10 sposobów mierzenia czasu

Ludzie zaczęli mierzyć czas stosunkowo niedawno w stosunku do całej naszej długiej historii. Chęć zsynchronizowania naszych działań nastąpiła 5000-6000 lat temu, kiedy nasi nomadyczni przodkowie zaczęli zaludniać ziemię i budować cywilizacje. Wcześniej dzieliliśmy się czasem tylko w dzień iw nocy, a mianowicie: jasnymi dniami do polowań i pracy oraz ciemnymi nocami do snu. Ponieważ jednak ludzie zaczęli odczuwać potrzebę koordynacji swoich działań w celu organizowania publicznych spotkań i podobnych wydarzeń, uznali za konieczne wprowadzenie systemu pomiaru czasu.

Oczywiście naukowcy powiedzą, że oszukujemy samych siebie, gdy wierzymy, że naprawdę śledzimy czas. “Różnica między przeszłością, teraźniejszością i przyszłością jest po prostu ciągłą iluzją” – powiedział Albert Einstein. Codzienne spacery w pobliżu wieży zegarowej w Bernie (Szwajcaria) doprowadziły naukowca do pewnych pomysłów na temat natury czasu, który zmienił świat.

Niemniej jednak, w czasie rzeczywistym lub nie, jego pomiar stał się dla nas niezwykle ważny. Przez wieki ludzie wymyślali różne twórcze metody pomiaru czasu, od najprostszych godzin słonecznych do zegarów atomowych. Poniżej znajdują się różne sposoby mierzenia czasu, niektóre z nich są najnowsze, a niektóre również stare, jako czas.

Słońce

Starożytni ludzie zwrócili się ku naturze, aby stworzyć pierwszy czas. Ludzie zaczęli śledzić ruch słońca po niebie, a następnie zaczęli używać przedmiotów do mierzenia zmian. Egipcjanie mają być pierwszymi, którzy tworzą czas nauki. W 3500 pne. budowali obeliski i rozmieszczali je w strategicznie ważnych miejscach, gdzie w pewnym momencie “instrumenty” rzucały cienie. Na pierwszy rzut oka te obeliski mogły jedynie zwrócić uwagę na czas przybycia pół dnia, ale potem zaczęły robić głębsze podziały.

Dwa tysiące lat później Egipcjanie opracowali pierwszy zegar słoneczny, którego “tarczę” podzielono na 10 części. Zegar działał, śledząc ruch słońca. Gdy zegar wskazywał południe, konieczne było przesunięcie wskazówki godzinowej o 180 stopni, aby zmierzyć czas popołudniowy. Oczywiście, antyczny zegar słoneczny nie mógł określić dokładnego czasu w pochmurny dzień lub w nocy. Ponadto czas pokazywany przez zegar słoneczny był niedokładny, ponieważ w różnych porach roku zegar był krótszy lub dłuższy w zależności od pory roku. Jednak zegar był lepszy niż nic i do 30 pne. Ponad 30 różnych rodzajów zegarków było używanych w Grecji, Włoszech i Azji Mniejszej. Nawet dzisiaj słońce jest podstawą naszego systemu pomiaru czasu. Stworzyliśmy strefy czasowe planety, aby zasymulować obrót Ziemi wokół Słońca..

Gwiazdy

Starożytni Egipcjanie, tak jak powinien, opracowali pierwszy sposób określania czasu w nocy, wymyślając pierwszy instrument astronomiczny “merkhet” w około 600 pne. Narzędzie to jest rozciągniętym filamentem o wadze, która działa tak, jak cieśla korzysta dziś z linii pionu.

Egipscy astronomowie używali dwóch merkhetów, zorientowanych na Gwiazdę Północną, aby odsłonić niebiański południk na nocnym niebie. Czas mierzono zgodnie z zasadą przecięcia gwiazd przez ten meridian.

Gwiazdy były używane nie tylko do oznaczania upływu zegara, ale także do upływu dni. Ten pomiar obrotu Ziemi nazywany jest czasem gwiazdowym.

Kiedy pewien wyimaginowany punkt wśród gwiazd przecina niebiański południk, ten moment jest oznaczony jako gwiaździste południe. Czas, który upłynął od jednego rozgwieżdżonego pół dnia do następnego, nazywany jest dniem gwiaździstym.

Klepsydra

Pochodzenie klepsydry idzie daleko w stulecia. Składają się z dwóch szklanych kolb, jedna na drugiej z wąskim otworem pomiędzy nimi. Po obróceniu zegara piasek stopniowo spada z góry na dół. Kiedy cały piasek z górnej części przechodzi do dolnej, oznacza to, że nadszedł czas, jednak nie zawsze oznacza to, że minęła godzina.

Klepsydrę można wykonać w taki sposób, aby zmierzyć prawie każdy krótki okres czasu, ponieważ konieczne jest jedynie regulowanie ilości zawartego w niej piasku lub otworu między żarówkami.

Zegar wodny

Zegar wodny, znany jako “klepsidra”, był jednym z pierwszych urządzeń, które nie wykorzystywały słońca ani gwiazd do pomiaru czasu, tzn. Mogły być używane o każdej porze dnia..

Zegar wodny działa poprzez pomiar ilości wody, która ścieka z jednego pojemnika do drugiego. Zostały wynalezione w Egipcie, ale rozprzestrzeniły się w starożytnym świecie, aw niektórych krajach ludzie nawet w XX wieku używali zegara wodnego.

Starożytni Grecy i Rzymianie budowali duże zegary wodne w formie wież, aw Chinach takie zegarki były nazywane “Lu” i często były wykonane z brązu. Jednak pomimo tego, że zegar wodny był bardzo powszechny, nie były dokładnie dokładne.

Zegarki mechaniczne

W Europie w 1300 roku wynalazcy zaczęli produkować zegarki mechaniczne, które pracowały z systemem ciężarków i sprężyn. W tych pierwszych godzinach nie było żadnej części awersu i strzał, a po upływie godziny dzwonek sygnalizował. W rzeczywistości słowo zegar pochodzi z francuskiego “dzwonka”. Te ogromne pierwsze godziny, z reguły, zostały zainstalowane w kościołach i klasztorach, aby ogłosić czas nadejścia potrzeby modlitwy.

Wkrótce były zegarki oburącz, minuta i godzina. Później zaczął się pojawiać zegar na pulpicie i gzymsie. Pomimo tego, że zegar został dopracowany, były one jednak niedokładne. W 1714 roku brytyjski parlament zaoferował dobrą nagrodę komuś, kto mógłby opracować dokładny zegar, który pomógłby w pracy żeglugi morskiej. W rezultacie takie zegarki zostały wymyślone, ich błąd miał tylko pięć sekund. Wraz z nadejściem rewolucji przemysłowej rozpoczęła się masowa produkcja zegarków, dzięki której to urządzenie wpadło do domu dla każdej osoby.

Niezwykłe zegarki

Kiedy myślimy o zegarach, zwykle wyobrażamy sobie znajomą tarczę z dwoma, a może trzy strzały. Przez wieki ludzie tworzyli wszelkiego rodzaju projekty, aby określić czas. Chińczycy wymyślili zegar kadzideł między 960 a 1279 r., A następnie rozprzestrzenili się po całej Azji Wschodniej. W jednym rodzaju zegarów kadzideł metalowe kulki przymocowywano do kadzidełka za pomocą drutu. Kiedy kadzidło wypaliło się, metalowa kula upadła i zabrzmiał gong, który wskazywał na upływ godziny.

Inne zegarki używały kolorów w swojej pracy, a niektóre – różnych smaków na różne okresy czasu. Były też zegary wykonane z zaznaczonej świecy, gdy świeca zapłonęła do pewnego punktu, a następnie minęła ustalony okres czasu.

Zegarki na rękę

Odkrycie w 1400, że sprężyny spiralne mogą zostać zmniejszone, doprowadziło do stworzenia zegarka na rękę. W tym czasie i przez wiele stuleci, zegarki kieszonkowe były priorytetem dla mężczyzn, podczas gdy kobiety nosiły zegarki na rękę. Wszystkie te zasady mody zmieniły się podczas drugiej wojny światowej, w wyniku czego od tego czasu zaczęły się nosić zegarki i mężczyźni. Dar zegarków symbolizował przejście do dojrzałości.

Jednak wraz z rozwojem XXI wieku wszechobecny zegarek może stopniowo zniknąć w zapomnieniu, ponieważ obecnie najczęściej sprawdzamy czas, patrząc na monitor komputera, telefon komórkowy lub odtwarzacz MP3. Jednak nieformalna ankieta z udziałem kilku tysięcy osób pokazała, że ​​większość z nich nie zamierza zrezygnować z zegarków na rękę.

Zegarek kwarcowy

Kwarc mineralny, zwykle przy użyciu baterii, jest główną siłą napędową zegarków kwarcowych.

Kwarc jest materiałem piezoelektrycznym, co oznacza, że ​​po skompresowaniu kryształu kwarcu wytwarza on niewielki prąd elektryczny, który promuje wibracje kryształu. Wszystkie kryształy kwarcu wibrują z tą samą częstotliwością.

Zegarki kwarcowe używają baterii, aby wytworzyć wibracje kryształów i obliczyć wibracje. Tak więc system działa w taki sposób, że powstaje jeden impuls na sekundę. Zegarki kwarcowe nadal dominują na rynku ze względu na ich dokładność i niskie koszty produkcji.

Zegar atomowy

Chociaż nazwa brzmi dość onieśmielająco, tak naprawdę zegar atomowy nie stanowi żadnego zagrożenia. Mierzą czas, śledząc, jak długo jeden atom przechodzi od dodatniego do ujemnego stanu energii iz powrotem.

Oficjalnym tymczasowym standardem dla Stanów Zjednoczonych jest NIST F-1, zegar atomowy Narodowego Instytutu Nauki i Technologii w Boulder w stanie Kolorado. NIST F-1 to zegar fontanny, nazwany tak od ruchu atomowego. Naukowcy wstrzykują gaz cezowy do centrum próżniowego zegara, a następnie dodają bezpośrednie wiązki promieniowania podczerwonego pod kątem 90 stopni. Moc lasera zbiera wszystkie atomy w jednym miejscu, do którego obszar wypełniony mikrofalami oddziałuje na dużą siłę. Naukowcy mierzą liczbę atomów, które okazują się być w zmienionym stanie, a także kontrolują mikrofale, nadając im różne częstotliwości, aż większość atomów zmieni ich stan. W rezultacie ostatnią częstotliwością zmiany atomów jest częstotliwość oscylacji atomów cezu, która wynosi sekundę. Brzmi to raczej trudne, jednak ta technologia jest światowym standardem pomiaru czasu.

Zegar atomowy śledzi najmniejsze zmiany w czasie.

Kalendarze

Jak widzieliśmy, rzeczywiste obliczenia minut i sekund wymagają skomplikowanych procedur, ale obliczanie dni i miesięcy opiera się na położeniu słońca i księżyca. Różne kultury używają jednak różnych metod.

Chrześcijański lub gregoriański kalendarz, jeden z najbardziej popularnych dzisiaj, polega na słońcu. Islamski kalendarz używa faz księżyca, a żydowskie i chińskie kalendarze opierają się na kombinacji obu tych metod.

W kalendarzu gregoriańskim, dzień jest czasem, który upłynął od jednego wschodu słońca do następnego, lub jednym pełnym obróceniem Ziemi wokół jego osi. Miesiąc, według kalendarza gregoriańskiego, wynosi w przybliżeniu 29,5 dnia, co stanowi jeden pełny cykl faz księżyca, a rok to 364,24 dni, czyli czas potrzebny Ziemi na pełne okrążenie na orbicie Słońca.