當今世界使用最廣泛的數字系統是十進制的，這一系統很可能起源於早期人使用手指進行計數。而人類文明一開始把一天分的更細時，則是基於二進制和六進制的。
大多數歷史學家認為古埃及人首先將一天分的更細，他們使用日晷計時。一開始，日晷只是放置在地面上的樁，標明所產生的影子的長度和方向。而早在公元前1500年，埃及人就發明了一種更高級的日晷，埃及人將 T 形杆放置在地上並且校準，能夠將一天從日出到日落劃分為 12 個部分，之所以劃分為 12 個部分，是因為古埃及人當時使用的是 12 進制的數字系統。古埃及人使用 12 進制，是因為月圓 12 次就是一年，而且 12 也恰好等於手指關節數（每四個手指中有三個，不包括拇指）
這就是“第一代”的 12 小時制。不過，雖然這種 12 小時制計時在每天大致想到，但是它們的長度在一年中是變化的，例如夏季的時間就比冬天的時間長得多。
在沒有燈的古代，人類把白天和夜晚認為是兩個對立的部分，而不是現在我們認為白天和夜晚組成同一天。夜晚，無法使用日晷計時，劃分時間更為複雜，早期的古埃及天文學家利用 36 顆恆星劃分夜晚，這 36 顆恆星在夜晚的不同時間依次出現，因此可以通過觀察出現的恆星數目計時。
不過，由於有些恆星難以觀測，所以逐漸簡化到用 12 顆恆星計時夜晚。在埃及新王國期間（公元前1550年至公元前1070年），整個時間測量系統被簡化為使用一組24顆恆星，其中12顆用於計時夜晚。在此期間，古埃及人開始使用漏壺或水鍾計時，內部刻有鱗片，一共 12 個刻度，用於在晚上計時。
太陽光和黑暗時期視為兩個對立的領域而不是同一天的一部分。沒有日晷的幫助，劃分日落和日出之間的黑暗間隔比劃分陽光照射時期更為複雜。然而，在第一次使用日晷的時代，埃及天文學家也首次觀測到了一組36個恆星，它們將天空的圓分成相等的部分。夜晚的流逝可以通過18顆星星的出現來標記，其中三個被分配到兩個黃昏時段，當星星難以觀測時。整個黑暗的時期是由剩下的12顆星標記的，這又導致了12個夜晚的劃分（另一個點頭到十二進制）。在新王國期間（公元前1550年至公元前1070年），這個測量系統被簡化為使用一組24顆恆星，其中12顆標誌著夜晚的通過。漏壺或水鍾也被用來記錄夜間的時間，也許是古代世界最精確的計時裝置。鐘錶是卡納克阿蒙神廟中發現的一種標本，距今約公元前1400年。它是一種傾斜的內表面器皿，用來減少水壓，刻有鱗片，標誌著夜晚在不同月份分為12個部分。
這樣，白天和夜晚都被劃分成 12 個部分，24 小時制的概念就逐步確立了。
古埃及人制定的 24 小時制計時，每個小時並不是等長的，而是取決於幾節的變化，夏季的小時比冬季的小時長，固定長度的小時僅在十四世紀在歐洲首次出現機械鐘之後才變得司空見慣。
希臘天文學家埃拉托色尼（大約生活在公元前276年至公元前194年）使用了一個六十進制系統將一個圓分成60個部分，計出一個早期地理緯度系統。一個世紀後，希帕克將緯度線歸一化，使它們平行於地球幾何。他還設計了一個包含360度和南北向的經線系統。大約公元150年，托勒密將360度緯度和經度劃分為更細的讀數，每個度數被分成60個部分，每個部分又被細分為60個較小的部分，構成了 1 度 = 60 分，1 分 = 60 秒的概念，沿用至今
不過限於當時的時間精度，分和秒的概念並不用於計時，直到十六世紀末，第一個機械鐘的出現，分鐘才進入人類的計時體系。現代社會逐步確立了一天 24 小時，一小時 60 分鐘，一分鐘 60 秒的計時體系。
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