电子式手表。

　　常见的液晶数字显示电子表的结构包括表环、塑料支架、液晶屏、反光片、石英晶体、集成电路、后盖、电池等大约有49件元件。

　　跳字表的特点就是特别能干。常见的全电子手表是7功能的：它可以显示秒、分、时、日、月、星期，井且可以闹——在预定的时刻发出响声。甚至把跳字表安在笔上、打火机上。

　　12功能的跳字表也相当普遍，它带秒表，可以测定一段时间间隔；带有倒数计时，还可以显示异地时刻，如格林威治时间等。这种手表往往还能记住100多年的日历，它自动报告你年、月、日、星期。

　　后来，人们把微型电脑装入电子手表，它可以帮助主人解方程，计算帐目。有的电脑手表有记忆功能，可以替主人记住电话号码。有的电脑手表有翻译功能，是一本简易词典，可以把日语译成英语，也会把英语译成日语。

　　80年代，无线电通讯技术进入了跳字表。首先出现了带收音机的电子表，以后又出现了录音机手表。1990年有报道说，日本精工表公司、美国蒂梅克斯公司和瑞士某公司正在分别研制一种能接受电文的手表。这种手表是这样工作的：由正常电话机打出电话 （就叫“手表电话”吧），通过一系列电台的转播，打电话人的言语变成了文字信号，传到接电话的电子手表表盘上，电子手表像BP机那样一响，主人抬手一看，上边有一段文字：“爸爸，我下午跟同学一起去参加少年宫活动，晚上七点才回家。”

　　80年代初，人们还发明了一种能说话的电子手表，这种手表会用语言报告时间。如果你某个时刻有事，手表里的电子计算机到时候会向你喊叫：“该上课去了！”有的手表还带游戏机呢！