世界上最早機械鐘的由來,最早的機械鐘叫“塔鐘”,約在13世紀發明成功。與手表不同,這種鐘架在高塔上,利用重錘下墜的力量帶動齒輪,齒輪再帶動指針走動,并用“擒縱器”控制齒輪轉動的速度,以得到比較正確的時間。但是,利用重錘驅動的鐘,只能高高地架在塔上,很不適用。因此,德國人彼德·亨利,在1500年發明了用彈簧驅動的鐘。
1528年的一天,18歲的伽利略到比薩教堂去做禮拜,無意中,他發現一盞掛在神像上的銅燈在擺動。并發現吊燈擺動的幅度雖然逐漸變小,但擺動一次所用的時間卻不見變少。于是,他以自己脈搏的跳動次數來測算,測出了吊燈擺動的周期與擺動的幅度無關這個單擺擺動的等時性規律。
幾年后,惠更斯讀到伽利略的論文,他禁不住想到:“既然物體的擺動有等時的特性,那么,如果能利用物體擺動的力最來驅使鐘里的齒輪轉動,不是可以得到更準確的時間嗎?”
在此基礎上又做了進一步確定,確定了單擺振動的周期與擺長的平方根成正比的關系。惠更斯非常興奮,立刻進行計時器的實驗。失敗了,又失敗了……他孜孜不倦,功夫不負有心人,經過一連串的實驗后,惠更斯終于設計出一個鐘擺機構,取代塔鐘里的平衡輪,并在1656年委托制鐘匠,成功地制造出第一座用擺的振動來計時的時鐘。