万年历的机械原理

发布时间:2017/6/2

来源:中国钟表培训基地 (2014年12月10日


                   万年历的机械原理

一年365天,分成12个月,这12个月里有7个月是31天,4个月是30天,1个月是28天或29天。如此复杂的算法如果要靠一些大小不等的齿轮运作、计算,并塞进一个小小的表壳里,可以想见其工程之困难度。这也是为什么万年历手表数量如此稀少,价格却又是永远居高不下的原因了。 
  万年历表机心可以分成两个部份,一个部份主管时、分、秒一般的计时工作,另一个部分就如同一套天文自走模式,它以一枚微型的卫星齿轮系统运作,整个系统自转一周需时四年。凭借着这个系统,万年历表就可以将历法中复杂的大小月、闰年等计算得一清二楚。 
  万年历表机心的研究始于17世纪初期。1615年日内瓦的达布创制了史上第一个具万年历功能的钟,1636年施尔曼也制造了一个。接下来的数个世纪,许多制表大师不断地投入,钻研机械结构的改进,但迄今所得成果不过是将万年历机心的体积缩小,还没有人能确实达到「永久」的程度。各个品牌的万年历表除了造型各异,表面设计有别外,有一个共通的限制,就是日期的准确度都只到2100年。这是因为所有的万年历机心都只能计算四年一闰,无法进一步计算「百年不闰,但每四百年要闰」这么复杂的算式(如果要达到这个程度,其日历系统自转一圈就要四百年)。 
  简单地说,号称「万年历」的手表只知道将可以用「四」除尽的年份都视为闰年,却不知到人类想出来的历法是这么地复杂—18001900、与2100年都不是闰年。所以万年历表在1901年至2100年之间会正确无误地指示今天是几月几日,但是到210031日那天,你的万年历表却会显示229日,还要劳烦你手动将它拨到31日,然后你就可以再用个100年不用调整(2200年也不是闰年)。 
  目前就同时存在许多历法,例如亚洲各国包括我们还在使用的阴历,一年分十二个月,每月三十天或二十九天;每三年有一个闰月,五年两个闰月,十九年七个闰月。还有回历、佛历等,只是因为现代是基督文明当道,所以公历就成为全球的标准。但这也不过是近百来年的事,谁知道将来会不会更改。 
  万年历表的表面显示大同小异,大部分都一定具备一般手表没有的月份与闰年显示功能。比较少见的是具备年份显示功能,可能设计者认为很少人需要从手表上确认年份吧!年份的表现有两种,一种是具有四位数字的年份窗口,例如IWC的达文西万年历。而积家表的万年历则如同早期的计算机一样,为了节省空间采用二位数的年份格式,不过保证不会有千禧虫的问题。 
  大部分讨论万年历表都局限在机械机心。一般以为以电子技术而言,万年历实在是小菜,而想象石英机心的万年历表应是满街跑。但其实配备石英机心万年历的品牌比机械机心的少的多了,而且其功能一样被限制在2100年前有效。只是拜石英之赐,能将机心缩小,而制出女用万年历表罢了!一方面是市场考量,实用性不大;另一方面万年历如果不以机械齿轮来运作,也很难显现天体运作的生命力吧! 
  谈起月相表,还必须留心一下该表是“老月相”还是“新月相”。前者以宝珀为代表,月相盘每天跳动一格,每29天零12小时运行一周。后者以朗格为代表,月相盘一直在缓慢地转动。前者的好处是简洁牢固,但每走两年半就会有一天误差。后者的好处是误差小,每隔122.6年才会有一天误差,但也有行家担心该表中拉动月相盘运转的弹簧在50年以后需要维修甚至更换。是“老月相”好,还是“新月相”佳,不同的行家有不同的意见。 
  月相盈亏是月球绕着地球运行的周期,自古以来人们用月亮的阴晴圆缺来测量、记录时间,作为祭祀、农作与节庆的依据,“阴历”或称“农历”也就是由此而来。阴历是每个新月决定一个月的第一天,每个弦月对应一个星期的第一天,而阴历一个月只有2912小时44分钟又2.8秒左右。而现在普遍通用的“阳历”,是以地球绕行太阳公转一周的长短所制定的历法,它具备日数长短不一的十二个月份,有三十一天、三十天、二十八天或者四年一度的二十九天,而一个阳历年共费时365.2422...天。 
  但是这种取近似值29.5天所制作的59齿月相盘,也意味着每个阴历月便会快了44分钟又2.8秒,大约阴历年每27个月就会快一天。于是为了缩小误差,制表师设计出另外一种较复杂的135齿月相盘,每个阴历月误差值缩小至仅有57.2秒左右,也就是经过122年,这个月相盘才需要以人手校正一次,如此精确的性能相当于佩戴一辈子都不用调校,所以现在很多表厂采用这种“新月相”来提供月相盈亏显示的精确度。  
  需要说明的是,在巴塞尔上,FRANCK MULLER展出了一款万年历表,据说是目前唯一的一款真正的万年历表!