Istoria ceasului
Istoria ceasului - Partea I
Primele ceasuri ale umanității
Ceasurile antichității
Cadranul solar
Nu știm când a început istoria ceasului sau câte mii de ani au trecut de cand omul a observat că poziția umbrei făcută de un copac sau chiar de el însuși se schimbă de mai multe ori în timpul unei zile. Știm cu siguranță că un băț înfipt în pământ a fost primul ceas al omului. Exemple de astfel de instrumente de măsurat timpul au fost descoperite peste tot în lume. De la Roma până în America de Sud la incași. În Grecia antică timpul era calculat câteodată după lungimea umbrei lăsate de uriașe coloane și măsurată în pași. De unde și un personaj din comedia “Broaștele” a lui Aristofan zicea: “Când umbra va avea 10 pași lungime să vii la cină”.
Ruine de ceasuri solare monumentale sunt megaliții de la Stonehenge. Mai găsim în Jaipur India, stâlpii de piatră din Peru, la azteci ceasurile calendar sau obeliscurile egiptene, apoteoza bățului în pământ. Un astfel de obelisc vechi din secolul al VI-a î.e.n a fost adus de împăratul roman Augustus în anul 27 pentru a sărbători victoria asupra Cleopatrei. A fost montat în Campus Martius (Câmpul lui Marte) din Roma. Obeliscul Montecitorio mai există și în zilele noastre.
Un evident neajuns al ceasurilor solare este faptul că sunt de prisos în zilele înnorate sau noaptea. Așa că omul a fost nevoit să inventeze alte “instrumente” independente de soare.
Ceasurile cu apă
Vase gradate cu un orificiu în fund prin care se scurgea apa, au fost folosite în Orientul Mijlociu. Și la Atena unde ceasuri de apă mai mici erau folosite pentru a măsura și limita timpul de pledare al avocaților. Asta a dus la mituirea celor responsabili cu ceasurile de apă. Umpleau doar o mică parte din vas pentru rivali astfel și cuvântarea fiind mai scurtă iar șansele de câștig mai mici. Și aceste ceasuri s-au dovedit inutile pe timp de iarnă când apa îngheța.
Alte medode de a măsura timpul au fost lumânările sau la chinezi bețișoarele aromate. Acestea erau realizate anume să reziste un interval de timp. O altă metodă simplă dar eficientă era folosită în mănăstirile medievale. Noaptea nu exista nicio modalitate de a ști ora. Acolo existau călugări care citeau biblia, și după un anumit număr de pagini cronometrate în prealabil, mergeau și băteau clopotul. Erau călugării-ceas. În cele din urmă ajungem și la nisip sau clepsidre pe care le folosim și în zilele noastre. Le întâlnim în “ritualurile” de fiert ouă sau la infuzia ceaiurilor.
După secole în care timpul a fost măsurat prin metodele enumerate mai sus, omul a început să creeze și să folosească ceasuri ce funcționau pe bază de greutăți. Mecanismul acestora funcționează ca o fântână cu găleată, dar cu ajustări astfel ca greutățile să se miște secvențial și regulat.
Istoria ceasului – Partea II
Ceasuri medievale
Primele ceasuri cu mecanism
Începuturile istoriei ceasurilor mecanice este incert și obscur. Se bănuiește că au fost inventate de arabi și aduse în Europa de cruciați. Arabii erau mai înaintați pe plan științific în acea perioadă. În Europa, primele ceasuri au fost create de fierari și lăcătuși. Ele erau realizate din fier și gândite pentru perete datorită greutăților de care aveau nevoie pentru a funcționa. Italia a fost pionerul în acest domeniu, dar curând au apărut ateliere meșteșugărești în sudul Germaniei. Orașe precum Nuremberg, Augsburg, Cassel și Ulm vor deveni faimoase mai târziu.
Prin 1500 în Italia, Franța și apoi sudul Germaniei greutățile necesase pentru funcționarea ceasului sunt înlocuite cu arcuri. Invenția a fost atribuită lui Peter Henlein din Nuremburg. Dar ideea a fost ilustrată în manuscrisele lui Leonardo da Vinci, deși nu știm dacă le-a pus în practică. Datorită mecanismului compact și de dimensiuni destul de reduse, ceasurile puteau să aibă pe lângă componenta practică și o latură de multe ori fantastică, designul ceasului.
Ceasurile, obiecte de lux
Mai târziu, ceasurile medievale erau obiecte de lux, nu o necesitate ca în zilele noastre. “Să fii la timp” la o întâlnire a devenit obligatoriu odată cu primele trenuri și impusă de necesitatea comerțului. Ceasurile erau simboluri ale statutului, iar regii, prinții și ambasadorii le foloseau si le ofereau drept cadouri diplomatice. Aceste ceasuri care ofereau o enormă saisfacție proprietarilor nu erau prea exacte. Ceasurile folosite în antichitate, cele solare sau pe bază de apă fiind mai de încredere.
Interesul crescut al omului pentru ceasuri l-a făcut să conștientizeze și mai mult trecerea timpului. Aceasta l-a fascinat și a făcut să crească cererea pentru tablouri ce conțineau obiecte precum clepsidre goale, cranii, lumânări consumate sau petale de trandafir căzute.
Cele mai importante descoperiri în construirea de ceasuri au fost folosirea greutăților, arcurilor, pendulul, diferite mecanisme mecanice, aplicarea electricității, cristalele cu cuarț și ulterior atomii de rubidiu.
Ceasul cu pendul
Până la mijlocul secolului al XVII-lea ceasurile nu era precise. Din această cauză ele rar aveau mai mult de o limbă, care indica doar ora și care erau des verificate cu ceasurile solare. Invenția care a îmbunătățit simțitor precizia ceasurilor a fost pendulul și care a făcut un pas imens în istoria ceasului.
În 1583 Galileo Galilei, privind mișcarea de balansare a unui lampadar atârnat de un lanț lung. S-a gândit că această mișcare ar putea fi o metodă de a măsura timpul. Pornind de la această idee, a încercat să realizeze un ceas cu pendul. Christian Huygens, un om de știință olandez, a reușit mai târziu, in 1657. Odată cu împlinirea visului lui Galilei, ceasurile au devenit mult mai exacte și minutarul a devenit ceva comun și la scurt timp și secundarul. Din acest moment creatorii de ceasuri s-au putut gândi mai mult la partea de design. În secolul al 18-lea în Franța ceasurile construite erau elegante și exotice, câteodată chiar excentrice.
Istoria ceasului – Partea III
Știința întâlnește timpul
Problema longitudinii
Poziția unui vapor în larg poate fi determinată cu atâta ușurință în zilele noastre. Este greu de crezut că acum 250 de ani era imposibil de aflat cu aproximație. Datorită dezvoltării comerțului maritim și creșterii numărului de călătorii de explorare în secolul al 18-lea, a devenit imperativ ca vasele să nu se abată de la cursul lor. Țara care inventa un instrument cu care să fie calculată cu ușurință poziția ar fi avut un avantaj imens în fața rivalilor săi comerciali. Totul a depins de ceasuri.
În jurul anului 1530, omul de știință olandez Gemma Frisius susținea că, folosind un ceas de încredere poate fi aflată poziția exactă. Astfel, la bordul unui vas, se lua ceasul setat după ora de acasă, să zicem Greenwich sau orice alt punct. Apoi fiind în larg, pe mare comparau ora locală, după soare la amiază, cu cea a ceasului. Calculând diferența între aceste două ore (se știa că o oră diferență reprezintă 15 grade longitudine est sau vest) putea fi aflată poziția exactă.
O cursă contra-timp
Dar în secolul al 16-lea ceasurile portabile nu funcționau pe mare. Regele Philip al Spaniei promite 100.000 de coroane pentru un ceas sau un mecanism pentru aflarea longitudinii. La scurt timp guvernul Olandei oferă 10.000 de florini iar Regele Franței încurajează ceasornicarii săi prin toate mijloacele posibile. În 1659 Christian Huygens a construit un ceas special pentru mare, cu pendul, care funcționa corespunzător în larg când marea era calmă, dar pe timp de furtună acesta se deregla.
H1
În 1714, Guvernul Britanic oferă 10.000 de lire sterline pentru un ceas cu o acuratețe de 1 grad după o călătorie până în coloniile Indiei și înapoi sau 20.000 dacă eroarea era chiar mai mică.
John Harrison din Yorkshire și-a dedicat toată viața construirii de cronometre. La vârsta de 35 de ani a terminat planurile pentru un ceas pe bază de arcuri. Era proiectat să funcționeze în orice condiții meteorologice și s-a îndreptat spre Londra să câștige premiul pus la bătaie de guvernul englez. Acolo se întâlnește cu vestitul ceasornicar George Graham, care îi recomandă să se întoarcă acasă și să construiască cronometrul pentru a vedea dacă funcționează și îi finanțează munca cu 200 de lire. În următorii 7 ani, John Harrison experimentează mai multe modele după planurile realizate de el. După ce ajunge la un rezultat considerat de el satisfăcător, se întoarce în capitală.
Primul lui cronometru intitulat H1 va fi folosit într-un voiaj până la Lisabona și înapoi. A avut un succes mai mare decât toți s-au așteptat. Chiar dacă nu a fost perfect, a primit 500 de lire și a fost încurajat să continue munca. Așa a și făcut dar următoarele cronometre H2 și H3. Nu au putut fi testate pe mare datorită războiului Anglo-Spaniol. Guvernul englez se temea de capturarea ceasurilor.
H4
La momentul în care războiul se sfârșea, Harrison terminase faimosul cronometru H4 care avea aproximativ 14 cm în diametru. A fost pus la bordul lui H.M.S Deptford, în 1761 într-o călătorie până în Jamaica și înapoi. Acestea se întâmplau la 35 de ani de la prima venire a lui Harrison la Londra. În această călătorie William Harrison, a avut grijă de ceasul creat de tatăl său.
H4 a funcționat atât de bine încât neîncrezătorul Consiliul de longitudine a refuzat să creadă rezultatele. Susținând că a fost vorba de noroc a refuzat să-i plătească premiul lui Harrison. Trei ani mai târziu H4 este testat din nou, iar acesta dă rezulate și mai precise. Consiliul de longitudine îi oferă cu tragere de inimă 5000 de lire. După o altă călătorie încununată cu succes, ceasornicarul mai primește câteva mii de lire după ce îi trimite o petiție regelui George al III-lea pentru a primi răsplata bine-meritată.
John Harrison moare în 1776 la 83 de ani iar ceasurile create de el au intrat în istoria ceasului și se găsesc astăzi la Muzeul maritim național de la Greenwich.
Istoria ceasului – Partea IV
Secolul 20
În 1927 J.W. Horton şi Warren A. Morisson realizează un ceas cu cuarț. Acesta are dimensiunile unei camere mai mici. Astăzi orice ceas cu baterie folosește cristale de cuarț. Cristalele de cuarț sau dioxidul de siliciu sunt întâlnite des în natură. Siliciul de exemplu este folosit pentru crearea de componente electronice și se găsește în nisip.
Actualmente folosim mecanisme pe bază de cuarț în ceasurile de mână sau în ceasurile de perete realizate aici la Be Clockwise. Cea mai importantă caracteristică a cuarțului este efectul piezoelectric, adică alimentăm cuarțul la o baterie și acesta vibrează cu o anumită frecvență care este transformată de un microcip în curent electric. El alimentează un mic motor care angrenează niște rotițe, ele învârt limbile și ne arată ora.
Ceasurile cu cuarţ nu au adus cu ele noua definiţie a secundei. Ele, după lungi perioade de timp, din cauza schimbărilor de temperatură sau a impurităţii cuarţului, cristalele işi modifică frecvenţa de oscilaţie.
Istoria ceasului continuă cu ceasurile atomice. Sunt cele mai precise instrumente de măsurat timpul. Dacă încercăm să fim atenți la detalii și când zic detalii, mă refer la atomi… cu și mai multă atenție la atomul de cesiu sau ribidiu, pe baza căruia funcționează cel mai precis ceas din lume o să observăm o secundă la 138 milioane de ani… în plus sau în minus, nu mai țin minte…nu că ar conta pentru noi, oamenii de rând, prea mult.
