Inventarea ceasului

Viaţa noastră cotidiană este plină de plecări şi sosiri, iar toate acestea se fac într-o manieră foarte precisă. Vieţile şi zilele noastre sunt planificate şi programate, fapt care se datorează în mod special existenţei ceasului. Momentul inventării primului dispozitiv de măsurare a timpului nu este cunoscut. Totuşi, se ştie că măsurarea timpului datează de acum 5-6 milenii, fiind practicată de civilizaţiile ce populau Orientul Mijlociu şi Africa de Nord. Egiptenii aveau, în jurul anului 3500 î.Hr., o metodă de a măsura timpul, cu ajutorul obeliscurilor. Acestea erau nişte monumente suple, cu patru laturi şi cu vârful în formă de piramidă, a căror umbră lăsată pe nisip indica scurgerea timpului.

Aproximativ în aceeaşi perioadă (3500 î.Hr.) a apărut şi cadranul solar. Acesta era format dintr-un disc cu o proeminenţă înclinată în centru. Mişcarea Soarelui pe cer provoca deplasarea umbrei lăsate pe cadran, marcând astfel timpul. Cadranele solare sunt folosite şi în prezent. În anul 1500 î.Hr., egiptenii au reuşit chiar să realizeze primul cadran solar portabil, care ar putea fi considerat strămoşul ceasurilor de mână moderne. Deşi acestea pot fi considerate mijloace de măsurare a timpului, ele diferă de dispozitivele ce urmau să apară mai târziu prin faptul că indică timpul solar, în timp ce ceasurile moderne indică timpul mediu. Un cadran solar şi un ceas modern vor indica aceeaşi oră doar de patru ori pe an.

Termenul de „ceas” nu a fost folosit decât începând cu secolul al XIV-lea, având o altă semnificaţie decât cea modernă. Acest cuvânt însemna „clopot” sau „alarmă”. Deşi ceasurile primitive nu aveau mecanism intern, reuşeau să îndeplinească o parte din funcţiile ceasurilor contemporane, deşi nu cu precizia de care ne bucurăm la ora actuală. De exemplu, primul ceas cu alarmă a apărut în antichitate. Având la bază un principiu simplist, acest ceas consta dintr-o luminare împărţită cu ajutorul unor linii în segmente ce reprezentau orele care se scurgeau. Pentru a „activa” alarma, în ceară era înfipt un ac la ora dorită. După ce luminarea ardea până la ac, acesta se desprindea şi cădea într-un vas de tablă de la baza luminării, trezindu-l astfel pe cel ce dormea.

Ceasurile cu apă erau un alt mod prin care civilizaţiile antice marcau trecerea timpului. Mecanismul de funcţionare consta în picurarea unei cantităţi de apă într-un vas, al cărei nivel creştea şi concomitent ridica o plută din vas pe care se afla un indicator cu ajutorai căruia se citeau orele scurse. Cel mai vechi ceas cu apă cunoscut umanităţii a fost descoperit în mormântul lui Amenhotep I. Primul ceas mecanic cu „regulator” a apărut abia în anul 1285. Regulatorul este un mecanism care ticăie într-un ritm constant şi mişcă rotiţele într-o serie de paşi egali.

Primul ceas public a bătut ora exactă la Milano, aproximativ în anul 1335. În acele timpuri ceasurile aveau un singur ac, care indica orele, şi nu reuşeau să măsoare timpul cu exactitate. Abia 175 de ani mai târziu (în 1510) această invenţie avea să fie optimizată de Peter Henlien din Nurnberg, prin crearea ceasului acţionat cu arc. Deşi acest aparat avea o precizie sporită, prezenta totuşi neajunsul de a rămâne în urmă odată cu desfăşurarea arcului elicoidal principal.

Acest model a fost îmbunătăţit în 1525 de Jacob Zech din Praga, prin utilizarea unui „scripete spiral” care păstra constantă forţa arcului. Deşi această intervenţie a avut efectul scontat de îmbunătăţire a preciziei, ceasurile aveau în continuare un singur ac. Jost Burgi a inventat primul ceas cu minutar în anul 1577. Totuşi, această a doua limbă a devenit un instrument practic abia în urma inventării ceasului cu pendul în anul 1656.

La începutul anilor 1580, Galileo Galilei, ajutat de ingeniozitatea şi puterea sa de observaţie, a avut o idee genială în urma căreia avea să rezulte primul ceas cu pendul. El a observat că bătăile succesive ale unui pendul se produceau după un interval constant de timp. Ştiind acest lucru, a început, împreună cu fiul său Vincenzo, să proiecteze şi să construiască diferite modele pentru a descoperi unul potrivit. Din păcate, înainte de a reuşi să construiască acel instrument, Galileo s-a îmbolnăvit grav şi a murit.

Totuşi, Vincenzo nu a acceptat ca viziunea tatălui său să rămână nematerializată, reuşind să producă în 1649 un model funcţional. Conceptul lui Galileo a fost perfecţionat în 1656 de Christiaan Huygens, care a inventat primul ceasornic acţionat prin greutate cu ajutorul unui pendul. Această invenţie a permis măsurarea precisă a timpului, deşi se folosea în continuare doar acul care indica ora. Minutarul a apărut în sfârşit în 1680, iar după numai câţiva ani a apărut şi secundarul.

În 1889 Siegmund Riefler a construit un pendul cu o precizie de o sutime de secundă. Imediat după această invenţie a venit cea a ceasornicului cu pendul dublu din anul 1921, aparţinând lui W.H. Shortt. Acest ceasornic funcţiona cu un pendul principal şi unul secundar, având o precizie de câteva milisecunde pe zi. Deşi ceasurile cu pendul au început să fie înlocuite de ceasurile cu cuarţ în anii 1930-1940, ele mai sunt încă folosite. De fapt, pendulele de pe vremea bunicilor sunt considerate acum obiecte valoroase de colecţie.

Funcţionarea ceasului cu cuarţ se bazează pe proprietatea de piezoelectricitate a acestui cristal. La aplicarea unui câmp electric asupra cristalului, acesta se deformează. Efectul invers se manifestă când, prin presarea sau îndoirea cristalului, acesta generează o diferenţă de potenţial. Cuplat la un circuit electronic, cristalul începe să vibreze datorită interacţiunii cu acesta, producând un impuls de frecvenţă constantă ce poate acţiona mecanismul ceasului. Această nouă versiune de ceas era nu numai precisă, ci şi ieftină, făcând din ceasurile cu cuarţ alegerea principală pentru măsurarea timpului. Deşi ceasurile cu cuarţ sunt folosite în mare măsură şi la ora actuală, precizia acestora a fost depăşită de ceasul atomic.

Check Also

Inventarea telegrafului

Ceea ce este interesant de remarcat este că Samuel F.B. Morse, inventatorul telegrafului, şi-a început …

Inventarea telefonului

Inventarea telefonului Inventarea telefonului, Invenţii, Telefon În mod ironic, inventarea telefonului a fost marcată de o lipsă …

Inventarea tancului

Ca armă militară, tancul a schimbat pentru totdeauna aspectul bătăliilor terestre. Acesta a apărut ca …

Inventarea şurubului

Se spune că în timpul unei vizite în Egipt, filozoful grec Arhimede ar fi realizat un …

Inventarea submarinului

Nu este nevoie să ne gândim prea mult pentru a putea aprecia efectul submarinului asupra …