当今世界使用最广泛的数字系统是十进制的，这一系统很可能起源于早期人使用手指进行计数。而人类文明一开始把一天分的更细时，则是基于二进制和六进制的。
大多数历史学家认为古埃及人首先将一天分的更细，他们使用日晷计时。一开始，日晷只是放置在地面上的桩，标明所产生的影子的长度和方向。而早在公元前1500年，埃及人就发明了一种更高级的日晷，埃及人将 T 形杆放置在地上并且校准，能够将一天从日出到日落划分为 12 个部分，之所以划分为 12 个部分，是因为古埃及人当时使用的是 12 进制的数字系统。古埃及人使用 12 进制，是因为月圆 12 次就是一年，而且 12 也恰好等于手指关节数（每四个手指中有三个，不包括拇指）
这就是“第一代”的 12 小时制。不过，虽然这种 12 小时制计时在每天大致想到，但是它们的长度在一年中是变化的，例如夏季的时间就比冬天的时间长得多。
在没有灯的古代，人类把白天和夜晚认为是两个对立的部分，而不是现在我们认为白天和夜晚组成同一天。夜晚，无法使用日晷计时，划分时间更为复杂，早期的古埃及天文学家利用 36 颗恒星划分夜晚，这 36 颗恒星在夜晚的不同时间依次出现，因此可以通过观察出现的恒星数目计时。
不过，由于有些恒星难以观测，所以逐渐简化到用 12 颗恒星计时夜晚。在埃及新王国期间（公元前1550年至公元前1070年），整个时间测量系统被简化为使用一组24颗恒星，其中12颗用于计时夜晚。在此期间，古埃及人开始使用漏壶或水钟计时，内部刻有鳞片，一共 12 个刻度，用于在晚上计时。
太阳光和黑暗时期视为两个对立的领域而不是同一天的一部分。没有日晷的帮助，划分日落和日出之间的黑暗间隔比划分阳光照射时期更为复杂。然而，在第一次使用日晷的时代，埃及天文学家也首次观测到了一组36个恒星，它们将天空的圆分成相等的部分。夜晚的流逝可以通过18颗星星的出现来标记，其中三个被分配到两个黄昏时段，当星星难以观测时。整个黑暗的时期是由剩下的12颗星标记的，这又导致了12个夜晚的划分（另一个点头到十二进制）。在新王国期间（公元前1550年至公元前1070年），这个测量系统被简化为使用一组24颗恒星，其中12颗标志着夜晚的通过。漏壶或水钟也被用来记录夜间的时间，也许是古代世界最精确的计时装置。钟表是卡纳克阿蒙神庙中发现的一种标本，距今约公元前1400年。它是一种倾斜的内表面器皿，用来减少水压，刻有鳞片，标志着夜晚在不同月份分为12个部分。
这样，白天和夜晚都被划分成 12 个部分，24 小时制的概念就逐步确立了。
古埃及人制定的 24 小时制计时，每个小时并不是等长的，而是取决于几节的变化，夏季的小时比冬季的小时长，固定长度的小时仅在十四世纪在欧洲首次出现机械钟之后才变得司空见惯。
希腊天文学家埃拉托色尼（大约生活在公元前276年至公元前194年）使用了一个六十进制系统将一个圆分成60个部分，计出一个早期地理纬度系统。一个世纪后，希帕克将纬度线归一化，使它们平行于地球几何。他还设计了一个包含360度和南北向的经线系统。大约公元150年，托勒密将360度纬度和经度划分为更细的读数，每个度数被分成60个部分，每个部分又被细分为60个较小的部分，构成了 1 度 = 60 分，1 分 = 60 秒的概念，沿用至今
不过限于当时的时间精度，分和秒的概念并不用于计时，直到十六世纪末，第一个机械钟的出现，分钟才进入人类的计时体系。现代社会逐步确立了一天 24 小时，一小时 60 分钟，一分钟 60 秒的计时体系。
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