10 způsobů měření času

Lidé začali měřit čas poměrně nedávno ve vztahu k naší dlouhé historii. Touha synchronizovat naše činy vznikla zhruba před 5000 – 6000 lety, kdy naši nomádští předkové začali osídlovat Zemi a budovat civilizace. Předtím jsme sdíleli čas jen za den a noc, a to: jasné dny na lov a práci a temné noci na spaní. Ale protože lidé začali cítit potřebu koordinovat své akce pro pořádání veřejných setkání a podobných událostí, zjistili, že je nezbytné zavést systém měření času.

Samozřejmě, vědci vám řeknou, že klamáme sami, když věříme, že skutečně sledujeme čas. “Rozdíl mezi minulostí, současností a budoucností je jen vytrvalou iluzí,” řekl Albert Einstein. Jeho každodenní procházky u věže s hodinami v Berne (Švýcarsko) vedly vědec k nějakým představám o povaze času, který změnil svět.

Nicméně, v reálném čase nebo ne, jeho měření je pro nás životně důležité. Během staletí lidé přišli s různými kreativními způsoby načasování, od nejjednodušších hodin slunečního času až po atomové hodiny. Níže jsou různé způsoby měření času, některé nejnovější a některé také staré, jako čas sám.

Slunce

Starověcí lidé se obrátili k přírodě a vytvořili první časomíru. Lidé začali sledovat pohyb slunce po obloze a pak začali používat objekty k měření změn. Egypťané mají být první, kdo vytváří časomíru vědy. V roce 3500 př.nl. postavili obelisky a uspořádali je na strategicky důležitých místech, kde v určitém čase “nástroje” vrhaly stíny. Na první pohled tyto obelisky mohli zaznamenat jen čas příchodu polodňového dne, ale pak začaly dělat hlubší rozdělení.

O dvě tisíce let později Egypťané vyvinuli první sluneční hodiny, jehož “číselník” byl rozdělen na 10 částí. Sluneční hodiny pracovaly a sledovaly pohyb slunce. Když hodiny ukazovaly poledne, bylo nutné přesunout hodinovou ruku o 180 stupňů, aby změřili odpoledne. Samozřejmě, staré sluneční hodiny nemohly určit přesný čas v oblačném dni nebo v noci. Navíc čas, který ukazují sluneční hodiny, byl nepřesný, protože v různých dobách roku byly hodiny v závislosti na ročním období kratší nebo delší. Nicméně sluneční hodiny byly lepší než nic a do 30. století před naším letopočtem. Více než 30 různých druhů hodinek bylo použito v Řecku, Itálii a Malé Asii. Dokonce i dnes je slunce základem našeho časoměru. Vytvořili jsme časové zóny planety, abychom simulovali rotaci Země kolem Slunce..

Hvězdy

Starověký Egypťané, jak měl, vyvinuli první způsob určení času v noci, vynalezl první astronomický nástroj “merkhet” asi v roce 600 př.nl. Nástroj je napnutá vlákna s hmotností, která funguje stejně jako truhlář dnes používá olovnatý řádek.

Egyptští astronomové použili dva merkety orientované na severní hvězdu, aby odhalili nebeský meridián na noční obloze. Čas byl měřen podle principu průniku hvězd tímto poledníkem.

Hvězdy byly používány nejen k označení času, ale také k průchodu časů. Toto měření rotace Země se nazývá hvězdný čas.

Když určitý imaginární bod mezi hvězdami protíná nebeský meridián, tento okamžik je označován jako hvězdný poledník. Čas, který uplynul od jednoho hvězdného půldenního dne, se nazývá hvězdný den.

Přesýpací hodiny

Původ přesýpacích hodin jde daleko do staletí. Skládají se ze dvou skleněných lahví, jedna na druhé s úzkou dírou mezi nimi. Písek postupně klesá od horní části dolů po otočení hodin. Když celý písek z horní části prošel do dolní části, znamená to, že nastal čas, to však neznamená vždy, že uplynula hodina.

Přesýpací hodiny mohou být vyrobeny tak, aby měřily téměř jakoukoli krátkou dobu, proto je nutné pouze regulovat množství písku v nich obsažené nebo otvor mezi žárovkami.

Hodiny vody

Vodní hodiny, známé jako “klepsidra”, byly jedním z prvních přístrojů, které nepoužívaly slunce ani hvězdy, aby měřily čas, to znamená, že by mohly být použity kdykoliv během dne.

Hodiny vody pracují měřením množství vody, které kapání z jedné nádoby do druhé. Byly vynalezeny v Egyptě, ale rozšířily se po celém starobylém světě a v některých zemích lidé používali vodní hodiny i ve 20. století.

Starověcí Řekové a Římané postavili velké vodní hodiny ve formě věží a v Číně byly takové hodinky nazývány “Lu” a byly často vyrobeny z bronzu. Nicméně, navzdory skutečnosti, že vodní hodiny byly velmi běžné, nebyly přesné.

Mechanické hodinky

V Evropě v třicátých letech začali vynálezci vyrábět mechanické hodinky, které pracovaly se systémem hmotností a pramenů. V těchto prvních hodinách nebyla žádná obdélnícka část a šípy a kolem hodinky zvonění signalizovalo. Ve skutečnosti slovo slovo pochází z francouzského “zvonu”. Tyto obrovské první hodiny byly zpravidla instalovány v kostelech a klášterech, aby oznámily čas příchodu potřeby modlit se.

Brzy byly hodinky se dvěma rukama, minutu a hodinu. Později se začaly objevovat stolní a římsové hodiny. Navzdory skutečnosti, že hodiny byly zdokonaleny, byly naprosto nepřesné. V roce 1714 britský parlament nabídl dobrou odměnu někomu, kdo by mohl vyvinout přesné hodiny, které by pomohly práci námořní navigace. V důsledku toho byly takové hodinky vynalezeny, jejich chyba byla pouze pět sekund. S nástupem průmyslové revoluce začala hromadná výroba hodinek, díky níž se toto zařízení dostalo do domu pro každého člověka.

Neobvyklé hodinky

Když uvažujeme o hodinkách, obvykle si představujeme známý seznam s dvěma a možná třemi šípy. Během staletí lidé vytvořili všechny druhy návrhů, aby určili čas. Číňané vynalezli kadidlo mezi 960 a 1279 a pak se rozšířili po celé východní Asii. V jednom typu kadidla byly kovové koule na kadidlo upevněny pomocí drátu. Když kadidlo vyhořela, klesla kovová koule a ozvalo se gong, což naznačovalo průchod hodiny.

Jiné hodinky používaly barvu v jejich práci, a některé – různé příchutě pro různé časové období. Tam byly také hodiny vyrobené z výrazné svíčky, když svíčka spálil do určitého bodu, pak prošel předem stanovenou dobu.

Náramkové hodinky

Objev ve 1400s, že spirálové pružiny mohou být zmenšeny, vedly k vytvoření hodinky. V té době a po mnoho staletí pak byly kapesní hodinky pro muže prioritou, zatímco ženy měly hodinky na zápěstí. Všechny tyto módní pravidla se během druhé světové války změnily a od té doby se začaly nosit náramkové hodinky i muži. Dar hodinky symbolizoval přechod do zralosti.

Nicméně, s vývojem 21. století, všudypřítomné náramkové hodinky mohou postupně zapadat do zapomnění, protože nyní nejčastěji kontrolujeme čas tím, že se díváme na počítačový monitor, mobilní telefon nebo MP3 přehrávač. Nicméně, neformální průzkum několika tisíc lidí ukázal, že většina z nich se nevzdává svých náramkových hodin.

Quartz hodinky

Minerální křemen, obvykle s použitím baterie, je hlavní hnací silou křemenných hodin.

Quartz je piezoelektrický materiál, což znamená, že když je křemenný krystal stlačen, vytváří malý elektrický proud, který podporuje vibrace krystalu. Všechny křemenné krystaly vibrují se stejnou frekvencí.

Křemenné hodinky používají baterii k vytváření vibrací krystalů a k výpočtu vibrací. Systém tak funguje tak, že vznikne jeden impuls za sekundu. Křemenné hodinky nadále ovládnou trh kvůli jejich přesnosti a nízkým výrobním nákladům.

Atomové hodiny

Ačkoli název zní docela zastrašující, ve skutečnosti atomové hodiny nepředstavují žádné nebezpečí. Měří čas a sledují, jak dlouho jeden atom prochází z pozitivního na negativní energetický stav a zpět.

Oficiálním prozatímním standardem pro Spojené státy je NIST F-1, atomové hodiny Národního institutu vědy a techniky v Boulderu v Coloradu. NIST F-1 jsou fontány, pojmenované po atomovém pohybu. Vědci vstřikují plynný cesi do vakuového středu hodin a pak přidávají přímé infračervené laserové paprsky pod úhlem 90 stupňů. Síla laseru shromažďuje všechny atomy na jednom místě, na které plocha plná mikrovlny ovlivňuje velkou sílu. Vědci měří počet atomů, které se ukáží v pozměněném stavu, a také kontrolují mikrovlny a dávají jim různé frekvence, dokud většina atomů nezmění svůj stav. Jako výsledek poslední frekvencí, při které se mění atomy, je frekvence oscilace atomů cesia, která se rovná sekundě. To zní poněkud obtížně, nicméně tato technologie je světovou normou pro měření času.

Atomové hodiny sledují nejmenší změny v čase.

Kalendáře

Jak jsme viděli, skutečný výpočet minut a sekund vyžaduje komplexní postupy, ale výpočet dnů a měsíců je založen na pozici slunce a měsíce. Různé kultury však používají různé metody.

Křesťanský nebo gregoriánský kalendář, jeden z nejpopulárnějších dnes, spoléhá na slunce. Islámský kalendář používá měsíční fáze, židovské a čínské kalendáře se spoléhají na kombinaci obou těchto metod.

V gregoriánském kalendáři den je čas, který uplynul od jednoho východu k druhému, nebo úplné rotace Země kolem její osy. Měsíc, podle gregoriánského kalendáře, je přibližně 29,5 dní, což je jeden úplný cyklus fází měsíce a rok je 364,24 dnů, nebo doba nezbytná pro to, aby Země udělala úplný kruh na oběžné dráze Slunce.