Non fino a poco tempo fa (cioè, in termini di storia umana) le persone hanno trovato il bisogno di conoscere l’ora del giorno. Come meglio sappiamo, 5000 a 6000 anni fa grandi civiltà in Medio Oriente e Nord Africa ha cominciato a fare orologi per aumentare i loro calendari. Con le loro burocrazie, religioni formali e altre attività sociali in crescita, queste culture apparentemente hanno trovato la necessità di organizzare il loro tempo in modo più efficiente.,

Orologi solari

La cultura sumera è stata persa senza trasmettere la sua conoscenza, ma gli egiziani erano apparentemente i prossimi a dividere formalmente la loro giornata in parti simili alle nostre ore. Gli obelischi (snelli, affusolati, monumenti a quattro lati) furono costruiti già nel 3500 AC. Le loro ombre in movimento formavano una sorta di meridiana, consentendo alle persone di suddividere il giorno in mattina e pomeriggio. Gli obelischi mostravano anche i giorni più lunghi e più brevi dell’anno quando l’ombra a mezzogiorno era la più corta o la più lunga dell’anno., Più tardi, ulteriori marcatori intorno alla base del monumento indicherebbero ulteriori suddivisioni del tempo.

Un altro orologio ombra egiziano o meridiana, forse il primo orologio portatile, è entrato in uso intorno al 1500 AC. Questo dispositivo ha diviso una giornata illuminata dal sole in 10 parti più due “ore crepuscolari” al mattino e alla sera. Quando il gambo lungo con 5 segni spaziati variabilmente era orientato ad est e ad ovest al mattino, una traversa elevata all’estremità est proiettava un’ombra in movimento sui segni. A mezzogiorno, il dispositivo è stato girato nella direzione opposta per misurare le ore pomeridiane”.,”

Il merkhet, il più antico strumento astronomico conosciuto, fu uno sviluppo egiziano intorno al 600 a.C. Una coppia di merkhet è stata utilizzata per stabilire una linea nord-sud (o meridiano) allineandoli con la Stella Polare. Potrebbero quindi essere utilizzati per segnare le ore notturne determinando quando alcune altre stelle hanno attraversato il meridiano.

Nella ricerca di una migliore precisione per tutto l’anno, meridiane evoluto da piatti orizzontali o verticali a forme più elaborate., Una versione era il quadrante emisferico, una depressione a forma di ciotola tagliata in un blocco di pietra, che portava uno gnomone verticale centrale (puntatore) e scritto con serie di linee di ore per le diverse stagioni. L’emiciclo, che si dice sia stato inventato circa 300 AC, rimosso la metà inutile dell’emisfero per dare l’aspetto di una mezza ciotola tagliata nel bordo di un blocco quadrato. Entro il 30 AC, Vitruvio potrebbe descrivere 13 diversi stili meridiana in uso in Grecia, Asia Minore, e Italia.,

Elementi di un orologio

Prima di continuare a descrivere l’evoluzione dei modi per segnare il passare del tempo, forse dovremmo definire in generale ciò che costituisce un orologio. Tutti gli orologi devono avere due componenti di base:

  • un processo o un’azione regolare, costante o ripetitiva per segnare incrementi di tempo uguali., I primi esempi di tali processi includevano il movimento del sole attraverso il cielo, candele segnate in incrementi, lampade ad olio con serbatoi marcati, bicchieri di sabbia (clessidre), e in Oriente, corde annodate e piccoli labirinti di pietra o metallo pieni di incenso che bruciavano ad un certo ritmo. Gli orologi moderni usano un bilanciere, un pendolo, un cristallo vibrante o onde elettromagnetiche associate al funzionamento interno degli atomi come regolatori.
  • un mezzo per tenere traccia degli incrementi di tempo e visualizzare il risultato., I nostri modi di tenere traccia del passare del tempo includono la posizione delle lancette dell’orologio e display digitali del tempo.

La storia del cronometraggio è la storia della ricerca di azioni o processi sempre più coerenti per regolare la frequenza di un orologio.

Orologi ad acqua

Gli orologi ad acqua furono tra i primi cronometristi che non dipendevano dall’osservazione dei corpi celesti. Uno dei più antichi è stato trovato nella tomba del faraone egiziano Amenhotep I, sepolto intorno al 1500 AC., Successivamente chiamati clepsydras (“ladri d’acqua”) dai greci, che iniziarono ad usarli circa 325 AC, questi erano vasi di pietra con lati inclinati che permettevano all’acqua di gocciolare a una velocità quasi costante da un piccolo foro vicino al fondo. Altri clepsydras erano contenitori cilindrici o a forma di ciotola progettati per riempire lentamente con acqua che entra ad una velocità costante. Le marcature sulle superfici interne misuravano il passaggio delle” ore ” al raggiungimento del livello dell’acqua. Questi orologi sono stati utilizzati per determinare le ore di notte, ma potrebbero essere stati utilizzati anche alla luce del giorno., Un’altra versione consisteva in una ciotola di metallo con un foro sul fondo; quando posto in un contenitore d’acqua la ciotola si riempiva e affondava in un certo tempo. Questi erano ancora in uso in Nord Africa nel 20 ° secolo.

Più elaborati e impressionanti orologi ad acqua meccanizzati furono sviluppati tra il 100 a.C. e il 500 d. C. da orologiai e astronomi greci e romani. La complessità aggiunta mirava a rendere il flusso più costante regolando la pressione e a fornire display più elaborati del passare del tempo., Alcuni orologi ad acqua suonavano campane e gong; altri aprivano porte e finestre per mostrare piccole figure di persone, o spostavano puntatori, quadranti e modelli astrologici dell’universo.

Un astronomo macedone, Andronico, supervisionò la costruzione del suo Horologion, noto oggi come la Torre dei Venti, nel mercato di Atene nella prima metà del I secolo AC. Questa struttura ottagonale mostrava studiosi e acquirenti sia meridiane che indicatori meccanici delle ore., Presentava una clepsydra meccanizzata di 24 ore e indicatori per gli otto venti da cui la torre ha preso il nome, e mostrava le stagioni dell’anno e le date e i periodi astrologici. I Romani hanno anche sviluppato clepsydras meccanizzati, anche se la loro complessità compiuto poco miglioramento rispetto ai metodi più semplici per determinare il passare del tempo.

In Estremo Oriente, l’orologio astronomico/astrologico meccanizzato si è sviluppato dal 200 al 1300 CE. Il clepsydras cinese del terzo secolo ha guidato vari meccanismi che hanno illustrato i fenomeni astronomici., Una delle torri dell’orologio più elaborate fu costruita da Su Sung e dai suoi associati nel 1088 CE. Il meccanismo di Su Sung incorporava uno scappamento ad acqua inventato intorno al 725 CE. La torre dell “orologio Su Sung, al di sopra di 30 piedi di altezza, possedeva una sfera armillare bronzo power-driven per le osservazioni, un globo celeste rotante automaticamente, e cinque pannelli frontali con porte che consentivano la visualizzazione di manichini che cambiano che suonavano campane o gong, e tenuto tavolette che indicano l” ora o altri momenti speciali della giornata.,

Poiché la velocità di flusso dell’acqua è molto difficile da controllare con precisione, un orologio basato su quel flusso non potrebbe mai raggiungere un’eccellente precisione. Le persone sono state naturalmente portate ad altri approcci.

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