Al llarg de la història, els mètodes i la importància del cronometratge han evolucionat de manera espectacular, reflectint les necessitats canviants i els avenços tecnològics de les societats humanes. En les primeres cultures agràries, la divisió del temps era tan senzilla com el dia i la nit, dictada per la presència de la llum solar. Aquest enfocament rudimentari va ser suficient fins a la invenció del rellotge de sol cap al 1500 aC, que va permetre a civilitzacions antigues com els grecs i els romans dividir el dia en intervals més manejables anomenats hores. No obstant això, la dependència del rellotge de sol de la llum solar va provocar les seves limitacions, fet que va provocar el desenvolupament de dispositius més sofisticats com el rellotge d'aigua al voltant de l'any 1000 a. La introducció del rellotge de sorra al segle VIII dC va proporcionar una alternativa més fiable, tot i que encara no era ideal per al cronometratge a llarg termini. No va ser fins al 1300 que els monjos europeus, impulsats per la necessitat d'uns horaris de pregària precisos, van inventar els primers rellotges mecànics. Aquests primers rellotges, alimentats amb pesos i regulats per escapaments, eren innovadors, però encara no tenien la precisió i la portabilitat necessàries per a un ús generalitzat. El descobriment del principi del pèndol per Galileo Galilei l'any 1583 va marcar un salt significatiu en la precisió, permetent als rellotges mesurar el temps en pocs segons per dia. No obstant això, el repte de la portabilitat va romandre sense resoldre fins a l'aparició del mecanisme de molla, que finalment va portar a la creació de rellotges de butxaca. Aquesta innovació va marcar l'inici d'un cronometratge veritablement portàtil, revolucionant com la gent interactuava i entenia el temps.
Durant gran part de la història de la humanitat, la cronometratge precisa simplement no va ser tan important. A part del fet que fa milers d'anys no hi havia cap manera de mantenir l'hora exacta, simplement no hi havia la necessitat de fer-ho. Les primeres cultures que es basaven en l'agricultura funcionaven mentre brillava el sol i s'aturaven quan es feia fosc. Va ser només quan la humanitat va començar a allunyar-se d'una societat purament agrària que la gent va començar a buscar una manera de marcar el pas del temps amb més precisió que simplement dividir cada dia en "dia" i "nit".
El primer dispositiu conegut per dividir el dia en fragments més petits de temps va ser el rellotge de sol, que es va inventar almenys el 1500 aC. Després d'haver observat que l'ombra que projecta un objecte canvia de longitud i direcció a mesura que avança el dia, una persona brillant el nom de la qual es perdrà per sempre a la història, es va adonar que es podia posar un pal dret a terra i, marcant on va caure l'ombra, dividir la llum del dia en intervals discrets. Aquests intervals finalment es van anomenar "hores", i cada hora era 1/12 del temps que brillava el sol cada dia. El rellotge de sol va ser una idea meravellosa que va permetre la progressió ordenada de les antigues civilitzacions grega i romana. Una cosa fantàstica del rellotge de sol era que era molt portàtil. Tanmateix, tenia alguns defectes molt bàsics. En primer lloc, només funcionava quan realment brillava el sol. Això no va ser un problema a la nit, ja que ningú treballava a les fosques de totes maneres. Però era un problema important els dies ennuvolats. Fins i tot quan el sol brillava molt, però, la durada del dia varia al llarg de l'any, la qual cosa significava que la durada d'una "hora" també variava fins a 30 minuts des del solstici d'estiu fins al solstici d'hivern.
A causa de les limitacions del rellotge de sol, la gent buscava altres maneres de mesurar el pas del temps sense dependre del sol. Un dels primers intents que es va fer molt popular va ser el rellotge d'aigua [també anomenat clepsidra], inventat cap a l'any 1000 aC. El rellotge d'aigua es va basar en la idea que l'aigua surt d'un petit forat a un ritme aparentment constant, i és És possible marcar el pas del temps observant quanta aigua ha sortit per un forat al fons d'un recipient especialment marcat. Els rellotges d'aigua eren molt més precisos que els rellotges de sol, ja que la velocitat del flux no es veia afectada per l'hora del dia o l'any, i no importava si el sol brillava o no. Tanmateix, no estaven exempts de greus defectes.
Tot i que l'aigua pot semblar que goteja a un ritme constant i fix, de fet, com més aigua hi ha al recipient, més ràpid surt a causa de la pressió exercida pel pes de l'aigua. Els antics egipcis van resoldre aquest problema utilitzant vaixells amb costats inclinats per igualar la pressió de l'aigua a mesura que disminuïa la quantitat d'aigua. Altres problemes, però, van incloure el fet que el forat per on degotejava l'aigua tendia a fer-se més gran amb el pas del temps, permetent així que més aigua passés més ràpidament, i el fet que el forat d'escapament també tenia una desagradable tendència a obstruir-se. I que el cel no s'hagi de refredar prou perquè l'aigua es congeli! Els rellotges d'aigua, per la seva pròpia naturalesa, tampoc eren especialment portàtils.
Bé, la gent no va trigar gaire a adonar-se que l'aigua no és l'única cosa que flueix a un ritme constant, i després va venir el rellotge de sorra, inventat al voltant del segle VIII dC. La principal raó per la qual no es va inventar abans. probablement era simplement perquè ningú era capaç de bufar el vidre prou bé abans d'aleshores. El rellotge de sorra utilitza sorra que flueix d'un recipient de vidre a un altre a través d'una petita obertura que connecta ambdós, i el pas de la sorra no es veu especialment afectat per les coses que van causar problemes amb el rellotge d'aigua i el rellotge de sol davant d'ell. Tanmateix, els rellotges de sorra grans eren poc pràctics, i mantenir el temps durant un període prolongat normalment significava girar el got una i altra vegada al llarg d'un dia. Bàsicament, va ser un gran cronòmetre, però un pèssim cronometrador.
I així va ser més o menys com es van situar les coses fins al 1300, quan un grup de monjos d'Europa van decidir que realment necessitaven una manera millor de saber quan era el moment de pregar. Perquè, com veus, la vida d'un monjo girava al voltant d'un programa d'oracions fixat: una a primera llum, una a la sortida del sol, una a mig matí, una al migdia, una a mitja tarda, una a la posta de sol i una altra a la nit. Per tant, saber l'hora correcta es va convertir en alguna cosa més que una bellesa: era un imperatiu religiós! I, com a resultat, aquests monjos van idear els primers rellotges mecànics coneguts. La paraula "rellotge", per cert, prové de la paraula holandesa per "campana", ja que aquests primers rellotges mecànics no tenien agulles i estaven dissenyats simplement per marcar l'hora.
A més del mecanisme de sonar la campana, aquests primers rellotges tenien dos requisits importants. La primera era una font d'energia, i aquesta era proporcionada per un pes unit a una corda o cadena. El pes es portava o tirava cap a la part superior del rellotge, i la gravetat faria la resta. La segona va ser una manera de forçar el pes a caure a un ritme lent i mesurat en lloc de caure en picat com, bé, un pes de plom. I això va ser proporcionat per un meravellós i
invent enginyós anomenat escapament. En termes més senzills, un escapament és un dispositiu que interromp el recorregut del pes que cau a intervals regulars, fent que caigui una mica a la vegada en lloc de tot alhora. Això és literalment el que fa que els rellotges "marquin", ja que a mesura que l'escapament es mou cap endavant i cap enrere, enganxant i alliberant alternativament els engranatges que estan units al pes, fa un so molt distintiu.
Aquests primers rellotges, tot i que meravelles tecnològiques, no eren especialment precisos. A més, tot i que van permetre que l'hora es subdividís en porcions de més minuts [d'aquí la nostra paraula "minut" per a la primera petita divisió de l'hora], no van poder dividir l'hora en una altra petita divisió o "segona" divisió [i sí, d'aquí ve també aquesta paraula]. Això va haver d'esperar fins que un jove bastant brillant anomenat Galileo Galilei va descobrir el principal del pèndol cap a l'any 1583. A grans trets, es va adonar que, independentment de l'ample que oscilés un pèndol en particular, sempre trigava la mateixa quantitat de temps a girar cap enrere i endavant. Va descobrir, de fet, que la quantitat de temps que trigava el pèndol a tornar estava determinada per la longitud del propi pèndol i no per l'amplada del gronxador. I, en connectar un pèndol mesurat amb precisió a l'escapament d'un rellotge, els rellotges van poder produir rellotges amb precisió en qüestió de segons al dia en comptes de minuts. No importava quanta força s'aplicava al pèndol, ja que la força només afectava l'amplada del gronxador i no la longitud del propi pèndol.
Així que ara teníem rellotges que funcionaven bé sense importar l'hora del dia o l'estació, i que eren molt precisos durant llargs períodes de temps. Malauradament, encara no eren especialment portàtils, a causa del fet que el pes no cauria regularment i el pèndol no podria funcionar correctament si estiguessin sotmesos a moviment exterior. I aquí és on entra en escena el rellotge de butxaca.
L'invent clau que va permetre que els rellotges es fessin portàtils [i què és un rellotge sinó un rellotge portàtil?] va ser la primavera. De fet, l'ús de molles és probablement el segon desenvolupament horlològic més important després de la invenció de l'escapament. El primer pas per fer un rellotge portàtil va ser substituir els pesos pesats que s'utilitzaven per alimentar-lo per alguna cosa que exercisés una força constant independentment de la posició en què es mantingués el rellotge. I es va descobrir que una tira de metall d'alta tensió i molt enrotllada exerceix una força més o menys constant a mesura que es desenrotlla, la qual cosa la va fer just per a la feina. Per descomptat, els rellotgers no van trigar gaire a adonar-se que la molla feia cada cop menys força a mesura que es desenrotllava, però van ocórrer una sèrie de coses força enginyoses.
maneres d'abordar el problema, inclosos dispositius com el "stackfreed" i el "fusee".
El segon pas per fer un rellotge realment portàtil va ser trobar un reemplaçament per al pèndol que mantingués el tic-tac del rellotge a intervals cronometrats amb precisió. Els primers "rellotges portàtils" utilitzaven un dispositiu anomenat "foliot", que consistia en dos pesos molt petits suspesos de cada extrem d'una barra d'equilibri giratòria, però aquests no eren particularment precisos ni realment portàtils. Un cop més, però, va ser el concepte recentment descobert de la molla el que va venir al rescat. Es va determinar que una bobina de filferro molt fina [anomenada "espiral" ja que era tan prima] es podia connectar directament al volant, i que quan es transmetia la força de la molla principal a l'escapament, l'espiral adjunt s'enrotllaria. i desenrotllar-se a un ritme molt regular, fent que l'escapament s'enganxi i s'alliberi en els intervals de temps necessaris. I, en la seva majoria, això és cert independentment de com es mantingui el rellotge, proporcionant una portabilitat real.
La distinció entre aquests primers rellotges portàtils i els primers veritables rellotges de butxaca és borrosa. Tot i que un rellotge accionat per molla podria haver-se desenvolupat ja a l'any 1400, un rellotge regulat per molla no va aparèixer fins a mitjans de 1600, i no va passar gaire temps abans que es fessin prou petits com per portar a la cintura o a la butxaca. . I aviat, es va veure a qualsevol que pogués permetre's-ne un portant aquell invent nou que estava de moda: el rellotge de butxaca.
