Historia pierwszych zegarów

Dopiero niedawno - przynajmniej jeśli chodzi o historię ludzkości - ludzie poczuli potrzebę poznania pory dnia. Wielkie cywilizacje na Bliskim Wschodzie i w Afryce Północnej po raz pierwszy zainicjowały zegary od około 5000 do 6000 lat temu. Z towarzyszącymi im biurokracjami i formalnymi religiami kultury te musiały efektywniej organizować swój czas.

Wszystko zegary muszą mieć dwa podstawowe elementy: Muszą mieć regularny, stały lub powtarzalny proces lub działanie, w którym wyznaczają równe przyrosty czasu. Wczesne przykłady takich procesów obejmują ruch słońca po niebie, świece zaznaczane przyrostowo, lampy naftowe oznaczone zbiorniki, okulary przeciwsłoneczne lub „klepsydry”, a na Wschodzie małe kamienne lub metalowe labirynty wypełnione kadzidłem, które paliłoby się tempo.

Zegary muszą również mieć możliwość śledzenia przyrostów czasu i być w stanie wyświetlać wynik.

Historia punktualność to historia poszukiwania coraz bardziej spójnych działań lub procesów w celu regulacji częstotliwości zegara.

The Egipcjanie byli jednymi z pierwszych, którzy formalnie podzielili dni na części przypominające godziny. Obeliski - smukłe, zwężające się, czworoboczne zabytki - zostały zbudowane już w 3500 rpne Ich poruszające się cienie tworzyły rodzaj zegara słonecznego, umożliwiając obywatelom podzielenie dnia na dwie części, wskazując południe. Pokazali także najdłuższe i najkrótsze dni w roku, kiedy cień w południe był najkrótszym lub najdłuższym w roku. Później wokół podstawy pomnika dodano markery wskazujące dalsze podziały czasowe.

Inny egipski zegar lub zegar cienia wszedł do użytku około 1500 pne do pomiaru przejścia "godziny." To urządzenie podzieliło dzień nasłoneczniony na 10 części plus dwie „godziny zmierzchu” rano i wieczór. Kiedy długi trzon z pięcioma zmiennie rozmieszczonymi znakami został zorientowany rano na wschód i zachód, podniesiona poprzeczka na wschodnim końcu rzuciła ruchomy cień na znaki. W południe urządzenie zostało obrócone w przeciwnym kierunku, aby zmierzyć popołudniowe „godziny”.

Merkhet, najstarsze znane narzędzie astronomiczne, to egipski rozwój około 600 rpne Dwa merkety zostały użyte do ustanowienia linii północ-południe przez zrównanie ich z Gwiazdą Polarną. Można je następnie wykorzystać do oznaczenia godzin nocnych poprzez określenie, kiedy pewne inne gwiazdy przekroczyły południk.

W pogoni za całoroczną dokładnością zegary słoneczne ewoluowały od płaskich poziomych lub pionowych płyt do bardziej skomplikowanych form. Jedną wersją była półkulista tarcza, zagłębienie w kształcie misy wycięte w kamienny blok, który nosił centralny pionowy gnomon lub wskaźnik i został wypisany setami godzinnych linii. Hemicykl, o którym mówi się, że został wynaleziony około 300 rpne, usunął bezużyteczną połowę półkuli, aby uzyskać wygląd półkuli wyciętej na krawędzi kwadratowego bloku. Do 30 p.n.e. rzymski architekt Marek Witruwiusz mógłby opisać 13 różnych stylów zegarów słonecznych używanych w Grecji, Azji Mniejszej i we Włoszech.

Zegary wodne były jednymi z pierwszych mierzących czas, które nie zależały od obserwacji ciał niebieskich. Jeden z najstarszych został znaleziony w grobie Amenhotepa I, pochowany około 1500 roku p.n.e. Później nazwani clepsydras lub „złodzieje wody” przez Greków, którzy zaczęli ich używać około 325 rpne, były to kamienie naczynia o pochyłych bokach, które pozwalały na kapanie wody z niemal stałą prędkością z małej dziury w pobliżu Dolny.

Inne clepsydry były cylindrycznymi lub misecznymi pojemnikami zaprojektowanymi do powolnego napełniania wodą napływającą ze stałą prędkością. Oznaczenia na wewnętrznych powierzchniach mierzyły upływ „godzin”, gdy osiągnął poziom wody. Zegary te były używane do określania godzin w nocy, ale mogły być również używane w świetle dziennym. Inna wersja składała się z metalowej miski z otworem w dnie. Miska napełni się i zatonie po pewnym czasie, gdy zostanie umieszczona w pojemniku z wodą. Są one nadal używane w Afryce Północnej w XXI wieku.

Bardziej skomplikowane i imponujące zmechanizowane zegary wodne zostały opracowane między 100 pne a 500 ne przez greckich i rzymskich horologów i astronomów. Dodatkowa złożoność miała na celu uczynienie przepływu bardziej stałym przez regulację ciśnienia wody i zapewnienie bardziej efektownych wskaźników upływu czasu. Niektóre zegary wodne dzwoniły dzwonkami i gongami. Inni otworzyli drzwi i okna, aby pokazać małe postacie ludzi lub przesunęli wskaźniki, tarcze i modele astrologiczne wszechświata.

Szybkość przepływu wody jest bardzo trudna do dokładnego kontrolowania, więc zegar oparty na tym przepływie nigdy nie mógłby osiągnąć doskonałej dokładności. Ludzi naturalnie prowadzono do innych podejść.

Grecki astronom, Andronikos, nadzorował budowę Wieży Wiatrów w Atenach w I wieku p.n.e. Ta ośmiokątna struktura pokazuje zarówno zegary słoneczne, jak i mechaniczne wskaźniki godzin. Zawiera 24-godzinną zmechanizowaną klepsydrę i wskaźniki ośmiu wiatrów, od których wieża ma swoją nazwę. Wyświetlało pory roku oraz daty i okresy astrologiczne. Rzymianie opracowali również zmechanizowane clepsydry, ale ich złożoność niewiele poprawiła w porównaniu z prostszymi metodami określania upływu czasu.

Na Dalekim Wschodzie wytwarzanie zmechanizowanego zegara astronomicznego / astrologicznego rozwijało się od 200 do 1300 roku n.e. Chińskie klepsydry z III wieku napędzały różne mechanizmy ilustrujące zjawiska astronomiczne.

Jedną z najbardziej skomplikowanych wież zegarowych zbudował Su Sung i jego współpracownicy w 1088 roku n.e. Mechanizm Su Sunga obejmował ucieczkę napędzaną wodą wynalezioną około 725 roku n.e. Wieża zegarowa Su Sung, wysoka na 30 stóp, posiadała napędzany brązem silnik sfera armilarna do obserwacji: automatycznie obracająca się niebieska kula ziemska i pięć przednich paneli z drzwiami, które umożliwiały oglądanie zmieniających się manekinów, które dzwoniły dzwonkami lub gongami. Trzymał tablety wskazujące godzinę lub inne specjalne pory dnia.