文／侯文忠．圖／張蕙敏
位於本館植物公園入口右側的這座3.5公尺高的水鐘基座底部裝置一個泵浦，負責將下方儲水槽中的液體打入上方儲水槽（J），使槽中的液體維持一定的水位，以維持穩定的速率由底部的F1及F2出口不斷流出，使水鐘開始運作。
圖1.矗立於植物公園一隅的水鐘，是吸引觀眾駐足的另一景點。 |
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圖2.水鐘結構圖首先，我們來看看經由F1注入的這組以粉紅色標示的管子。F1的液體不斷流入C匙，滿匙後液體便倒入S1彎管中。C匙連接鐘擺，藉此微小的力量便足以維持鐘擺擺動。S1至S4彎管主要目的是為了排除溫度、水位高度等影響液體流動速率的因子，亦可用來計算振幅。鐘擺的每次振幅時間為2.5秒。
在C匙下，彎管S1會收集流入的液體，並在2次振幅後（5秒），因其液量超過彎管S1容量而流出至彎管S2。彎管S2、S3、S4的容量則分別是S1的2、4和8倍，也就是說液體會在10秒、20秒及40秒後被虹吸落下，將液體依序排下至E球。這一連串的彎管為一計算系統，E球中注滿的液體總是在鐘擺擺動48次（120秒）後，完全流入下方儲水槽中。故每2分鐘，E球液量排空在T4管中產生低壓，導致B球中充滿的液體，排經G2流至分鐘柱的單位壺中。
由F2出口注入的液體（以橘色標示部分）在不到2分鐘的時間內即可注滿B球，滿後溢出的液體即進入D球中。B球的體積和分鐘柱的每單位壺的體積相等。G1和G2部分可避免T4的低壓作用傳至S1~S4彎管和小時柱。R1及R2帽上有如小針孔般的開口，會緩慢平衡虹吸作用循環間的壓力。
而小時柱（以綠色標示部分）在分鐘柱液量達60的高度時，SM彎管的虹吸作用使分鐘柱的液體全部排空，而內部的低壓傳至D球，此時D球在少於1小時的時間內已由B球溢出的液體注滿，然後D球內液體經彎管虹吸至小時柱中並充滿一單位壺。小時柱中每個壺型容器代表1小時。所以，在中午12時至1時或午夜12時至1時之間是以「0」來顯示。分鐘柱有29個壺型容器，每個容器所呈現的時間是2分鐘。
管子內的容液為50％不含離子的水（non-ionized water）加上50％的甲醇（methyl alcohol）再加入染色劑混合而成。由於光線及氧化作用，液體中的調色劑會慢慢起化學變化而產生混濁，因此需每3、4個月清理一次。
當您瞭解水鐘是如何運轉時，是否會覺得它真是一件融合科學奧妙、巧奪天工的藝術精品呢？在您滿載著植物公園的點點滴滴，駕車準備離去時，停車場出口旁的水鐘還是如常地以炫麗多彩之姿，向您揮手道別，並期待下次再相會。