Drwy gydol hanes, mae dulliau a phwysigrwydd cadw amser wedi esblygu'n ddramatig, gan adlewyrchu anghenion newidiol a datblygiadau technolegol cymdeithasau dynol. Yn y diwylliannau amaethyddol cynharaf, roedd rhannu amser mor syml â dydd a nos, wedi'i bennu gan bresenoldeb golau haul. Roedd y dull elfennol hwn yn ddigonol tan ddyfeisio'r cloc haul tua 1500 CC, a oedd yn caniatáu i wareiddiadau hynafol fel y Groegiaid a'r Rhufeiniaid rannu'r diwrnod yn gyfnodau mwy rheoledig o'r enw oriau. Fodd bynnag, arweiniodd dibyniaeth y cloc haul ar olau haul at ei gyfyngiadau, gan ysgogi datblygiad dyfeisiau mwy soffistigedig fel y cloc dŵr tua 1000 CC. Er bod clociau dŵr yn cynnig cywirdeb gwell, roedd ganddynt hwythau eu diffygion, gan gynnwys problemau gyda phwysedd dŵr a chlocsio. Darparodd cyflwyno'r gwydr awr yn yr 8fed ganrif OC ddewis arall mwy dibynadwy, er nad oedd yn dal i fod yn ddelfrydol ar gyfer cadw amser hirdymor. Nid tan y 1300au y dyfeisiodd mynachod Ewropeaidd, wedi'u gyrru gan yr angen am amserlenni gweddi manwl gywir, y clociau mecanyddol cyntaf. Roedd y clociau cynnar hyn, a oedd yn cael eu pweru gan bwysau ac yn cael eu rheoleiddio gan ddihangfeydd, yn arloesol ond yn dal i fod yn brin o'r manwl gywirdeb a'r cludadwyedd sydd eu hangen ar gyfer defnydd eang. Nododd darganfod egwyddor y pendil gan Galileo Galilei ym 1583 naid sylweddol o ran cywirdeb, gan alluogi clociau i fesur amser o fewn eiliadau'r dydd. Fodd bynnag, arhosodd her cludadwyedd heb ei datrys tan ddyfodiad y mecanwaith gwanwyn, a arweiniodd yn y pen draw at greu oriorau poced. Nododd yr arloesedd hwn ddechrau cadw amser cludadwy go iawn, gan chwyldroi sut roedd pobl yn rhyngweithio ag amser ac yn ei ddeall.
Am lawer o hanes dynolryw, nid oedd cadw amser manwl gywir yn beth mawr o bwys. Ar wahân i'r ffaith nad oedd unrhyw ffordd o gadw amser cywir filoedd o flynyddoedd yn ôl, nid oedd angen gwneud hynny o gwbl. Roedd diwylliannau cynnar a oedd yn seiliedig ar amaethyddiaeth yn gweithio cyhyd â bod yr haul yn tywynnu ac yn stopio pan fyddai'n tywyllu. Dim ond wrth i Ddynoliaeth ddechrau symud i ffwrdd o gymdeithas amaethyddol yn unig y dechreuodd pobl chwilio am ffordd o nodi treigl amser yn fwy manwl na dim ond rhannu pob diwrnod yn "dydd" a "nos"
Y ddyfais gynharaf y gwyddys amdani i rannu'r diwrnod yn ddarnau llai o amser oedd y cloc haul, a ddyfeisiwyd erbyn o leiaf 1500 CC. Ar ôl sylwi bod hyd a chyfeiriad y cysgod y mae gwrthrych yn ei daflu yn newid wrth i'r diwrnod fynd yn ei flaen, sylweddolodd rhywun disglair y bydd ei enw'n cael ei golli am byth i hanes y gallech chi osod ffon yn unionsyth yn y ddaear a, thrwy farcio ble roedd y cysgod yn disgyn, rhannu golau dydd yn gyfnodau arwahanol. Yn y pen draw, daeth y cyfnodau hyn i gael eu galw'n "oriau," gyda phob awr yn 1/12fed o'r amser y byddai'r haul yn tywynnu bob dydd. Roedd y cloc haul yn syniad gwych a oedd yn caniatáu dilyniant trefnus gwareiddiadau Groeg a Rhufain hynafol. Un peth gwych am y cloc haul oedd ei fod yn gludadwy iawn. Roedd ganddo rai diffygion sylfaenol iawn, fodd bynnag. Yn gyntaf oll, dim ond pan oedd yr haul yn tywynnu mewn gwirionedd y byddai'n gweithio. Nid oedd hyn yn broblem yn y nos, gan nad oedd neb yn gweithio yn y tywyllwch beth bynnag. Ond roedd yn broblem fawr ar ddiwrnodau cymylog. Hyd yn oed pan oedd yr haul yn tywynnu'n llachar, fodd bynnag, mae hyd y dydd yn amrywio drwy gydol y flwyddyn, a oedd yn golygu bod hyd "awr" hefyd yn amrywio cymaint â 30 munud o heuldro'r Haf i heuldro'r Gaeaf.
Oherwydd cyfyngiadau'r cloc haul, roedd pobl yn chwilio am ffyrdd eraill o fesur treigl amser heb fod yn ddibynnol ar yr haul. Un o'r ymdrechion cynnar a ddaeth yn boblogaidd iawn oedd y cloc dŵr [a elwir hefyd yn clepsydra], a ddyfeisiwyd rywbryd tua 1000 CC. Roedd y cloc dŵr yn seiliedig ar y syniad bod dŵr yn gollwng allan o dwll bach ar gyfradd gyson i bob golwg, ac mae'n bosibl nodi treigl amser trwy nodi faint o ddŵr sydd wedi gollwng allan trwy dwll yng ngwaelod llestr wedi'i farcio'n arbennig. Roedd clociau dŵr yn llawer mwy cywir na chlociau haul, gan nad oedd yr amser o'r dydd na'r flwyddyn yn effeithio ar gyfradd y llif, ac nid oedd ots a oedd yr haul yn tywynnu ai peidio. Nid oeddent heb eu diffygion difrifol eu hunain, serch hynny.
Er y gall dŵr ymddangos fel pe bai'n diferu ar gyfradd gyson, sefydlog, mewn gwirionedd po fwyaf o ddŵr sydd yn y llestr, y cyflymaf y mae'n gollwng allan oherwydd y pwysau a roddir gan bwysau'r dŵr. Datrysodd yr Eifftiaid hynafol y broblem hon trwy ddefnyddio llestri ag ochrau gogwydd i gydraddoli pwysedd y dŵr wrth i faint y dŵr leihau. Fodd bynnag, roedd problemau eraill yn cynnwys y ffaith bod y twll yr oedd y dŵr yn diferu drwyddo yn tueddu i fynd yn fwy dros amser, gan ganiatáu i fwy o ddŵr basio drwyddo'n gyflymach, a'r ffaith bod gan y twll dianc dueddiad cas i gael ei glocsio hefyd. A Duw a'n gwaredo pe bai'n mynd yn ddigon oer i'r dŵr rewi mewn gwirionedd! Nid oedd clociau dŵr, yn eu hanfod, yn arbennig o gludadwy chwaith.
Wel, ni chymerodd yn hir i bobl sylweddoli nad dŵr yw'r unig beth sy'n llifo ar gyflymder cyson, ac yna daeth yr awrwydr, a ddyfeisiwyd rywbryd tua'r 8fed ganrif OC. Y prif reswm na chafodd ei ddyfeisio'n gynharach oedd, yn ôl pob tebyg, oherwydd nad oedd neb yn gallu chwythu gwydr yn ddigon da cyn hynny. Mae'r awrwydr yn defnyddio tywod yn llifo o un llestr gwydr i un arall trwy agoriad bach sy'n cysylltu'r ddau, ac nid yw'r pethau a achosodd broblemau gyda'r cloc dŵr a'r cloc haul o'i flaen yn effeithio'n arbennig ar basio'r tywod. Fodd bynnag, roedd awrwydrau mawr yn anymarferol, ac roedd cadw amser am unrhyw gyfnod estynedig fel arfer yn golygu troi'r gwydr dro ar ôl tro dros gyfnod o ddiwrnod. Yn y bôn, roedd yn amserydd gwych, ond yn amserydd gwael.
A dyna sut yr oedd pethau fwy neu lai tan y 1300au, pan benderfynodd criw o fynachod yn Ewrop eu bod wir angen ffordd well o ddweud pryd roedd hi'n amser gweddïo. Oherwydd, fe welwch chi, roedd bywyd mynach yn troi o amgylch amserlen sefydlog o weddïau - un gyda'r wawr gyntaf, un gyda'r wawr, un yng nghanol y bore, un am hanner dydd, un yng nghanol y prynhawn, un gyda'r machlud ac un gyda'r nos. Felly daeth gwybod yr amser cywir yn fwy na dim ond peth bach - roedd yn orchymyn crefyddol! Ac, o ganlyniad, y mynachod hyn a ddyfeisiodd y clociau mecanyddol cyntaf y gwyddys amdanynt. Daw'r gair "cloc", gyda llaw, o'r gair Iseldireg am "gloch", gan nad oedd gan y clociau mecanyddol cynnar hyn ddwylo ac fe'u cynlluniwyd i daro'r awr yn unig.
Yn ogystal â mecanwaith taro'r gloch, roedd gan y clociau cynnar hyn ddau ofyniad pwysig. Y cyntaf oedd ffynhonnell pŵer, a darparwyd hyn gan bwysau ynghlwm wrth raff neu gadwyn. Byddai'r pwysau'n cael ei gario neu ei dynnu i ben y cloc, a byddai disgyrchiant yn gwneud y gweddill. Yr ail oedd rhyw ffordd o orfodi'r pwysau i ddisgyn yn araf, yn fesuredig yn lle plymio fel, wel, pwysau plwm. A darparwyd hyn gan ryfeddol a
dyfais ddyfeisgar o'r enw'r dihangfa. Yn ei geiriau symlaf, mae dihangfa yn ddyfais sy'n torri ar draws llwybr y pwysau sy'n cwympo ar gyfnodau rheolaidd, gan achosi iddo ddisgyn ychydig ar y tro yn lle i gyd ar unwaith. Dyma'n llythrennol sy'n gwneud i glociau "tician", gan fod y dihangfa'n gwneud sain nodedig iawn wrth iddi symud yn ôl ac ymlaen, gan ymgysylltu a rhyddhau'r gerau sydd ynghlwm wrth y pwysau bob yn ail.
Er bod y clociau cynharaf hyn yn rhyfeddodau technolegol, nid oeddent yn arbennig o gywir. Hefyd, er eu bod yn caniatáu i'r awr gael ei hisrannu'n fwy o rannau munud [felly ein gair "munud" am y rhaniad bach cyntaf o'r awr], ni allent rannu'r awr yn rhaniad bach pellach, neu "ail" [ac ie, dyna o ble mae'r gair hwnnw'n dod hefyd]. Bu'n rhaid aros am hynny nes i ddyn ifanc eithaf disglair o'r enw Galileo Galilei ddarganfod egwyddor y pendil tua 1583. Yn fras, sylwodd, waeth pa mor led yr oedd pendil penodol yn siglo, ei fod bob amser yn cymryd yr un faint o amser i siglo yn ôl ac ymlaen. Darganfu, mewn gwirionedd, fod yr amser a gymerodd i'r pendil ddychwelyd yn cael ei bennu gan hyd y pendil ei hun ac nid gan led y siglen. A thrwy atodi pendil wedi'i fesur yn fanwl gywir i ddihangfa cloc, roedd gwneuthurwyr clociau yn gallu cynhyrchu clociau a oedd yn gywir o fewn eiliadau y dydd yn lle munudau. Doedd dim ots faint o rym a roddwyd ar y pendil, gan mai dim ond lled y siglen yr oedd y grym yn effeithio arno ac nid hyd y pendil ei hun.
Felly nawr roedd gennym ni oriorau a oedd yn gweithio'n dda ni waeth beth oedd yr amser o'r dydd na'r tymor, ac a oedd yn gywir iawn dros gyfnodau hir o amser. Yn anffodus, nid oeddent yn dal i fod yn arbennig o gludadwy, oherwydd y ffaith na fyddai'r pwysau'n disgyn yn rheolaidd ac ni allai'r pendil weithio'n gywir pe baent yn destun symudiad allanol. A dyma lle mae'r oriawr boced yn dod i mewn i'r darlun.
Y ddyfais allweddol a ganiataodd i glociau ddod yn gludadwy [a beth yw oriawr ond cloc cludadwy?] oedd y sbring. Mewn gwirionedd, mae'n debyg mai defnyddio sbringiau yw'r ail ddatblygiad horolegol pwysicaf ar ôl dyfeisio'r dihangfa. Y cam cyntaf wrth wneud cloc yn gludadwy oedd disodli'r pwysau trwm a ddefnyddir i'w bweru gyda rhywbeth a fyddai'n rhoi grym cyson waeth beth fo'r safle yr oedd y cloc yn cael ei ddal ynddo. A darganfuwyd bod stribed metel tensiwn uchel, wedi'i goilio'n dynn yn rhoi grym mwy neu lai cyson wrth iddo ddad-goilio, a oedd yn ei wneud yn union y peth ar gyfer y gwaith. Wrth gwrs, ni chymerodd yn hir i wneuthurwyr clociau sylwi bod y sbring yn rhoi llai a llai o rym wrth iddo ddad-weindio, ond fe wnaethant ddod o hyd i nifer o bethau eithaf dyfeisgar
ffyrdd o ddelio â'r broblem, gan gynnwys dyfeisiau fel y “stackfreed” a'r “fusee”
Yr ail gam wrth wneud cloc yn wirioneddol gludadwy oedd meddwl am ddyfais yn lle'r pendil a oedd yn cadw'r cloc yn tician ar gyfnodau amseredig manwl gywir. Defnyddiodd "clociau cludadwy" cynnar ddyfais o'r enw "foliot," a oedd yn cynnwys dau bwysau bach iawn wedi'u hongian o'r naill ben a'r llall i far cydbwysedd cylchdroi, ond nid oeddent yn arbennig o gywir nac yn wirioneddol gludadwy. Unwaith eto, fodd bynnag, y cysyniad newydd ei ddarganfod o'r sbring a ddaeth i'r adwy. Penderfynwyd y gellid cysylltu coil gwifren denau iawn [a elwir yn "sbring gwallt" gan ei fod mor denau] yn uniongyrchol â'r olwyn gydbwysedd, a phan drosglwyddwyd grym o'r prif sbring i'r dihangfa, byddai'r sbring gwallt ynghlwm yn coilio ac yn dad-goilio ar gyflymder rheolaidd iawn, gan achosi i'r dihangfa ymgysylltu a rhyddhau yn yr amseroedd manwl gywir gofynnol. Ac, i'r rhan fwyaf, mae hyn yn wir ni waeth sut mae'r cloc yn cael ei ddal, gan ddarparu cludadwyedd gwirioneddol.
Mae'r gwahaniaeth rhwng y clociau cludadwy cynnar cyntaf hyn a'r oriorau poced go iawn cyntaf yn un aneglur. Er y gallai cloc a yrrir gan sbring fod wedi'i ddatblygu mor gynnar â'r 1400au, ni ymddangosodd cloc a reoleiddir gan sbring tan ganol y 1600au, ac nid oedd yn hir ar ôl hynny cyn iddynt ddod yn ddigon bach i'w cario ar ganol rhywun neu yn y poced. Ac yn fuan, gwelwyd unrhyw un a allai fforddio un yn cario'r ddyfais newydd honno a oedd mor boblogaidd - yr oriawr boced.
