W jaki sposób człowiek mierzył czas na przestrzeni dziejów?

Już w bardzo odległych czasach, o których nie mamy zbyt dużego pojęcia stosowano różne metody odmierzania czasu. Odmierzanie czasu łączy się z astronomią ponieważ pierwsze metody, opierały się na tak zwany ruchu słońca po sklepieniu nieba (niebieskim). Pionierami w odmierzaniu czasu byli chińczycy, którzy już w 2500 roku przed naszą erą wykorzystywali prostą konstrukcję nazywaną Gnomonem. Niektóre źródła, są skłonne podawać inne daty momentu, w którym zaczęto używać Gnomonu, między innymi 3000 rok przed naszą erą, oraz 4000 rok przed naszą erą. Gnomon był bardzo prostym, żeby nie powiedzieć prymitywnym urządzeniem stworzonym przez Chińczyków. Czym był Gnomon? To słup lub też pręt ustawiony pionowo na publicznym placu, wokoło, którego oznaczano konkretne godziny. Jak łatwo się domyślić cień w ciągu dnia przesuwał się pokazując mieszkańcom, która obecnie jest godzina. zegra słoneczny Tego rodzaju wskaźnik godziny ustawiano między innymi w miastach chiński, babilońskich, a także miastach egipskich. Niestety metoda ta nie była perfekcyjna, cywilizacje tamtych czasów nie wiedziały, że w zależności od pory roku wskazania były różniące się od siebie. Egipcjanie dopracowali ową metodę tworząc instrument, który wskazywał godzinę względem długości padającego cienia. Egipcjanie stworzyli także około 2000 roku przed naszą erą przenośne zegary słoneczne, oraz zegar gwiazdowy pozwalający ustalać godzinę po zachodzie słońca, w nocy.

Nawet dziś możemy spotkać zegary słoneczne, których używa się na co dzień, z tym, że należy pamiętać, że takie zegary przeszły szereg modyfikacji, dzięki którym, są prawie tak dokładne jak innego rodzaju zegary. Dzięki odpowiedniemu pochyleniu pręta w zegarze słonecznym, w zależności od położenia geograficznego w którym znajdował się zegar, było możliwe dokładniejsze określanie czasu. Wcześniej wspominany Gnomon był używany również do wyznaczania azymutu Słońca co z kolei świadczy, że było to jedno z pierwszych urządzeń astronomicznych używanych przez człowieka.

Dokładne wyznaczenie czasu, bez względu na obecną porę roku było możliwe po tym, jak skonstruowano pierwszy zegar wodny. Było to prawdopodobnie pierwsze takie urządzenie lecz data powstania zegara wodnego nie jest znana nikomu. klepsydra Pierwszą wersję stworzyli Egipcjanie, domyślić się można, ze forma tego wynalazku była prosta ale jednocześnie niedokładna. Egipcjanie stworzyli naczynie, wewnątrz którego znajdowała się woda, a na dole tego naczynia pozostawiano otwór aby woda mogła wydostawać się na zewnątrz. Zegar wodny używano również w Chinach, udoskonalono go lecz nadal nie był w stanie spełnić odpowiednio swoich zadań. Największym problemem zegara wodnego była nieregularna prędkość wydostającej się wody, im więcej było jej w naczyniu, tym szybciej wydostawała się na zewnątrz, a w raz z malejącą ilością jej naczyniu (naporu wody) prędkość ta malała dając nierównomierne efekty, przez co zegar nie był dokładny. Grecy wnieśli pewną modyfikację do zegarów wodnych, mianowicie używano ich do ściśle określonych celów, każdy z zegarów odmierzał konkretną ilość czasu i był wykorzystywany wielokrotnie do odmierzenia takiej samej ilości czasu (na przykład podczas przemówień publicznych odliczano czas delikwentom, w ciągu którego mogli wygłaszać swoje przemówienia). Ulepszone zegary wodne przetrwały aż do czternastego wieku, w tym samym czasie prawdopodobnie powstał zegar piaskowy, nazywany także klepsydrą. Działał on na tej samej zasadzie z tym wyjątkiem, że wewnątrz naczynia znajdował się piasek, a nie woda. Rozwiązano tym samym problem z naporem wody przez który woda nie zawsze płynęła z taką samą prędkością od początku do końca. Do dziś możemy znaleźć w sklepach z pamiątkami klepsydry piaskowe.

Śmiało możemy powiedzieć, że Chińczycy to naród wynalazców, ponieważ kolejny przyrząd służący do całodobowego pomiaru upływania czasu był także używany na początku w Chinach. Był to zegar ogniowy mianem którego na początku nazywano świeczki z podziałką, a w późniejszym czasie były to rowki wypełnione łatwopalnym proszkiem, który wyznaczał upływający czas wraz z czasem swojego spalania. Nie trzeba chyba mówić, że zegar ogniowy był równie niedokładny jak zegar wodny.

astrolabium Kolejnym ciekawym wynalazkiem na który warto zwrócić uwagę jest osiągnięcie Greków. Stworzenie astrolabium przez Hipparcha było niezwykłym i jakże ważnym osiągnięciem naukowo technicznym w tamtych czasach. Astrolabium w późniejszym czasie zostało udoskonalone przez Ptolemeusza, a samo astrolabium składało się niewielkiej ilości kręgów, z różnego rodzaju materiałów (w zależności od „gustu” wykonawcy). Astrolabium to najzwyczajniej w świecie model nieba przerzucony na płaszczyznę. Urządzenie to pokazuje nam konkretne położenie ciał niebieskich o określonej dacie bądź też konkretnym czasie. Duże zainteresowanie tym wynalazkiem przejawiali Arabowie, którzy to zresztą także udoskonalili astrolabium, a także dzięki ich podbojom Iberii w dziewiątym wieku, astrolabium poznano również w Zachodniej Europie. Astrolabium umożliwiało ustalenie czasu na podstawie obserwacji Słońca oraz na podstawie obserwacji gwiazd. Urządzenie to miało również szerokie zastosowanie w astronomii, miernictwie czy chociażby nawigacji.

zegar mechaniczny Z wiekiem czternastym zaczęto stosować nowe rodzaje zegarów, o wiele dokładniejsze niż poprzednicy. Były to zegary mechaniczne, których siłą napędową była siła mechaniczna tworzona przez obciążnik lub też sprężynę, a prawidłową prędkość mechanizmu kół zębatych gwarantował regulator. Pierwsze z pierwszych zegarów mechanicznych niczym nie przypominały obecnych zegarów, nie posiadały one ani tarczy, ani nawet wskazówek, pełne godziny były „wybijane” przez umieszczony wewnątrz dzwon, który był uruchamiany przez mechanizm. Zegary tego rodzaju były umieszczane przeważnie na wieżach kościelnych, a w późniejszych czasach również na pałacach oraz ratuszach miejskich. Najstarszym zachowanym do dnia dzisiejszego, zegarem mechanicznym, jest zegar znajdujący się w angielskim Wells. Jego powstanie określa się na 1325 rok. Również w Polsce zegary mechaniczne cieszyły się duża popularnością, między innymi jeden z pierwszych zegarów umieszczonych w naszym kraju znajdował się we Wrocławiu, na tamtejszym ratuszu, datę powstanie tego zegara mechanicznego określa się na 1368 rok. Już na początku wieku piętnastego takie zegary na wieżach miały także następujące miasta: Gniezno, Warszawa, Kraków oraz Lwów i Gdańsk. W wieku czternastym zegary mechaniczne umieszczane na wieżach otrzymały pewnego rodzaju ulepszenia, a mianowicie dodano do nich tarczę i wskazówki. Ówczesne zegary pozwalały jedynie określić czas z błędem sięgającym nawet piętnaście minut.

zegarek firmy Seiko model Astron z 1969 roku Już od czasów w których ludzie wynaleźli zegary wieżowe chciano skonstruować zminiaturyzowaną wersję takiego zegara, który można by było umieścić w domu. Źródła historyczne mówią o tym, że jedne z pierwszych zegarów domowych pojawiały się równolegle z pojawianiem się zegarów wieżowych. Były one konstruowane na podobnej zasadzie jak zegary wieżowe, miały tarczę oraz wskazówki, a także obciążnik. Po około stu latach od wynalezienia zegara wieżowego ludzie wynaleźli nowy rodzaj napędu dla mechanizmu domowych zegarów, a mianowicie sprężyny. Ulepszone zegary domowe dawały się już przenosić z miejsca na miejsce lecz nadal posiadały dwie podstawowe wady, były niedokładne, a także działały tylko i wyłącznie w pozycji pionowej.

W późniejszych czasach powstawały zegary wahadłowe. Około 1810 roku powstał pierwszy zegarek na rękę lecz nie jest pewne kto wynalazł tego rodzaju zegarki. Około 1860 roku zegarki na rękę zaczęto produkować masowo aby każdy człowiek mógł posiadać zegarek. W 1929 roku zaczęła się tak zwana rewolucja elektroniczna dzięki, której powstał zegarek elektroniczny wielkości małego pokoju, stworzony przez Marrisona. W 1969 roku zaczęto masową produkcję pierwszego na świecie zegarka kwarcowego, była to firma Seiko, a zegarek nazywał się Astron.

Czas coraz dokładniejszy i standaryzowany

Przez długi czas pozorna wędrówka słońca na niebie regulowała działalność człowieka. Cień patyka wbitego w ziemię stanowił wystarczającą wskazówkę. Lecz godzina słoneczna jest inna na każdym południku: gdy u nas słońce już wschodzi, 100 km dalej na zachód panuje jeszcze noc. I jak to się umawiać?
Niegdyś na wsi porę wyjścia w pole i powrotu do domu wyznaczał dźwięk dzwonu. Godzina na ratuszowym zegarze, mimo niedokładności, wystarczała obywatelom miasta. Każde miasto i wieś maiły swój lokalny czas, wskazywany przez tarczę zegara słonecznego, czas sąsiadów się nie liczył! Podróże zdarzały się rzadko i były tak powolne, że zmiana czasu ich nie zakłócała.

Zdążyć na pociąg
W XIX wieku wynaleziono kolej. Około roku 1950 rozwinęła się ona do tego stopnia, że zachowanie czasu lokalnego na każdym dworcu stało się niemożliwe. W USA każda kampania kolejowa miała swój czas. Zorganizowanie podróży w kraju, W którym gdy w San Francisco była godzina 9.00, to w Nowym Jorku 12.00, stanowiło prawdziwy problem! Zunifikowanie systemów czasowych w Europie stało się niezbędne, gdy pojawiły się międzypaństwowe linie kolejowe! W 1875 r. na międzynarodowym kongresie zaproponowano podział kuli ziemskiej na 24 strefy czasowe, a w 1885 przyjęto godzinę południka Greenwich (pod Londynem) jako odnośnik (stąd czas GMT, Greenwich mean time).

Na czasie...
Wynalezienie telegrafu około roku 1830 pozwalało na przekazywanie godziny z dokładnością do około jednej minuty. Na początku XX w. radio na całym świecie podawało czas z dokładnością do ułamka sekundy. Ponieważ dostrzeżono kilkusekundowe różnice pomiędzy krajami, powstało międzynarodowe biuro czasowe. Od 1920 r. koordynowało wyniki podawane przez różne obserwatoria i podawało Czas Uniwersalny (UT). Wkrótce pojawił się nowy wynalazek: można było ustalić dokładny czas przez telefon. W 1933 r. we Francji telefonistki zastąpiono maszyną; zegarynka podawała czas z dokładnością do ok. jednej setnej sekundy. Sukces był olbrzymi. USA, a potem Anglia zainstalowały podobna aparaturę.

Wbrew kaprysom Ziemi
Czas uniwersalny definiowany na podstawie obrotów Ziemi wokół osi jest czasem astronomicznym. Nasza planeta jest jednak kapryśna i nawet najdokładniejsze zegary wskazują niewielkie dobowe odchylenia. Powstanie zegara atomowego o nadzwyczajnej stabilności doprowadziło w 1950 r. do ustanowienia czasu fizyków, niezależnego od ruchów Ziemi, Międzynarodowego Czasu Atomowego (TAI). Dzięki satelitom jest on podawany na całej planecie z dokładnością do jednej miliardowej sekundy i użyteczny na przykład w radionawigacji. Ale nie w podróży pociągiem… UT i TAI nie pokrywają się z samej definicji. Obowiązujący czas lokalny, podawany przez zegarynkę Uniwersalny Czas Koordynowany (UTC), równie dokładny jak TAI, lecz korygowany od czasu do czasu, by możliwie jak najmniej odbiegał od UT.

© czas.net Strony na czasie Kontakt