Zegary to coś więcej niż tylko urządzenia, które mówią Ci, kiedy się obudzić. Są to urządzenia elektroniczne lub systemy mechaniczne przeznaczone do pomiaru i rejestracji upływu sekund. Często traktujemy tę precyzję jako coś oczywistego. Ale droga do tego była długa.
Starożytne kultury nie tylko zgadywały, co to jest czas. Zegarami słonecznymi posługiwali się Egipcjanie, Grecy i Rzymianie. Odmierzali czas za pomocą zegarów świecowych. Klepsydry były również powszechne. Narzędzia te były wystarczająco dobre do codziennego życia. Nie były zbyt dokładne. Ale to był początek.
Rewolucja mechaniczna
Prawdziwa zmiana nastąpiła wraz z pojawieniem się pierwszych zegarków mechanicznych. Były ciężkie. Napędzały je ładunki. I prawdopodobnie zostały stworzone dla mnichów.
Życie monastyczne wymagało ścisłego harmonogramu. Modlitwy i pracę trzeba było wykonywać w określonych porach. Kościół potrzebował porządku. Inżynierowie stworzyli więc pierwszy prawdziwy zegarek.
Potem przyszedł czas publiczny. W 1335 roku w Mediolanie zainstalowano pierwszy europejski publiczny zegar wieżowy. Uderzyli w zegar. To zmieniło życie miasta. Ludzie mogliby koordynować swoje działania. Rynki otworzyły się jednocześnie. Zmiany robocze były zsynchronizowane.
Zachowane przykłady są rzadkie. Najstarsze w Anglii pochodzą z 1386 roku. We Francji znajduje się zegar z 1389 roku. Pod koniec XIV wieku pojawiły się zegary domowe. Teraz możesz cieszyć się swoim czasem w domu.
Przenośność i precyzja
Przez wieki zegar stał nieruchomo. Zmieniło się to około 1500 roku.
Peter Henlein, niemiecki handlarz zamkami, rozwiązał problem przenośności. Stworzył pierwszy zegar z napędem sprężynowym. Małe. Przenośny. Mógłbyś je zabrać ze sobą. To był ogromny skok. Podróżnicy i kupcy mieli teraz niezawodny czas.
Dokładność poprawiała się powoli. Christiaan Huygens zmienił zasady gry w 1656 roku. Wynalazł zegar wahadłowy. Oscylujące wahadło sterowało pracą przekładni. Był znacznie stabilniejszy niż mechanizmy napędzane sprężynami.
Big Ben w Londynie wyznaczył standard. Ten wspaniały mechanizm zegarowy, zainstalowany w 1859 roku w Westminster, stał się standardem dla zegarów wahadłowych wieżowych. Jeśli Twój zegar pokrywał się z Big Benem, uznawano go za dobry.
Krótkie wahadła faktycznie zapewniają najwyższą dokładność mechaniczną. Wahadła o długości około 39 cali (990 mm) mogą utrzymywać błędy w ciągu kilku tysięcznych sekundy dziennie. To robi wrażenie. Ale to nie wystarczyło.
Skok elektronowy i atomowy
Osiągnięto limity mechaniczne. Inżynierowie sięgnęli po inne rozwiązania.
W 1929 roku do pomiaru czasu wykorzystali wibracje kryształu kwarcu. Kwarc wibruje ze stałą częstotliwością, gdy przyłożony jest prąd elektryczny. Wyeliminowało to zużycie mechaniczne. Zegary kwarcowe w obserwatoriach miały maksymalny błąd wynoszący zaledwie kilka dziesięciotysięcznych sekundy na dzień.
Potem nadeszła era atomowa.
Pierwsze zegary atomowe uruchomiono w 1951 roku. Nie opierały się one na przekładniach. Nie używali wahadeł. Wykorzystali naturalne okresowe zachowanie atomów. Pomyśl o wibracjach lub promieniowaniu. Atomy nie tracą elastyczności. Nie zużywają się.
Zegar atomowy jest regulowany przez te właściwości atomowe. Wynik? Dokładność przekraczająca jedną miliardową sekundy na dzień.
Są to najprecyzyjniejsze urządzenia, jakie kiedykolwiek wynaleziono.
Dlaczego to jest ważne?
Można by pomyśleć, że to tylko ciekawy fakt. To jest błędne.
Za każdym razem, gdy korzystasz z GPS, polegasz na zegarze atomowym. Satelity potrzebują nanosekundowej precyzji, aby określić Twoją pozycję na Ziemi. Mały błąd rozrządu
