九世纪在查理大帝的努力下,欧洲的每一座大教堂都设立了自己的学校,更多的希腊经典被翻译成欧洲语言,教学的思辨性也越来越强。贸易和商业的繁荣带来了大量的财富和新的知识,欧洲迎来了一场觉醒。人们看到了新时代的曙光,更加相信未来生活必定更好。乐观情绪让人类感觉自己是万物的主宰。
对于天体运行机制的理解以及制造水利机械的经验催生出了技术上的一个重大发明机械钟。从五世纪建立“本笃会”开始,修士们每天就要在固定的时间参加各项活动。当时的每一个正点都会有修士负责值守敲钟,直到靠水力驱动的时钟发明之后,修士们解决了彻夜值班的问题。
考古学家在布鲁塞尔附近的维莱尔修道院遗址发掘出了一块刻于1268年左右的石板,上面就是一位守夜人的职责“你应当用小壶向蓄水池里灌水,直到水位到达标准线完倒后,应当按照同样的流程重新设置闹钟,这样你就能睡个好觉。”不过随着季节的变化,当时制作的钟每小时的长度也会有不同,夏天白天的一小时比冬天白天的一小时更长。直到1271年英国的天文学家罗伯特研制出了“立轴横杆式的机械钟”,才真正准确地划分了每一个小时。
新式钟在13世纪的80~90年代开始盛行,从最初的宗教生活转变成人们的日常需求,并渗透到了世俗生活的方方面面。到了一些重大的日子,欧洲的大小城镇广场上都能听到那些熟悉的钟声。之后商人们开始研究比较小型的钟。到了15世纪中期,当欧洲逐渐走出黑死病的阴影,经济再次走上快车道的时候,时间就是金钱,人们对于便携式钟表的需求日益高涨。1450年左右一位勃艮第的贵族肖像里就出现了新式的弹簧钟。到了16世纪中期弹簧钟已经小到可以做成表,小型钟表满足了绝大多数用户的需求。
不过天文学家对此要求更高,他们觉得弹簧钟不太准,而且会因为制作材质的不同以及天气的变化,磨损的程度发生偏差。有时候一天中误差有4分钟,这对检测行星运行规律来说是一个很大的偏差。荷兰的眼镜制造师汉斯·李普希发明了望远镜之后,天文学家对于观测星星的时间要求更加严苛。于是荷兰人兴起了研究计时器的热情,他们制造出了第一台钟摆计时器。
重大变革的诞生有时完全出于偶然。虽然当时很多人都在努力改变钟表的精度,但是一直没有找到真正的答案答案。直到亚伯拉罕·达比发现了焦炭燃烧可以维持极高温度,让玻璃和陶土可以重新融合得到一种新兴材料。这个思路也催生出了炼钢过程中的技术进步,18世纪晚期新的钢材弯曲成的弹簧成为了精密时钟的部件,将时钟误差缩短到了短短几秒。这种冶炼方法得到的材料为18世纪的社会带来了深刻变革。