Ceasul este una dintre cele mai vechi invenții umane, concepută pentru măsurarea intervalelor de timp mai scurte decât unitățile naturale, cum ar fi ziua, luna și anul. Dispozitivele care funcționează cu ajutorul fenomenelor fizice au fost folosite de-a lungul mileniilor.
Multe dispozitive pot fi folosite pentru marcarea trecerii timpului fără a respecta timpul de referință (ora zilei, minutele etc.) și pot fi utile pentru măsurarea duratei sau a intervalelor. Exemple de astfel de temporizatoare cu durată au fost ceasurile cu lumânări, ceasurile cu tămâie și clepsidra.
Atât ceasul cu lumânare, cât și ceasul cu tămâie funcționează pe același principiu, în care consumul de resurse este mai mult sau mai puțin constant, ceea ce permite estimări rezonabil de precise și repetabile ale trecerii timpului. În clepsidră, nisipul fin care se revarsă printr-o gaură minusculă cu o rată constantă, indică o trecere arbitrară, predeterminată a timpului. Astfel, resursa nu este consumată, ci reutilizată.
Primul ceas cunoscut cu angrenaj a fost inventat de marele matematician, fizician și inginer Arhimede în secolul al III-lea î.e.n. Arhimede și-a creat ceasul astronomic, care era și un ceas cu cuc în care păsările cântau și se mișcu la fiecare oră.
Este primul ceas cu mecanism carillon, deoarece redă muzică simultan cu o persoană care clipește din ochi, surprinsă de păsările cântătoare. Ceasul lui Arhimede funcționează cu un mecanism de patru greutăți, contragreutăți și corzi reglate de un sistem de flotoare într-un recipient de apă cu sifoane care reglează continuarea automată a ceasului. Principiile acestui tip de ceas sunt descrise de matematicianul și fizicianul Hero, care spunea că unele piese lucrează cu un lanț care învârte o roată dințată în mecanism.
Rezervorul ceasurilor cu apă era folosit uneori la stingerea incendiilor
Un alt ceas grecesc construit probabil pe vremea lui Alexandru a fost în Gaza, așa cum este descris de Procopius. Ceasul din Gaza a fost probabil un astrolab de mari dimensiuni, o clădire care arăta fenomenele cerești și ora. Avea un indicator pentru timp și câteva automatizări asemănătoare ceasului lui Arhimede. Erau 12 uși care se deschideau câte una la fiecare oră, iar noaptea erau iluminate cu ajutorul unei lămpi.
Termenul horologia (din greacă pentru „număr de ore”) se referea la cronometratorii timpurii, deși mecanismele au variat. În 1176, Catedrala Sens a instalat un orologiu, dar designul acestuia este necunoscut. Până în 1198, călugării din St. Edmundsbury au folosit rezervorul de apă al ceasului pentru lupta împotriva incendiilor. Cuvântul „ceas” (din latinescul medieval clocca, care înseamnă „clopot”) a apărut în secolul al XIII-lea și reflecta sunetele clopotelor de la ceasurile mecanice timpurii.
Între 1280 și 1320, înregistrările bisericești din Europa arată referiri tot mai dese la ceasuri, dovada faptului că au apărut progrese în mecanismele ceasurilor. Ceasurile alimentate cu apă au fost adaptate pentru utilizarea greutăților în cădere, reglate printr-un mecanism oscilant. Mecanismul pe marginea roților zimțate a fost o inovație cheie, care a marcat ascensiunea ceasurilor mecanice, eliminând nevoia de energie fluidă.
Cu timpul, ceasurile au devenit tot mai mici și mai precise
În 1283, la mănăstirea Dunstable a fost instalat un ceas mare, urmat de un „mare orologiu” la Catedrala Canterbury în 1292. Până în 1322, Norwich avea un nou ceas cu cadran astronomic de 2 metri, automatizat și cu clopote, care a înlocuit ceasul anterior din 1273. Instalarea sa a necesitat serviciile a doi ceasornicri cu normă întreagă timp de doi ani.
Ceasornicarii au avansat tehnologic cu timpul prin dezvoltarea ceasurilor mai mici, mai precise și mai fiabile. Ceasurile animate de arcuri au apărut în secolul al XV-lea, cu cel mai vechi exemplu din anul 1430. Noile inovații au abordat provocarea de a menține o mișcare constantă. Cadranele timpurii nu aveau idicatori pentru minute și secunde, deși aceste caracteristici au apărut în secolele al XV-lea și al XVI-lea.
Industria ceasornicăriei a înflorit în Nurnberg, Augsburg și Blois, cu ceasuri mai simple care arătau timpul cu aproximație de 15 minute până la cele mai elaborate mecanisme cu elemente astronomice și muzicale. În 1584, Jost Burgi a inventat o nouă tehnologie, cu ajutorul căreia a îmbunătățit precizia ceasului la un minut pe zi, ajutându-l pe astronomului Tycho Brahe în observațiile sale precise.
Foto: Marele orologiu din Rouen, Normandia, 1832, de J. M. W. Turner.
CITEȘTE ȘI:
