恒定力裝置

自古以來，人類不斷嘗試找出量度時間的方法，他們將時間劃成等份，並發明出等時理論 (Isochronism)。第一枚機械時計面世後，專家們開始想辦法，讓推動擒縱系統的力度變得穩定、平均。當時擺輪游絲尚未出現，而所謂的“foliot”擺輪則因為機芯齒輪結構的設計不完善，以致其力度呈不規則狀態，令機芯的準確性大減。於是，當時的時鐘只能配備時針，每十二小時完成一個迴圈，其準確度未足以應付分鐘的量度。直到主發條發明以後，座鐘隨之出現。十五世紀鐘錶大師 Jost Bürgi 於是構思了一個獨特的設計，為機芯加置一組獨立的齒輪系統，讓主發條連續發出短暫的衝刺並驅動擺輪運作，從而令擒縱系統能夠自行運行數月之久。這就是世上首個恒定力裝置。

後來，十七世紀一名荷蘭鐘錶匠 Christiaan Huygens 發明了游絲及擺陀裝置（pendulum），這兩項發明令鐘錶達到前所未有的精確性。分針的使用開始普及，恒定力裝置於是漸漸被人遺忘達一個世紀。隨著十八世紀啟蒙時代的來臨，科技發展一日千里，天文觀測及海洋航行中的經度量度，促使測量儀器不斷發展，時計的精確度亦得以大幅提升。科技發展令當時大部分時計都開始配備秒針，時間量度變得更為準確。英國鐘錶大師Thomas Mudge為H.3航海天文鐘安裝了恒定力裝置；法國皇室御用時計大師Robert Robin亦為其精確時計安裝這項發明。出乎意料地，恒定力裝置在十九世紀再次廣泛應用於建築物的時計製作中，這不是為了彌補主發條動力輸出的瑕疵（當時的時計是依靠懸錘的動力驅動的），而是為了將機芯與指針隔離，因為後者暴露於強風中，以致機芯零部件的運作受到影響。

可惜，由於恒定力裝置的製作過於複雜及費時，來到二十世紀，它又幾被製錶人放棄，碩果僅存的例子包括英國製錶巨匠 George Daniels，他把它應用於一枚陀飛輪懷錶上；同期 Anthony Randall 則於製造 John Harrison H.4 座鐘時加設同樣的裝置；而我則把恒定力裝置應用於三枚陀飛輪懷錶、“sympathetic”座鐘，另外就是首次將這樣的裝置應用於腕錶中，成為F.P. Journe – Invenit et Fecit的首個錶款Tourbillon Souverain。

恒定力裝置的奧妙之處，在於每個製錶人都能夠在同樣的基礎下，以個人的演繹方法任意發揮。

令時間靜止的定秒藝術

十七世紀末，時計技術漸趨成熟，鐘錶匠開始研究「秒」的量度。荷蘭科學家Huygens便發明瞭錘擺，通過使用一條一米長的擺陀逐秒擺動，從而令時計面盤上的秒針得以逐格向前跳。

直到十八世紀，鐘錶匠開始把上述設計放諸腕錶中。為此，他們發明瞭延長擺動週期的擺輪，或所謂的「擺陀式擒縱器」，又或是M. Pouzait 發明的大型擺輪。可惜這樣的設計不能達到理想的精確度，所以很快便被淘汰了。

為了可以準確量度每秒時間並令秒針逐秒向前跳，十九世紀時期的製錶師們集思廣益，發展出不同類型的裝置。

當時最流行的「定秒系統」有三種：

– 第一種：從主發條向外加設連串齒輪，利用擒縱系統的活動把動力每秒釋放，透過齒輪把秒針向前推。這種稱為「獨立定秒」的機械設計的優點是不會影響時計的精確性，佩戴者又可于任何時間停止這個功能。

– 第二種：在擒縱輪外加設一系列齒輪，然後再由彈簧控制一個鑄有60齒的秒輪逐秒向前轉。這設計雖然簡單，但準確度並非太理想。

– 第三種：一種稱為“single beat”擒縱系統的裝置。它的擒縱輪會於擺輪完成兩次擺動後方向前轉動一秒。這特別的擒縱結構又稱為中國式丁齒輪，它曾在中國非常流行，因為時間靜止這個概念跟中國的人生哲學有十分微妙的關係。

來到現在，Tourbillon Souverain 陀飛輪腕錶備有一個「自然定秒」系統，並由恒定力系統操控，讓每秒鐘的運行精確無誤。