从古老的挂钟到小巧的快摆手表，尽管花样繁多，却都有个摆。
摆是钟表的心脏。只有不停摆的钟才能指示时间；只有准确的摆，才能使钟表走得准确。在人类计量史和物理学史中，摆的发明是个重大的历史事件。
你不知道吧？发明摆的，是一位和你年龄相仿的少年呢！
这件事发生在1583年。那时的欧洲被教会统治着，每个礼拜日教堂都跪着虔诚的教徒，迷信窒息着科学。
在意大利的比萨城里有一个17岁的大学生伽利略，当时他正在学医。这天，教堂的钟声又响了，他随着人群跪拜到神像之下。忽然，一阵风吹来，头上发出轻轻的响声。什么在响呢？伽利略不顾低头祈祷的规定，抬头一看，原来是悬在天花板上的挂灯微微晃动了。这本来是人们常见的，而伽利略却细心地观察起来。
“啊，多么平稳，多么均匀啊！”自幼爱好机械的伽利略好像发现了一个秘密，竟忘了祈祷。
当时没有钟表，怎样比较一下这吊灯摆动一次的时间呢？伽利略思考着，不再去听神甫的讲道。
在第二天的课堂上，他听到老师的讲课：“……一般地说，脉搏跳动的次数是稳定的……”呵！能不能用脉搏来测定那摆动着的吊灯呢？再次做礼拜时，伽利略按着手腕，看着吊灯，暗暗计算着摆动的时间。在教堂的祈祷声中他发现了一个科学原理：在吊灯的摆动逐渐平息的过程中，也就是摆动的幅度变得越来越小时，每次摆动所用的时间并不改变！
回家以后，这个贫寒的大学生就用简陋的材料做了一个机械摆，深入地研究了摆的运动，发现了摆的规律。
单摆摆动一次所用的时间叫做周期。摆的周期和它的质量无关，和它的摆动幅度也没有多大关系，只和摆长有关。这就是单摆的等时性。伽利略的摆首先被医生用来量度脉搏，叫做脉搏计。
伽利略很想用摆来指示时间。但是迷信窒息了科学，他由于从事科学活动遭到了教会的迫害。直到1636年，他已经双目失明，还向荷兰政府建议试制摆钟，却没有如愿。
1656年，荷兰科学家惠更斯完成了伽利略的遗愿，造出了一座摆钟，以后，摆钟就逐渐取代了日晷、火钟和水钟。直到现代，钟摆及其变形的各种摆仍然是钟表的心脏。
让我们也来学学伽利略，做一个单摆振动实验：找一根细长的线，大约1米长，在线的一端系一个小铁锁，再把另一端悬挂在一个支架上（比方拴到门框上），小铁锁便能自由摆起来。这就是单摆。
单摆静止时是竖直的，这个位置就叫它的平衡位置。
单摆从平衡位置向左（或向右）摆动，又返回来经过平衡位置向右（或向左）摆动，最后返回平衡位置所用的一段时间，叫单摆的周期。也就是说，周期是单摆完成一次振动的时间。
单摆振动的周期和什么有关系呢？找一块表，就可以揭穿其中的秘密。好，你不要改变细线的长度（这叫摆长），也不要让单摆摆动的幅度太大，摆的角度小于5度。试试吧！试验几次你会发现，不管哪一次摆动，它的周期总是一定的，摆长为1米时，周期总是大约2秒。
现在，摆长不变，把小铁锁换成一个小铜锁或者小铅弹，再试试看，怎么样？它的周期依然如故。这说明，单摆周期和单摆的质量没有关系。
最后，让我们改变一下摆长，看看会怎样。这时你会发现，倘若缩短摆长，周期便会缩短。摆长1米时，周期约2秒；摆长1/4米时，周期大约1秒；反过来，加大摆长，那周期便会加大，当摆长为4米时，周期会达到4秒。总之，在一定的地方，摆长一定时，单摆周期是恒定的，这就叫摆的等时性。
摆为什么会摆动呢？这和地球的吸引力有关系。当摆不在平衡位置上的时候，重力和细线的拉力不在一条直线上，于是就产生了使摆返回平衡位置的力，引起摆动。单摆运动的周期和地球的吸引力有关系，所以，摆的等时性有个前提：必须是在同一地方，即地心吸引力不要变化。把摆钟从赤道移到北极，从洼地升到山巅，摆钟就走不准了。因为对同一个单摆，地球的吸引力有了变化。
这个实验也可以这样做：看准钟表，计算一下1秒钟内单摆摆动几次或者1分钟内单摆摆动几次。这叫测定单摆的频率。频率就是单摆每秒钟振动的次数，它的单位是赫兹，1赫兹＝1/秒。
很明显，单摆的周期是2秒，它的频率就是1/2赫兹；周期是1/3秒，频率就是3赫兹……周期（T）和频率（f）的关系是：
周期=1效率（T=1f）。