中國的圭表和日晷
　　圭表和日晷都是以太陽為觀測目標的計時儀器，它們的結構簡單，是我國流傳於世最古老的天文儀器。現在一般人所說的「圭表」是由「表」發展而來，再由圭表演變而為「日晷」（圖1　）　。所謂的表，最初就是一根直立於平地上的竿子或石柱，遠古人們在生活中就發現太陽照射下的物體影子之方向和長短會隨著太陽所在位置而有規律地變化。逐漸地，就有人想到用竹竿或石柱來專門做為觀測影子變化的工具。表的結構雖然簡單，但用途卻很多，譬如可依據影子的方向和長短定出方向、節氣、時刻、地域等。圭表是由直立於平地的表和一個正南北方向平放的尺（圭）組成。大約最晚在春秋中葉，利用圭表測量日影，已經是制定曆法的重要方法了；利用此法測定出回歸年長度為365.25日。

公元前3500年開始有埃及方尖碑和日晷（圖2）
公元前21世紀（夏代）已有「天干記日法」

　　干支紀法：干支是天干和地支的總稱。甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸叫天干，子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥叫地支。把干支順序相配正好六十為一周，這就是俗稱的六十為一甲子。古人常用干支紀法來紀年、紀月、紀日、紀時。

公元前2000~1500年的馬雅人利用太陽和月亮的東昇西降訂出方位，觀測其影子周而復始的變化現象而製成馬雅曆（圖3）
公元前1900~1600年的英國巨石陣

　　可能是建於青銅器時代的英國南部沙丁堡「巨石陣」是英國古代巨石建築遺址，1740年已被提出它的東北向排列堆砌與指示一定季節的日出、日落方位有關，甚至它們可預言著月食的發生。

公元前7世紀，周秦時代已測得「回歸年長度」及使用 19 年 7 閏的四分曆。
公元前6世紀，畢達哥拉斯以「周而復始」的規律現象和「數字」來標示時間。

　　著名的希臘科學家畢達哥拉斯（Pythagoras, 約580~500 BC. 發明著名的數學畢式定理者，被尊為數學和音樂之父　）　，他憑藉遊學埃及、巴比倫的幾何數學專長和音樂的和諧體驗（圖4　）　，由月相的周期變化觀察推斷月亮是球狀的（月球　）　，並進一步推測大地和其他星體也是球狀的，畢達哥拉斯主張以幾何或數學的方式、和諧的原則來瞭解所有的自然事物，他在義大利率先提出了「和諧宇宙」的概念和「球形大地（地球）」的見解，和以「周而復始」規律現象和「數字」來標示時間的觀念。

公元前4世紀使用的阿茲特克曆。（圖5）
公元前2世紀，拖勒密以象限儀來量測日月的周期運行，開創了以量測「周而復始的週期現象」來定義時間。
公元1090年，宋代蘇頌建水運儀象台。

　　宋元祐年間，吏部尚書蘇頌檢查太史局與翰林兩天文台不同構造之天文觀測儀器後，兼採自漢唐以來諸家對於渾儀、渾象、激水運輸之說法，將儀象分置於一檯子之上下隔，且樞機輪軸隱於中；司辰、擊鼓、搖鈴、執牌的設備連於輪軸之上且出沒於五層木閣內，以水激輪、輪轉而儀象皆動。製成中國唯一有說明的自動水運天文 (渾) 儀 (渾) 象及自動報時天文台，名為「水運儀象台　」　，且其是可隨地球自轉的追蹤觀星裝置。比西方鐘錶早了600年；而其發明的「擒縱器」更比現代鐘錶內的「卡子」早1000年。又經英人李約瑟仿造實驗，證明巧妙精確。

1504年，華耳 (Walther) 發明機械時鐘。
1583年，伽利略發現單擺周期運動特性。
1656年，惠更斯發明具擺錘的天文鐘。

　　惠更斯 (C. Huygens) 將鐘擺加裝在機械時鐘後，原本不很可靠的時鐘就準確了。你知道為什麼有擺鎚的鐘會比先前的機械時鐘來得準確嗎 ? 換句話說，你知道怎樣才能讓機械式運轉的時鐘周而復始且規律、精準地呈現每一時刻嗎？在我們的展示中有一個控制機械運轉的裝置，稱為「卡子　」　，它是控制機械運轉時不會太快，也不會太慢的裝置。相同原理，本館中國的科學與技術展示區所展示的「水運儀象台　」　，也有一套控制齒輪穩定運轉的操作裝置，我們稱它為「擒縱器」，其功用相當於卡子。
　建於15世紀的布拉格舊市政府大樓，有座仍能指出日月木土金等星位置的中古天文鐘（圖6）。

1736年，哈利遜發明具經度的航海計時鐘。（圖7）
1905年，愛因斯坦發表「狹義相對論　」　，提出「相對時空」概念。

　在愛因斯坦（圖8）以前，一般人總認為時間是「絕對」的，宇宙間任何場合，不管在飛機上、在家中、在天狼星上，時光都以同樣的速度流逝，而其流逝的快慢可以數量來表示，凡是周期變化的現象，都可以做為測量的單位。20 世紀初，愛因斯坦開始介紹「相對時間」，就是在不同的情況下時間快慢不同，在客觀的周期測量上，快慢也有不同。以致於現今常以所在環境裡的原子和分子振盪之周期 (頻率 ) 來做為測量時間的標準。

　　如果我們用愛因斯坦的相對論觀點來看「時間」，那是很有趣且奇妙的事。時間和空間彼此有非常密切的關係，愛因斯坦將時間視同於三維度空間外的另一維度的「空間」。依據狹義相對論，時間、空間和物體質量是隨著物體運行的速度而變的。從一個相對靜止的座標去觀察一個運動中的物體，動的物體質量會相對地增加，與運行同向的尺度會相對地縮短，時間也相對地慢了下來。