Klokken zijn meer dan alleen machines die u vertellen wanneer u wakker moet worden. Het zijn elektronische apparaten of mechanische systemen die zijn ontworpen om het verstrijken van seconden te meten en vast te leggen. Deze precisie beschouwen wij vaak als vanzelfsprekend. Maar de reis om hier te komen was lang.
Oude culturen gokten niet alleen maar op tijd. Egyptenaren, Grieken en Romeinen gebruikten zonnewijzers. Ze hielden de uren bij met kaarsklokken. Zandlopers waren ook gebruikelijk. Deze hulpmiddelen werkten goed genoeg voor het dagelijks leven. Ze waren niet precies. Maar ze waren een begin.
De mechanische revolutie
De echte verschuiving vond plaats met de eerste mechanische klokken. Ze waren zwaar. Door gewicht aangedreven. En waarschijnlijk gebouwd voor monniken.
Het kloosterleven vereiste strikte schema’s. Gebed en werk moesten op specifieke tijden plaatsvinden. De kerk had orde nodig. Dus bouwden ingenieurs de eerste echte klokken.
Toen kwam de publieke tijd. In 1335 richtte Milaan zijn eerste Europese openbare klok op. Het sloeg op de uren. Dit veranderde het stadsleven. Mensen konden coördineren. Markten gingen samen open. Werkdiensten op elkaar afgestemd.
Overlevende voorbeelden zijn zeldzaam. De oudste in Engeland dateert uit 1386. Frankrijk heeft er een uit 1389. Tegen het einde van de 14e eeuw verschenen er binnenlandse klokken. Eindelijk kon u tijd in uw huis doorbrengen.
Draagbaarheid en precisie
Eeuwenlang bleven klokken staan. Rond 1500 veranderde dat.
Peter Henlein, een Duitse slotenmaker, loste het draagbaarheidsprobleem op. Hij maakte de eerste veeraangedreven uurwerken. Klein. Draagbaar. Je zou ze kunnen dragen. Dit was een enorme sprong. Reizigers en kooplieden hadden nu betrouwbare tijd.
De nauwkeurigheid verbeterde langzaam. Christiaan Huygens veranderde het spel in 1656. Hij vond de slingerklok uit. De zwaaiende slinger regelde de versnellingen. Het was veel stabieler dan veeraangedreven mechanismen.
De Big Ben in Londen zette de norm. Deze geweldige klok in Westminster werd in 1859 geïnstalleerd en werd de maatstaf voor torenslingerklokken. Als jouw klok overeenkwam met de Big Ben, was het goed.
Korte slingers bieden feitelijk de hoogste mechanische nauwkeurigheid. Degenen die ongeveer 990 mm lang zijn, kunnen binnen een paar duizendsten van een seconde per dag blijven. Dat is indrukwekkend. Maar het was niet genoeg.
De elektronische en atomaire sprong
Mechanische limieten werden bereikt. Ingenieurs keken elders.
In 1929 pasten ze kwartskristaltrilling toe op de tijdwaarneming. Kwarts trilt met een constante frequentie wanneer het wordt geëlektrificeerd. Hierdoor werd mechanische slijtage geëlimineerd. Kwartsklokken van het Observatorium hadden een maximale fout van slechts enkele tienduizendsten van een seconde per dag.
Toen kwam het atoomtijdperk.
De eerste atoomklok ging in 1951 online. Hij was niet afhankelijk van tandwielen. Er werd geen gebruik gemaakt van slingers. Het gebruikte het natuurlijke periodieke gedrag van atomen. Denk aan trillingen of stralingsemissie. Atomen verliezen geen spanning. Ze verslijten niet.
Atoomklokken worden gereguleerd door deze atomaire eigenschappen. Het resultaat? Nauwkeurigheid van meer dan een miljardste seconde per dag.
Het zijn de meest nauwkeurige apparaten die ooit zijn uitgevonden.
Waarom het ertoe doet
Je zou kunnen denken dat dit maar triviaal is. Dat is het niet.
Elke keer dat u GPS gebruikt, vertrouwt u op atoomklokken. Satellieten hebben een nauwkeurigheid van nanoseconden nodig om uw positie op aarde te trianguleren. Een klein foutje in de tijd
