François-Paul Journe所創作的Chronomètre à Résonance,至今仍然是世界上唯一一枚應用共振現象的腕錶。

Text: 楊文翰

在過去幾百年的歷史演變中,能夠成為名垂青史、受人尊崇的製錶大師,往往都會在製錶發展過程中,作出具影響力的技術性突破。Abraham-Louis Bregeut的陀飛輪,Pierre Le Roy的detent escapememt,還有Thomas Tompion、George Graham、John Harrison、Ferdinand Berthoud、Jean-Antoine Lépine和Antide Janvier等,近代則有殿堂級人馬George Daniels、Philippe Dufour,以及François-Paul Journe。而François-Paul所創作的Chronomètre à Résonance,至今仍然是世界上唯一一枚應用共振現象的腕錶。

自然物理現象

介紹F.P. Journe的Chronomètre à Résonance之前,讓我們先簡單了解一下共振原理。共振是一種自然物理現象。一件物件移動時,會把若干振頻傳送出去,隨著另一件物件感受到振頻,吸收箇中的能量,慢慢便會以相同的頻率振動起來。例如無線電通訊系統的發射台和接收器均會使用共振器來過濾訊號頻率。當我們調校收音機的選台裝置時,收音機會發出劈啪聲響,直到所選的電波與發射台的同步、協調,達至共振的效果,便能發出聲響。又例如,磁力共振造影(Magnetic resonance imaging,簡稱MRI),就是利用人體質子的共振來產生影像。在音樂世界中,共振現象更加顯而易見。

而荷蘭數學家、物理學家及天文學家Christiaan Huygens(1629-1695)是首個觀察及記錄鐘擺特性的人。他發現,當兩個鐘擺放置於同一道牆上,它們便會同步來回擺動。基於耦合效應,即使其中一個鐘擺跟另一個鐘擺的擺動變得不協調,兩個鐘擺最後還是會再度同步擺動。

在製錶世界裡,共振的意思就是把兩個獨立的機芯裝置在一起,讓它們的運行速度因共振現象而達至同步、協調,從而提升腕錶走時的精確性。

共振腕錶誕生

生於1751年的法國製錶大師Antide Janvier,曾經創作過不少傑作,包括複雜天文時計、行星儀,以及一系列天體模型。而在其中一座他製造的天文鐘裡,就應用了物理學的共振現象。François-Paul對此技術十分著迷,想要把這種自然現象應用到機械錶上,從而提升腕錶的精確性和穩定性,於是在1983年開始著手研究。

研發初期,François-Paul雖然未能確定是否能夠將兩個大型鐘擺裝置在一枚腕錶的細小空間內,但就肯定共振現象會提高時計的精確性。他花了數年時間來克服種種技術挑戰和困難,不斷研究和思考,最終都能理解到共振現象的箇中奧妙。錶與鐘擺本質不一樣,所以他先嘗試製作一枚共振式懷錶,可是他發現它的表現並沒有達到預期的效果。

1983年的共振式袋錶機芯原型

François-Paul一度擱置了這個研發項目,然而他還是不停想起Antide Janvier的鐘擺設計,算式、草圖和時計的原型等不斷在他的腦海裡浮現。最後,他終於排除萬難,在2000年成功創製出世上第一枚可量產的共振腕錶Resonance®。

腕錶中的兩個擺輪交替地發揮激發器(exciter)及共振器(resonator)的作用。當它們同時擺動時,便會基於共振原理而互相制衡。兩個擺輪的節拍彼此吻合,互相為對方提供牽引力,並達至更高的穩定性,同時亦為整枚機芯注入更多慣性動力。要達到這個互相協調的效果,必先要維持兩個擺輪在六個擺放位置的頻率差每日少於5秒,當中涉及極為精細的調校工作。

一般而言,傳統的機械錶很容易受到外來的干擾,影響機芯運作。可是Chronomètre à Résonance的情況不一樣,當外來干擾影響到其中一個擺輪的擺幅時,兩個擺輪會因共振原理發揮作用而相互調節,逐步恢復彼此間的協調節奏,從而抵銷外來干擾對腕錶造成的負面影響。

2001-2002年間推出的Ruthenium款式。

2004年,F.P. Journe推出搭載18K玫瑰金機芯的Chronomètre à Résonance。到2010年,為了紀念腕錶面世十週年,F.P. Journe推出新款Chronomètre à Résonance,9時位置改用24小時轉盤顯示;3時位置的銀製小錶盤則保持原有設計,以指針指示同一時區時間。兩個小錶盤亦可作兩地時間顯示。而這款十週年版Chronomètre à Résonance,更於當年的GPHG日內瓦鐘錶大賞中,贏得最佳複雜功能腕錶大獎的殊榮。

以18K玫瑰金打造的Chronomètre à Résonance機芯。

全新共振腕錶

F.P. Journe於2020年為慶祝Chronomètre à Résonance腕錶面世20週年,再度推出全新錶款,機芯經過大幅改動,僅以一個發條鼓提供動力,位於機芯中央的差速器把發條鼓的動力傳到兩組傳動齒輪,而每組傳動齒輪都配備一個一秒鐘恒定動力裝置(remontoirs-d’égalité),令傳送到擒縱系統的動力更平均。新錶的錶殼也經過重新設計,2點位置的錶冠用以上鍊和調校時間,拉出後順時針方向調校左邊24小時錶盤的時間,逆時針方調校右邊12小時錶盤旳時間。而把4點位置的錶冠拉出,即可同時重置兩支小秒針。腕錶錶殼有40和42毫米兩個尺碼,也有鉑金和18K 6N紅金兩種材質選擇,玫瑰金製手上鍊機芯,動力儲備約42小時,而最穩定的動力輸出時間是28小時+/-2小時,還有動力儲備顯示功能。

機芯經過大幅改動,僅以一個發條鼓提供動力,位於機芯中央的差速器把發條鼓的動力傳到兩組傳動齒輪,而每組傳動齒輪都配備一個一秒鐘恒定動力裝置(remontoirs-d’égalité)。