시간 측정은 생활에 필요합니다. 시간이 얼마나 오래 혹은 짧게 지나가는지 단순히 느낌으로는 정확히 알 수 없습니다. 객관적으로 시간을 측정하는 '자기'가 필요합니다. 예를 들어, 지구의 자전속도는 매우 작아서 정확도가 낮을 때는 일정하다고 생각할 수 있습니다. 지구가 한 바퀴 돌는 시간을 단위로 사용하는 것이 하루입니다. 시간을 더 세분화하려면 더 작은 일관된 운동을 측정 기준으로 사용해야 합니다. 16세기 유럽 르네상스 기간에 이탈리아의 과학자 갈릴레오는 우연히 발견했습니다: 심지어 교회에서 오고 가는 여러 개의 랜턴의 摆動 정도가 점차 줄어들더라도, 각 摆動의 시간은 항상 같습니다. 이 발견은 시간을 측정하는 간단한 방법을 제공했습니다: 단순히 스위ง이 분針과 시계 針을 회전시키도록 하면 정확한 시간을 알 수 있습니다.
그러나 이러한 스위ง을 이용한 기계식 시계를 현실화하려면 큰 어려움을 극복해야 합니다. 스위ง은 운동할 때 필연적으로 다양한 저항에 의해 방해를 받습니다: 베어링 내의 마찰 및 공기 저항. 이러한 저항 때문에 스위ง의 摆動 정도는 점차 줄어들어 결국 0으로 끝납니다. 이 문제를 해결하기 위해 영리한 장인들은 '擒纵 기구'를 발명했습니다. 이 기구는 擒纵 휠과 擒纵 포크로 구성되어 있습니다. 擒纵 휠은 무게와 연결되고, 擒纵 포크는 스위ง과 연결됩니다. 무게를 높은 위치에 올린 후 방출하면, 무게는 중력에 의해 천천히 내려오며, 擒纵 휠에 의해 擒纵 포크에 충돌합니다. 擒纵 기구의 영리함은 스위ง이 어떤 방향으로 이동하든, 충돌 방향이 항상 운동 방향과 일치한다는 것입니다. 스위ง의 각 摆動 때마다 저항으로 인해 손실된 에너지는 擒纵 휠의 충돌로 보충되어, 스위ง의 摆動 정도가 줄어들지 않습니다.
이러한 巧妙한 擒纵 기구는 수천 년 전부터 물을 이용하여 구동되는 '수운 기계식 시계'에 적용되었습니다. 1656년, 네덜란드 과학자 하이그스(Huygens)는 擒纵 기구가 장착된 첫 시계를 설계했습니다.
물리학에서 물체에 작용하는 힘과 그 물체가 움직이는 거리의 곱을 작용력이라고 합니다. 만일 물체의 이동 방향과 힘의 방향이 일치하면, 작용력은 양작용력이며, 물체의 에너지를 증가시킵니다. 만약 두 방향이 반대이면, 그것은 음작용력이며, 물체의 에너지를 감소시킵니다. 스위ง의 운동 과정에서, 저항은 스위ง의 운동 방향과 반대이며, 擒纵 기구의 충돌은 스위ง의 운동 방향과 일치합니다. 저항의 음작용력이 擒纵 기구의 양작용력으로 정확히 보충되면, 스위ง의 에너지는 일정하게 유지되며, 시계는 계속 운동할 수 있습니다. 스위ง의 에너지는 사라지지 않지만, 열의 형태로 다른 에너지로 전환됩니다. 擒纵 기구가 보충하는 에너지도 무게의 하강으로 생긴 것이 아니라, 사용자가 수동으로 올려주는 것입니다. 객관적으로, 에너지는 만들 수도 없고, 없애도 할 수도 없습니다. 그것은 단순히 다른 형태로 다른 사물 간에 전환됩니다. 이것이 자연에서 보편적으로 존재하는 에너지 보존법칙입니다.