首頁 科技 科技要聞

工程師發揮巧思 日常用品變身奇幻時鐘

里克‧斯坦利用瓶子、鞋子、多米諾骨牌製作令人驚歎的時鐘。(里克‧斯坦利提供)
里克‧斯坦利用瓶子、鞋子、多米諾骨牌製作令人驚歎的時鐘。(里克‧斯坦利提供)

文/Michael Wing 編譯/趙孜濟
時間的重量是多少?對69歲的新奇鐘錶匠里克‧斯坦利(Rick Stanley)來說,它的重量各不相同,取決於鐘擺是用什麼材料製成。

斯坦利近三十年來一直在鑽研打造奇幻的機械報時裝置。他說,做這件事情的意義,在於看到人們面露喜色。

斯坦利孩子般的好奇心,是十幾歲時在舊金山內河碼頭參觀弗蘭克‧奧本海默探索館(Frank Oppenheimer’s Exploratorium)時激發的。在那裡,他看到鞋子檢測機——每個輻條都安裝樣品鞋的輪子在跑步機上行走。

「他們可能是從一個舊製鞋廠裡弄出來的……我覺得看起來很有趣。」斯坦利在電話裡告訴《大紀元時報》,「那時他們正在檢查鞋子的品質,想看看『一雙鞋在開始磨損之前能走多少英里?』」

里克‧斯坦利用酒瓶製作的《瓶中的時間》時鐘。(里克‧斯坦利提供)里克‧斯坦利用酒瓶製作的《瓶中的時間》時鐘。(里克‧斯坦利提供)

里克‧斯坦利製造的《步行時鐘》。(里克‧斯坦利提供)里克‧斯坦利製造的《步行時鐘》。(里克‧斯坦利提供)

《步行時鐘》鞋子輪(大約)每30秒按下一個按鈕。(里克‧斯坦利提供)《步行時鐘》鞋子輪(大約)每30秒按下一個按鈕。(里克‧斯坦利提供)

斯坦利對新型機器的迷戀,使他獲得了加州大學的機械工程學位。畢業後他搬到賓州,在一塊50英畝(約20.2公頃)的土地上建立修補匠天堂。在那裡,他把在探索館裡看到的鞋子檢測機概念,用全新的維度——第四維度呈現。

用生活物品 創作奇幻時鐘

「我感興趣的是用不尋常的物品來精確計時。」斯坦利說。幾十年來,他製造了幾十個奇怪的時鐘裝置,其中一些長達數十英尺。他用各種不同的日常生活物品製作時鐘,如球、高爾夫球、瓶子、自行車。他希望人們看到時會說,「哈,我可從未想過這個東西可以用來計時。」

里克‧斯坦利製作的《木框架時鐘》。(里克‧斯坦利提供)里克‧斯坦利製作的《木框架時鐘》。(里克‧斯坦利提供)

《木框架時鐘》的一個細節,揭示了時鐘的一些基本組件。(里克‧斯坦利提供)《木框架時鐘》的一個細節,揭示了時鐘的一些基本組件。(里克‧斯坦利提供)

蘇斯博士風格(Dr. Seuss)的《步行時鐘》,就是從這種創造力中誕生的。它長24英尺(7.3公尺),採用螺旋形、色彩鮮豔、手工彎曲的金屬製成,在他的穀倉中占據了相當長的牆壁。斯坦利在穀倉中展示他的作品。(註:蘇斯博士是美國著名兒童漫畫家。)

高爾夫球手時鐘。(里克‧斯坦利提供)高爾夫球手時鐘。(里克‧斯坦利提供)

「流體時鐘」(左);「木鐘」右),均由里克‧斯坦利製造。(里克‧斯坦利提供)「流體時鐘」(左);「木鐘」右),均由里克‧斯坦利製造。(里克‧斯坦利提供)

在這個時鐘裡,鞋子檢測機運行途徑是鞋子輪先向右走30秒,再回到左邊完成1分鐘計時。然後附在輪子上的手按下一端的按鈕來改變時間。步行時鐘精確到約三秒以內,並配有數字計時器以確保精確度。這個時鐘上的時間由一個3英尺(91公分)的錶盤顯示,錶盤上有個很新穎的指針(斯坦利作品中反覆出現的特徵),指向分鐘和小時。

學習傳統鐘錶 了解老爺鐘

斯坦利喜歡做手工,並且在計時方面發揮他的想像力,所以他早在二十多年前就開始了鐘錶製造業務。為此,他專門學習傳統鐘錶內部運作的機理,從裡到外充分了解了老爺鐘的原理。老爺鐘五個基本要素,能量、傳動裝置、擒縱器、控制和指示器,都以某種形式存在於斯坦利的獨創作品中。

能量可以採用彈簧動力裝置或石英晶體的形式,或者用最簡單的物理力:重力。岩石或鐘擺的重量可以用來計時。

但這種能量必須可以轉移。傳統上,齒輪傳動會轉換重力使秒針滴答作響,而隨後齒輪減慢這種運動以產生分鐘和小時。

擒縱器是用來抓住這種能量、轉移到齒輪,並再次釋放的機制,它循環往復的工作。老爺鐘的擺動機制在其與齒輪相連的支點處展現了這一點。

至於控制,這就是時間微調發揮作用的地方。例如:鐘擺的可調長度,使用物理(槓桿)來加速或減慢擺動的速度,通常鐘擺被調整為每秒擺動一次。或者,在斯坦利的《步行時鐘》裡,輪子行走的距離成為控制因素。

最後,指示器顯示時間,包括錶盤、指針、數字顯示,以及為此目的而設計的其他指針、標記和指示器。

挑戰想像力 讓人眼睛一亮

斯坦利了解到,鐘錶製造的局限性只被個人的想像力限制。對他來說,將日常物品變成時鐘的挑戰是不可抗拒的。

有一天,他看到一個瓶子,心想,「如果我把一堆瓶子放在一起,可以把它們做成齒輪嗎?它們會破裂嗎?」結果,製成之後的作品讓人「眼睛為之一亮」,而且啟發人們「以稍微不同的眼光」思考一切,這就是讓他繼續前行的原因。

斯坦利的展示區和工作區(他的穀倉陳列室、木工區和金屬加工區,要麼是翻新的破舊附屬建築,要麼是新建築),到處都是測試品、原型和成品。「我和它們一起生活了幾年」,「將來它們可能會被用到新時鐘之中。」

他曾製作過一個「高爾夫球手鐘」。一名木雕高爾夫球手將鋼珠軸承推過高爾夫球場,然後掉入與垂直透明塑膠管相連的孔中,並用刻線來指示分鐘,滾珠軸承最多可堆疊60分鐘,時間一到全部倒出。自動螺旋輸送機將它們運回另一輪。旗幟上的數字計時器顯示小時。

還有更多時鐘。「流體時鐘」在高大的玻璃燒杯中注滿報時液體,火車鐘的汽笛聲代替了布穀鳥鐘咕咕叫聲。「多米諾骨牌時鐘」每小時推倒一次報時,然後自動恢復原狀。斯坦利的「變形時鐘」,從老爺鐘變成帶有數字計時器的桌子,演繹了令人驚歎的技術。

在里克‧斯坦利的工作室裏,電動木偶(左)操控音響;《時間旅行者》俬時鐘(右)的細節。(里克‧斯坦利提供)在里克‧斯坦利的工作室裏,電動木偶(左)操控音響;《時間旅行者》俬時鐘(右)的細節。(里克‧斯坦利提供)

《時間旅行者》時鐘。(里克‧斯坦利提供)《時間旅行者》時鐘。(里克‧斯坦利提供)

《時間旅行者》是他最新的時鐘作品之一。在行李手推車堆滿有趣的斑駁行李,整體由液壓系統控制。每隔1小時,其中一個箱子就會緩慢打開,裡面裝滿陳舊雜物和旅行物品。

背後動力 大眾接受和喜愛度

除了蘇斯博士風格外,斯坦利工作室裡還有電動木偶,執行枯燥到好笑的任務,爲斯坦利帶來樂趣更甚於其他,如拿著雞毛撣子的手臂按時從天花板上垂下1英尺(30.48公分)撢除灰塵,一隻奇特的手臂可以按下按鈕,播放斯坦利喜歡的音樂。一個餵食器可以在感應到貓身上的晶片時,自動降低和升高餵貓的碗。

斯坦利的時鐘顯示了技術的魅力,這就是學習和樂趣所在。鐘錶匠過去常常透過齒輪來展示美感和工藝,而今天的技術雖乾淨俐落卻缺乏想像力,「參觀者從中學不到什麼東西」,他說。

時鐘《瓶中的時間》細節。(里克‧斯坦利提供)時鐘《瓶中的時間》細節。(里克‧斯坦利提供)

《瓶中的時間》特寫。(里克‧斯坦利提供)《瓶中的時間》特寫。(里克‧斯坦利提供)

所有這些樂趣和獨創性,都圍繞著計時技術慢慢發展出來。斯坦利表示,對於他在這生活了四十多年的賓州人來說,背後的動力與大眾接受和喜愛程度有關。雖然博物館想買他的作品,但偶爾光臨的學校團體卻帶給他最大的快樂。

《瓶中的時間》。(里克‧斯坦利提供)《瓶中的時間》。(里克‧斯坦利提供)

「孩子們看到這些東西,似乎從得到了啟發」,斯坦利說,「他們告訴我,他們回家後也要製造東西,這總是能引起我的共鳴。」

原文:「Pennsylvania Man Builds Amazing Clocks Made of Bottles, Shoes, Even Dominos—And They Really Work」刊於英文《大紀元時報》網站。◇