Jak człowiek mierzył czas- zegar i jego historia.

Opublikowany 2018-06-28 22:11:44
Kategoria Modern-Clock

Umbra suntdiesnostriCieniem są dni nasze. Z zegarem i czasem przez wieki.

Czas jest pojęciem względnym, ile ludzkich istnień tyle interpretacji. Czas to potęga nadnaturalna, niczym olbrzym poruszający się bez przeszkód wciąż naprzód i naprzód. Jest jednak jedna mała istota – człowiek, który pragnie go zatrzymać, walczyć, złapać choćby na chwilę – jest to myśl, prawdziwy ludzki geniusz, mimo iż nie pojął istoty czasu, nie jest w stanie ogarnąć go swym rozumem, jednak udało mu się pojąć jego pewne tajemnice i sposób na to aby człowiek potrafił uchwycić i zmierzyć każdą upływająca chwilę.  Już od dawnych czasów człowiek uświadamiał sobie upływ czasu i rozumiał konieczność jego odmierzania. Pierwszym co człowiek zaczął obserwować była natura np. kwiaty, które były niezawodnymi i jakże dokładnymi miernikami czasu. Każda roślina, każdy kwiat miał swoją porę dnia
i nocy, swoją godzinę gdy rozwijał swoje płatki ukazując swe piękne wnętrze. Tak samo było i jest w przypadku śpiewu ptaków, gdy zaczynają wygrywać swe melodie od wczesnych godzin rannych, aż po sam zmierzch. Jednak człowiek ciągle się rozwijał i zegary naturalne w codziennym życiu nie były już wystarczające, więc zaczęto budować różnego rodzaju czasomierze.

Obserwacja słońca i jego ruchów względem Ziemi, pozwalała człowiekowi na orientację w czasie dziennym, natomiast pianie koguta o północy i o wschodzie słońca pozwalało na podział czasu na dzień i noc. Powszechnie wiadomo, iż w południe słońce jest w najwyższym punkcie na niebie, a więc promienie padające wówczas na człowieka powodują, że jego cień staje się najkrótszy. Narzędzie określania czasu po przez mierzenie długości cienia przy pomocy stóp lub kroków przetrwał tysiąclecia. Około III tysiąclecia p.n.e. w Chinach, Babilonie, Egipcie i Indiach występowały pierwsze zgary zwane gnomonami.

Poniżej znajdują się opisy pierwszych zegarów jakimi posługiwał się człowiek oraz ich rozwój z biegiem lat.

Gnomon

Nazwa ta pochodzi z języka greckiego i oznacza wskazówkę zegara słonecznego, jest to najstarszy i najprostszy przyrząd astronomiczny. Czym jest ów Gnomon? To pionowa wskazówka np. słup czy też prosty pręt, który rzuca cień na tarczę umieszczoną
w płaszczyźnie horyzontu i dzięki temu na podstawie położenia słońca, wskazuje czas na odpowiedniej podziałce. Gnomony budowane były od ok. 3 tys. lat p.n.e. w różnych miejscach na świecie m.in. Mezopotamii, Indiach, Egipcie, Chinach. Usytuowane były najczęściej w miejscach publicznych i stanowiły prawzory zegarów publicznych. W obecnym czasie wiele z nich stało się ozdobą placów różnych świtowych stolic np. Londynu, Rzymu, Paryża – Place dé la Concorde.

Zegar słoneczny

Jest to zegar, który odmierza czas podczas zmiany pozycji słońca, najczęściej jest to lokalny prawdziwy czas słoneczny. Działanie tego typu zegara polega na pokazywaniu odpowiedniej podziałki przy pomocy cienia, który rzucany jest przez nieruchomą wskazówkę na skalę czasu, umieszczoną na tarczy zegara, która może znajdować się na ścianie budowli, postumencie lub posadzce. Zegar słoneczny zaliczany jest do klasy zegarów naturalnych, ponieważ nie posiada on własnego napędu, a jego działanie zależne jest od obrotowego ruchu Ziemi.

Pierwszy zegar słoneczny zachowany do dzisiejszych czasów stworzony został ok. 800 r. p.n.e. w Egipcie. Wyrzeźbiony został z zielonego łupkowego kamienia, na który rzucał cień element pionowy zwany gnomonem. Na tarczy znajdowało się wyrytych 6 rowków
i kiedy cień padał na jeden z nich, obserwator mógł określić porę dnia.

Grecy rozmiłowani w geometrii ok. 250 r. p.n.e. zaczęli opracowywać bardziej dokładniejsze wersje zegara słonecznego niż te które powstały wcześniej. Apoloniusz z Perge był twórcą zegara słonecznego, na którym zaznaczone były linie odpowiadające każdej godzinie dnia. Ok. 100 lat później Marek Witruwiusz architekt i inżynier ustawił w centrum Rzymu pierwszy zegar publiczny, wspomina również w swojej książce pt. De architectura, iż w Rzymie dostępne są przenośne zegary słoneczne – pierwowzory zegarków kieszonkowych.

Zegary słoneczne swoją popularność utrzymywały aż do epoki renesansu, gdzie przez te wszystkie lata były głównymi czasomierzami. Nawet już po wynalezieniu i skonstruowaniu w Europie pierwszego mechanicznego zegara w XIV w., zegary słoneczne nieprzerwanie cieszyły się powodzeniem.

Najstarsze zegary słoneczne w Polsce umieszczone są na skarpie kościoła
w Strożyskach. Istnieją również inne odmiany zegarów słonecznych, które umieszczane są we wnętrzach budynków, gdzie to plamka światła wskazuje odpowiedni czas. Na tarczy zegarowej rozrysowane są hiperbole, których zadaniem jest określanie zasięgu cienia
w różnych porach dnia.

Zegar księżycowy

Zegar ten jest odpowiednikiem zegara słonecznego z tą różnicą, iż ma swoje zastosowanie jedynie nocą i światło słoneczne zastąpione jest światłem księżyca. Cień gnomonu pada na siatkę współrzędnych co umożliwia odczytanie właściwej godziny, dzieje się to w podobny sposób jak w przypadku obserwacji dziennych. Dokładną godzinę na zegarze księżycowym można odczytać tylko o północy podczas pełni, gdyż księżyc podczas osiągania najwyższej pozycji względem linii horyzontuopóźnia się o 48 minut na dobę. Aby ustalić idealny moment północy ważne jest by uwzględnić tą zmianę i informacje o ilości dni dzielącej od poprzedniej pełni. Bez zawarcia tej różnicy odczytanie prawidłowego czasu jest niemożliwe.

Zegar wodny

Zegary wodne to jedne z pierwszych urządzeń służące do pomiaru upływu czasu, które były nie zależne od obserwacji astronomicznych. Pierwszymi twórcami owego zegara byli Egipcjanie, urządzenie było proste ale również niedokładne. Było to naczynie, gdzie we wnętrzu znajdowała się woda, na dole naczynia znajdował się otwór po to by woda mogła wypływać na zewnątrz. Zegara wodnego używali także w Chinach, gdzie doskonalono go, lecz nadal nie był w stanie odpowiednio spełnić swoich zadań. Największa wadą, a także problemem zegara wodnego była nieregularna prędkość z jaką wydostawała się woda, im więcej było jej w naczyniu, tym szybciej wypływała na zewnątrz, a wraz z jej malejącą ilością w naczyniu prędkość t stawała się mniejsza co dawało nierównomierne efekty, przez co zegar nie był precyzyjny.

Najstarszy zegar tego typu znaleziono w 1904 r. w ruinach Karnaku w Dolnym Egipcie. Pochodził on z czasów Faraona Amenhotepa III, wykonany był z alabastru
w kształcie donicy, zewnętrzne ściany zdobiły liczne rysunki i napisy. Wewnątrz naczynia natomiast znajdowała się podziałka.

Z biegiem lat zegary wodne ulegały ulepszeniu, proces ten rozpoczął się w połowie pierwszego tysiąclecia p.n.e., ściśle związane to było z rozwojem mechaniki i zastosowaniem kół zębatych. Nowsza wersja tego zegara była używana w Egipcie w III w. p.n.e., wyposażony był on w koło zębate, które współpracowało z zębatką, na końcu której umieszczony był pływak. Woda, przepływając małym otworem z zbiornika na górze do naczynia cylindrycznego, podnosiła pływak wraz z zębatką, a ta z kolei obraca koło zębate wraz ze wskazówką. Twórcą największego zmechanizowanego zegara wodnego był Ktesibios, powstał on ok. 250 r. p.n.e. Znana ośmioboczna „wieża wiatrów” umieszczone miała na swoich ścianach zegary słoneczne, zaś wewnątrz znajdował się zegar wodny. Przez kolejne wieki zegary wodny były nadal usprawniane, w średniowieczu zegar wodny, który potrafił wybijać godziny uznawano za cud świata. Zegary tego typu były używane w domach jeszcze w XVI w.

Zegar piaskowy

Powszechnie znany jako klepsydra. Składał się z dwóch szklanych baniek umieszczonych dokładnie jedna nad drugą, połączonych ze sobą rurką, przez którą przepuszczana jest określona ilość piasku czy też wody w określonym czasie. Znane są także klepsydry odmierzające od kilkudziesięciu sekund aż do doby. Na początku swego istnienia klepsydra wypełniana była miałem z czarnego marmuru, który kilkakrotnie wygotowany był w czerwonym winie, a następnie suszony na słońcu. Dodawano również zmielone skorupki jaj oraz proszek cynkowy lub ołowiany, wszystkie składniki bardzo dokładnie wymieszano
i kilkukrotnie przesiewano.

Zegar ogniowy

Do mierzenia upływu czasu człowiek wykorzystywał również ogień. Zegary tego typu znane i używane były na całym świecie, jednak największą popularność zyskały w Chinach.  Zegar taki wyposażony był w świecę z podziałką i pręt z palnej masy lub sznurek nasycony tłuszczem. Spalanie ich pozwalało na orientację w upływającym czasie. Innowacyjnym pomysłem w sztuce budowy zegarów był budzik ogniowy, jego działanie polegało na przepaleniu nitki, która podtrzymywała stalową kulkę co powodowało jej upadek i stuk
o metalową wazę. Świeca również była używana jako miernik czasu, jej spalanie można było odczytać na podziałce. Niektóre „modele” wyposażone były w efekty dźwiękowe, wybijanepodczas pełnych godzin. Polegało to na tym, iż w jednakowych odstępach wtapiano gwoździe z dużymi łepkami i podczas spalania się świecy gwoździe wypadały na podstawę lichtarza, oznajmiając upływ godziny. 

Astrolabium

Jest kolejnym ciekawym wynalazkiem stworzonym przez Greków. Wynalezienie tego niezwykłego urządzenia przypisuje się greckiej matematyczce i filozofce Hypatii, która żyła w IV w. n.e. lub też greckiemu geografowi, matematykowi i astronomowi Hipparchowi żyjącemu w II w. p.n.e. Astrolabium jest to przyrząd astronomiczny używany głównie
w nawigacji do XVIII w. Służyło również do wyznaczania ciał niebieskich nad horyzontem.

Astrolabium jest urządzeniem, które odwzorowuje sferę niebieską na powierzchni płaskiej. Wykorzystywany jest do określania godziny wschodu czy zachodu Słońca, albo innej gwiazdy, do przekształcenia współrzędnych gwiazd z jednego systemu na inny (poziomego, równikowego, ekliptycznego), albo do określania azymutu, wysokości
i odchylenia gwiazd.

Astrolabium to okrągła, płaska tarcza składającą się z elementów nieruchomych oraz ruchomych, którymi można obracać względem osi. Na obydwu stronach, przodzie i tyle instrumentu, znajdują się  różnego rodzaju rysunki i podziałki. Urządzenie rozwinęli uczeni Arabscy w IX i X wieku. Przyrząd służył im m. in. do określania  położenia Kaaba w Mekce, w kierunku którego muzułmanie zwracają się w trakcie modlitwy. Centrum wytwarzania astrolabiów stało się miasto Harran, położone między Tygrysem a Eufratem.

 

Zegary słoneczne, księżycowe, wodne, piaskowe i ogniowe zaliczane są do klasy zegarów naturalnych. Mimo, iż spełniały one swoją podstawową rolę wskazywania upływu czasu jednak wciąż były mało precyzyjne i niewygodne w codziennym użytku. To wzbudzało w człowieku chęć  szukania nowych rozwiązań  i metod w odmierzaniu czasu. Efekt pracy był spektakularny, gdyż udało się człowiekowi wynaleźć zegar mechaniczny.

Udostępnij treść

Dodaj komentarz

 (with http://)