Odmierzanie czasu – od zegarów słonecznych po pulsarowe

Czy zastanawialiście się kiedyś, jaką drogę przeszły czasomierze, nim uzyskały współczesny, nowoczesny wygląd i technologiczne zaawansowanie? Jak prezentowały się pierwsze zegary? W jaki sposób odmierzano czas, zanim się pojawiły?

Czas fascynuje nas od tysięcy lat. Pragniemy go możliwie najdokładniej zmierzyć, określić, może nawet zrozumieć. Dziś, chcąc ustalić godzinę, zerkamy na tarczę zegarka lub spoglądamy na wyświetlacz smartfona. Nie zawsze tak jednak było.

Zegary wodne i słoneczne

Próby precyzyjnego określenia czasu sięgają tysięcy lat. Pierwsze były zegary słoneczne, przy czym za najstarsze z nich uważa się babilońskie konstrukcje oparte na gnomonach, czyli pionowe obeliski, kolumny lub pręty skierowane ku zenitowi. Tego typu budowle stosowano również w starożytnych Chinach, Egipcie, posługiwali się nimi Fenicjanie, a później również Grecy i Rzymianie. W zegarach słonecznych czas określany był za pomocą cienia rzucanego przez przedmiot oświetlony promieniami słońca. Ich wadą było jednak to, że nie działały, gdy słońce chowało się za chmurami. Dużo precyzyjniejsze były zegary wodne – uniezależnione od pogody czy pór roku. Ich działanie opierało się na równomiernym przepływie wody. Najstarszy zachowany zegar wodny pochodzi z Egiptu i datowany jest na rok 1400 p.n.e., choć pierwsze wzmianki o takim wynalazku pochodzą z lat wcześniejszych. Ciekawostką jest tutaj skonstruowany przez Platona zegar wodny z budzikiem. Jego działanie polegało na tym, że płynąca w nim szybkim strumieniem woda doprowadzała do wzrostu ciśnienia powietrza, uruchamiając tym samym gwizdek.

Pierwsze zegary mechaniczne

Skonstruowanie zegara mechanicznego było pierwszym krokiem w stronę nowoczesnego odmierzania czasu. Dokonał tego około roku 1000 francuski matematyk i astronom Gerbert z Aurillac, znany później jako papież Sylwester II. Warto zauważyć, że początkowo zegary mechaniczne budowane były jako wieżowe. W XIV wieku wyraźnie wzrosło zainteresowanie takimi zegarami. Pojawiły się w Mediolanie (1335 rok), w Londynie (1348), a także w Krakowie (1390). Pierwsze zegary miały napęd obciążnikowy, później zamieniono go na napęd wahadłowy. W kolejnych latach oprócz zegarów wieżowych konstruowano również zegary ścienne, stołowe, a w końcu także przenośne.

Zegarki kieszonkowe i naręczne

Wynalezienie zegarka kieszonkowego zawdzięczamy norymberskiemu ślusarzowi i zegarmistrzowi Peterowi Henleinowi, który w roku 1510 skonstruował pierwszy przenośny zegar z mechanizmem sprężynowym. Z początku zegar przenośny był mało poręczny – wprawdzie można było go schować do kieszeni, jednak z uwagi na jego wielkość (blisko 8 cm) i jajowaty kształt było to mało wygodne. Przykład zegarka kieszonkowego podziwiać możemy na obrazie włoskiego malarza epoki renesansu, Maso de San Friano, z 1560 roku – obecnie znajduje się on w zbiorach Muzeum Nauki w South Kensington, w Londynie.

Od zegarków kieszonkowych dzieli nas już tylko krok do naręcznych. Wzbogacone o szybkę i wskazówkę minutową (wskazówka sekundowa dołączona zostanie dopiero sto lat później), pojawiły się jako zegarki-bransolety w roku 1790 za sprawą genewskich zakładów zegarmistrzowskich Jaquet-Droz i Leschot. Skórzane paski do zegarków to wynalazek z początku XX wieku.

W stronę nowoczesności

Szybki rozwój technologiczny, jaki nastąpił w drugiej połowie XX wieku, doprowadził do powstania zegarków opartych na coraz bardziej skomplikowanych mechanizmach czy zjawiskach fizycznych. Zegary kwarcowe zostały skonstruowane wprawdzie już pod koniec lat 20. XX wieku, jednakże powszechne stały się dopiero w latach 60. Mniej więcej w tym samym czasie naukowcy opracowali niezwykle precyzyjne zegary atomowe, których dokładność poprawia skonstruowany w roku 2011 roku zegar pulsarowy, opierający swe działanie o impulsy fal radiowych.

Od zegarów słonecznych po atomowe i pulsarowe – z epoki na epokę udaje się człowiekowi coraz bardziej precyzyjnie odmierzać czas. W jakim kierunku podążą kolejne próby udoskonalenia metody jego mierzenia?