Al llarg de la història, els mètodes i la importància del mesurament del temps han evolucionat dràsticament, reflectint les necessitats canviants i els avenços tecnològics de les societats humanes. En les primeres cultures agràries, la divisió del temps era tan simple com el dia i la nit, dictada per la presència de llum solar. Aquest enfocament rudimentari va ser suficient fins a la invenció del rellotge de sol al voltant del 1500 aC, que va permetre a civilitzacions antigues com els grecs i els romans dividir el dia en intervals més manejables anomenats hores. Tanmateix, la dependència del rellotge de sol de la llum solar va comportar les seves limitacions, cosa que va impulsar el desenvolupament de dispositius més sofisticats com el rellotge d'aigua al voltant del 1000 aC. Si bé els rellotges d'aigua oferien una major precisió, també tenien els seus defectes, com ara problemes amb la pressió de l'aigua i l'obstrucció. 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 mesurament del temps a llarg termini. No va ser fins al segle XIV que els monjos europeus, impulsats per la necessitat d'horaris d'oració precisos, van inventar els primers rellotges mecànics. Aquests primers rellotges, accionats per pesos i regulats per escapaments, van ser innovadors, però encara mancaven de la precisió i la portabilitat necessàries per a un ús generalitzat. El descobriment del principi del pèndol per Galileu Galilei el 1583 va marcar un salt significatiu en la precisió, permetent als rellotges mesurar el temps en segons per dia. Tanmateix, el repte de la portabilitat va romandre sense resoldre fins a l'aparició del mecanisme de ressort, que finalment va conduir a la creació dels rellotges de butxaca. Aquesta innovació va marcar l'inici d'un cronometratge veritablement portàtil, revolucionant la manera com les persones interactuaven amb el temps i el comprenia.
Durant gran part de la història de la humanitat, la mesura precisa del temps simplement no va ser tan important. A part del fet que no hi havia cap manera de controlar l'hora amb precisió fa milers d'anys, simplement no hi havia la necessitat de fer-ho. Les primeres cultures que es basaven en l'agricultura treballaven 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 segments de temps més petits va ser el rellotge de sol, que es va inventar com a mínim cap al 1500 aC. Després d'haver observat que l'ombra que projecta un objecte canvia de longitud i direcció a mesura que avança el dia, alguna persona brillant, el nom de la qual es perdrà per sempre a la història, es va adonar que es podia col·locar un pal dret a terra i, marcant on queia l'ombra, dividir la llum del dia en intervals discrets. Aquests intervals finalment van arribar a anomenar-se "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 gran cosa del rellotge de sol era que era molt portàtil. Tanmateix, tenia alguns defectes molt bàsics. En primer lloc, només funcionava quan el sol brillava realment. Això no era un problema a la nit, ja que ningú treballava a la foscor de totes maneres. Però era un problema important els dies ennuvolats. Fins i tot quan el sol brillava amb força, la durada del dia varia al llarg de l'any, cosa que 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 va buscar 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 al voltant de l'any 1000 aC. El rellotge d'aigua es basava en la idea que l'aigua s'escapa per un petit forat a un ritme aparentment constant, i és possible marcar el pas del temps observant quanta aigua s'ha filtrat 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 de l'any, i no importava si el sol brillava o no. Tanmateix, no estaven exempts de defectes greus.
Tot i que l'aigua pot semblar que goteja a un ritme constant i fix, en realitat, com més aigua hi ha al recipient, més ràpid s'escapa a causa de la pressió exercida pel pes de l'aigua. Els antics egipcis van resoldre aquest problema utilitzant recipients amb costats inclinats per igualar la pressió de l'aigua a mesura que la quantitat d'aigua disminuïa. Altres problemes, però, incloïen el fet que el forat pel qual gotejava l'aigua tendia a fer-se més gran amb el 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 Déu no vulgui que es refredi prou perquè l'aigua es congeli! Els rellotges d'aigua, per la seva pròpia naturalesa, tampoc eren particularment 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 el següent va ser el rellotge de sorra, inventat al voltant del segle VIII dC. La raó principal per la qual no es va inventar abans va ser probablement simplement perquè ningú no havia estat capaç de bufar vidre prou bé abans. El rellotge de sorra utilitza sorra que flueix d'un recipient de vidre a un altre a través d'una petita obertura que connecta els dos, i el pas de la sorra no es veu particularment afectat per les coses que causaven problemes amb el rellotge d'aigua i el rellotge de sol anterior. Tanmateix, els rellotges de sorra grans eren poc pràctics, i marcar el temps durant un període prolongat normalment significava girar el vidre una vegada i una altra al llarg del dia. Bàsicament, era un gran temporitzador, però un pèssim rellotge.
I així van anar les coses fins al segle XIV, quan un grup de monjos a Europa van decidir que realment necessitaven una manera millor de saber quan era l'hora de resar. Perquè, veieu, la vida d'un monjo girava al voltant d'un horari establert d'oracions: una a primera hora del dia, 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 a la nit. Conèixer l'hora correcta, per tant, es va convertir en més que una simple subtilesa: 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 neerlandesa per a "campana", ja que aquests primers rellotges mecànics no tenien agulles i estaven dissenyats simplement per tocar l'hora.
A més del mecanisme de toc de campana, aquests primers rellotges tenien dos requisits importants. El primer era una font d'energia, i aquesta es proporcionava mitjançant un pes lligat a una corda o cadena. El pes es portava o s'estirava fins a la part superior del rellotge, i la gravetat feia la resta. El segon era alguna manera de forçar el pes a caure a un ritme lent i mesurat en lloc de caure en picat com, doncs, un pes de plom. I això es proporcionava mitjançant un meravellós i..
una invenció enginyosa anomenada escapament. En termes més senzills, un escapament és un dispositiu que interromp la trajectòria del pes en caiguda a intervals regulars, fent que caigui a poc a poc en lloc de tot alhora. Això és literalment el que fa que els rellotges "facin tic-tac", ja que a mesura que l'escapament es mou endavant i endarrere, activant i alliberant alternativament els engranatges que estan units al pes, fa un so molt distintiu.
Aquests primers rellotges, tot i ser meravelles tecnològiques, no eren particularment precisos. A més, tot i que permetien subdividir l'hora en porcions més petites [d'aquí la nostra paraula "minut" per a la primera petita divisió de l'hora], no podien desglossar l'hora en una altra petita divisió, o "segona" [i sí, d'aquí també prové aquesta paraula]. Això va haver d'esperar fins que un jove força brillant anomenat Galileu Galilei va descobrir el principi del pèndol cap al 1583. En termes generals, va notar que, independentment de l'amplada del pèndol en particular, sempre trigava el mateix temps a oscil·lar endavant i endarrere. De fet, va descobrir que la quantitat de temps que trigava el pèndol a tornar estava determinada per la longitud del pèndol en si i no per l'amplada de l'oscil·lació. I, en connectar un pèndol mesurat amb precisió a l'escapament d'un rellotge, els rellotgers van poder produir rellotges que tenien una precisió de segons per dia en lloc de minuts. No importava quanta força s'aplicava al pèndol, ja que la força només afectava l'amplada de l'oscil·lació i no la longitud del pèndol en si.
Així doncs, ara teníem rellotges que funcionaven bé independentment de l'hora del dia o de l'estació, i que eren molt precisos durant llargs períodes de temps. Malauradament, encara no eren particularment portàtils, ja que el pes no queia regularment i el pèndol no podia funcionar correctament si estaven sotmesos a moviments exteriors. I aquí és on entra en escena el rellotge de butxaca.
La invenció clau que va permetre que els rellotges fossin portàtils [i què és un rellotge sinó un rellotge portàtil?] va ser la molla. De fet, l'ús de molles és probablement el segon desenvolupament horològic més important després de la invenció de l'escapament. El primer pas per fer que un rellotge fos portàtil va ser substituir els pesos pesants que s'utilitzaven per alimentar-lo per alguna cosa que exercis 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 ben enrotllada exerceix una força més o menys constant a mesura que es desenrotlla, cosa que la va convertir en la solució ideal per a la feina. Per descomptat, els rellotgers no van trigar gaire a adonar-se que la molla exercia cada cop menys força a mesura que es desenrotllava, però van idear una sèrie de solucions força enginyoses
maneres d'afrontar el problema, incloent-hi dispositius com ara "stackfreed" i "fusee"
El segon pas per fer un rellotge realment portàtil va ser idear un substitut per al pèndol que mantingués el rellotge en marxa a intervals cronometrats amb precisió. Els primers "rellotges portàtils" utilitzaven un dispositiu anomenat "foliot", que consistia en dos pesos molt petits suspesos a cada extrem d'una barra d'equilibri giratòria, però aquests no eren ni 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 "molla" perquè era tan prima] es podia connectar directament a la roda d'equilibri, i que quan la força de la molla principal es transmetia a l'escapament, la molla connectada s'enrotllava i es desenrotllava a un ritme molt regular, fent així que l'escapament s'acoblava i s'alliberés en els intervals cronometrats amb precisió requerits. I, en la seva major part, això és cert independentment de com es sostingui el rellotge, proporcionant una veritable portabilitat.
La distinció entre aquests primers rellotges portàtils i els primers rellotges de butxaca autèntics és borrosa. Tot i que un rellotge accionat per ressort es pot haver desenvolupat ja al segle XV, un rellotge regulat per ressort no va aparèixer fins a mitjans del segle XVII, i no va passar gaire temps després que es tornessin prou petits per portar-los a la cintura o a la butxaca. I aviat, tothom que se'n pogués permetre un va poder veure's portant aquell invent tan modern que feia furor: el rellotge de butxaca.
