纵观历史，计时方法及其重要性经历了巨大的演变，反映了人类社会不断变化的需求和技术进步。在最早的农业文明中，时间的划分非常简单，仅以昼夜交替来决定，完全取决于阳光的照射。这种原始的方法一直沿用到公元前1500年左右日晷的发明。日晷的出现使得古希腊和古罗马等古代文明能够将一天划分成更易于管理的时间段，即小时。然而，日晷对阳光的依赖也带来了其局限性，促使人们在公元前1000年左右开发出更精密的计时工具，例如水钟。虽然水钟的精度有所提高，但它也存在一些缺陷，例如水压问题和堵塞。公元8世纪沙漏的出现提供了一种更可靠的替代方案，尽管它仍然不适合长期计时。直到14世纪，欧洲僧侣们才出于对精确祈祷时间表的需求，发明了第一批机械钟。这些早期的钟表由重锤驱动，并由擒纵机构调节，虽然具有开创性意义，但仍然缺乏广泛应用所需的精度和便携性。1583年，伽利略·伽利莱发现了摆锤原理，这标志着钟表精度的一次重大飞跃，使钟表能够以每天几秒的精度测量时间。然而，便携性问题仍然悬而未决，直到弹簧装置的出现，最终促成了怀表的诞生。这项创新标志着真正便携式计时的开端，彻底改变了人们与时间互动和理解时间的方式。.
在人类历史的大部分时间里，精确计时并非至关重要。撇开数千年前根本无法精确计时这一事实不谈，当时也根本没有这方面的必要。早期以农业为基础的文明，只要太阳升起就劳作，天黑就停止。直到人类开始摆脱纯粹的农业社会，人们才开始寻求一种比简单地将一天划分为“白天”和“黑夜”更精确的计时方式。
已知最早将一天划分成更小时间段的装置是日晷，它至少在公元前1500年就已发明。一位聪明的发明家（他的名字将永远湮没在历史长河中）注意到，物体投射的影子会随着时间的推移而改变长度和方向，于是他意识到，可以将一根棍子竖立在地上，通过标记影子落下的位置，将白天划分成一个个离散的时间段。这些时间段最终被称为“小时”，每个小时是每天日照时间的十二分之一。日晷是一个绝妙的发明，它使得古希腊和古罗马文明的有序发展成为可能。日晷的一大优点是便于携带。然而，它也存在一些非常基本的缺陷。首先，也是最重要的一点，它只能在阳光照射时才能正常工作。这在晚上不成问题，因为当时没有人会在黑暗中工作。但在阴天，这就成了一个大问题。然而，即使在阳光灿烂的日子里，白昼的长度也会随着一年中的时间而变化，这意味着从夏至到冬至，“一小时”的长度也会变化多达 30 分钟。.
由于日晷的局限性，人们开始寻找其他不依赖太阳的计时方法。早期尝试中非常流行的一种是水钟（也称水滴钟），它大约发明于公元前1000年。水钟的原理是水会以看似稳定的速率从一个小孔中渗出，通过记录从特制容器底部小孔渗出的水量来计时。水钟比日晷精确得多，因为水流速度不受一天中或一年中不同时间的影响，也不受日照与否的影响。然而，水钟本身也存在一些严重的缺陷。.
虽然水滴看起来以稳定的速度滴落，但实际上，容器中的水越多，由于水的重量产生的压力，漏水的速度就越快。古埃及人通过使用倾斜的容器来解决这个问题，这样随着水量的减少，水压就会趋于平衡。然而，其他问题也随之而来，例如，水滴落的小孔会随着时间的推移而变大，导致更多的水更快地流过；此外，这个小孔还很容易堵塞。更糟糕的是，如果天气冷到水结冰，那就麻烦了！水钟本身也并不便于携带。.
人们很快意识到，并非只有水才能以恒定的速度流动，于是沙漏应运而生，大约发明于公元8世纪。它之所以没有更早发明出来，主要原因可能在于当时人们的玻璃吹制技术还不够精湛。沙漏利用沙子从一个玻璃容器流向另一个，沙子通过连接两个容器的小孔进入其中。沙子的流动不会像之前的水钟和日晷那样受到各种因素的影响。然而，大型沙漏并不实用，而且如果想要长时间计时，通常需要一天之内反复翻转沙漏。总而言之，它是一个很好的计时器，但却不是一个精准的计时工具。.
这种情况一直持续到14世纪，当时欧洲的一群僧侣意识到他们需要一种更好的方法来判断何时该祈祷。要知道，僧侣的生活围绕着一套固定的祈祷时间表展开——黎明时分、日出时分、上午十点、中午十二点、下午十点、日落时分和夜幕降临时各祈祷一次。因此，知道正确的时间不再仅仅是一种便利，而是一种宗教义务！正因如此，这些僧侣发明了已知最早的机械钟。顺便一提，“钟”（clock）这个词源于荷兰语中“钟”（bell）的意思，因为这些早期的机械钟没有指针，设计上只是简单地报时。.
除了钟铃敲击装置外，这些早期的钟表还有两个重要的要求。首先是动力来源，这由系在绳索或链条上的重物提供。重物被抬到钟的顶部，然后依靠重力下落。其次，需要某种方法使重物缓慢、有节奏地下落，而不是像铅块一样猛烈坠落。而这则是由一种精妙的装置实现的。
擒纵机构是一种巧妙的发明。简单来说，擒纵机构是一种能够定期中断重物下落轨迹的装置，使重物每次下落一小段距离，而不是一次性全部下落。这正是钟表“滴答”作响的原理：擒纵机构往复运动，交替啮合和释放与重物相连的齿轮，从而发出独特的滴答声。.
这些最早的钟表虽然是技术奇迹，但精度并不高。而且，虽然它们可以将一小时细分为更细小的单位（因此我们用“分钟”来指代一小时的第一个小单位），但它们无法将一小时进一步细分，也就是“第二”个小单位（没错，“第二”这个词也是由此而来）。直到一位名叫伽利略·伽利莱的杰出青年在1583年左右发现了摆的原理，这个问题才得以解决。简而言之，他注意到，无论一个摆锤摆动的幅度有多大，它来回摆动所需的时间总是相同的。事实上，他发现摆锤返回所需的时间取决于摆锤本身的长度，而不是摆动的幅度。通过将精确测量的摆锤连接到钟表的擒纵机构上，钟表匠们得以制造出每天误差在几秒以内的计时器，而不是以分钟为单位的计时器。施加在摆锤上的力的大小并不重要，因为力只会影响摆锤摆动的宽度，而不会影响摆锤本身的长度。.
所以，我们现在有了无论白天黑夜还是四季都能正常运转，并且长时间走时都非常精准的钟表。可惜的是，它们仍然不太便于携带，因为重锤不会规律地落下，而且如果受到外界运动的影响，摆锤也无法正常工作。而这正是怀表的用武之地。.
使钟表得以便携的关键发明（手表不就是便携式钟表吗？）是弹簧。事实上，弹簧的使用可能是继擒纵机构发明之后，钟表史上第二重要的发展。使钟表便携的第一步是用一种无论钟表处于何种位置都能提供稳定动力的装置来取代用于驱动钟表的沉重重物。人们发现，紧密缠绕的高张力金属条在展开时能提供相对稳定的动力，这正是所需的材料。当然，钟表匠们很快就注意到，弹簧在展开时产生的动力会越来越小，但他们想出了许多巧妙的办法来解决这个问题。
解决该问题的方法包括“stackfreed”和“fusee”等装置。
使钟表真正便携的第二步是找到一种替代摆锤的装置，摆锤负责使钟表以精确的时间间隔走动。早期的“便携式钟表”使用一种叫做“摆锤”的装置，它由悬挂在旋转平衡杆两端的两个非常小的重物组成，但这种装置既不精确，也不真正便携。然而，新发现的弹簧再次解决了这个问题。人们发现，可以将一圈非常细的金属丝（由于其极细，被称为“游丝”）直接连接到摆轮上，当主发条的力传递到擒纵机构时，连接的游丝会以非常规律的节奏卷绕和展开，从而使擒纵机构按照所需的精确时间间隔啮合和释放。而且，在大多数情况下，无论钟表如何握持，这种规律都能成立，从而实现了真正的便携性。.
早期便携式钟表与真正意义上的怀表之间的界限并不清晰。虽然早在15世纪就可能出现了弹簧驱动的钟表，但直到17世纪中期才出现弹簧调节的钟表，此后不久，它们就变得足够小巧，可以佩戴在腰间或放入口袋。很快，凡是买得起的人都会佩戴这种风靡一时的新奇发明——怀表。.
