Drwy gydol hanes, mae dulliau a phwysigrwydd cadw amser wedi esblygu’n ddramatig, gan adlewyrchu anghenion cyfnewidiol a datblygiadau technolegol cymdeithasau dynol. Yn y diwylliannau amaethyddol cynharaf, roedd rhaniad amser mor syml â dydd a nos, wedi'i bennu gan bresenoldeb golau'r haul. Roedd y dull elfennol hwn yn ddigon tan ddyfeisio’r deial haul tua 1500 CC, a oedd yn caniatáu i wareiddiadau hynafol fel y Groegiaid a’r Rhufeiniaid rannu’r diwrnod yn gyfnodau mwy hylaw o’r enw oriau. Fodd bynnag, arweiniodd dibyniaeth y deial haul ar olau'r haul at ei gyfyngiadau, gan ysgogi datblygiad dyfeisiau mwy soffistigedig fel y cloc dŵr tua 1000 CC Er bod clociau dŵr yn cynnig gwell cywirdeb, roedd ganddynt hwythau hefyd eu diffygion, gan gynnwys problemau gyda phwysedd dŵr a chlocsio. Darparodd cyflwyniad yr awrwydr yn yr 8fed ganrif OC ddewis amgen mwy dibynadwy, er nad oedd yn ddelfrydol ar gyfer cadw amser yn y tymor hir. Nid tan y 1300au y gwnaeth mynachod Ewropeaidd, wedi'u gyrru gan yr angen am amserlenni gweddïo manwl gywir, ddyfeisio'r clociau mecanyddol cyntaf. Roedd y clociau cynnar hyn, wedi’u pweru gan bwysau a’u rheoli gan ddihangfeydd, yn torri tir newydd ond yn dal i fod yn brin o’r manwl gywirdeb a’r gallu i gludo sydd eu hangen ar gyfer defnydd eang. Roedd darganfod yr egwyddor pendil gan Galileo Galilei ym 1583 yn nodi naid sylweddol mewn cywirdeb, gan alluogi clociau i fesur amser o fewn eiliadau y dydd. Fodd bynnag, roedd her hygludedd yn parhau heb ei datrys hyd at ddyfodiad mecanwaith y gwanwyn, a arweiniodd yn y pen draw at greu oriawr poced. Roedd yr arloesedd hwn yn nodi dechrau cadw amser gwirioneddol gludadwy, yn chwyldroi sut roedd pobl yn rhyngweithio ag amser ac yn ei ddeall.
Am lawer o hanes dyn, nid oedd cadw amser manwl gywir yn fargen fawr. Ar wahân i'r ffaith nad oedd unrhyw ffordd i gadw amser cywir filoedd o flynyddoedd yn ôl, nid oedd angen gwneud hynny. Roedd diwylliannau cynnar a oedd yn seiliedig ar amaethyddiaeth yn gweithio cyn belled â bod yr haul yn tywynnu ac yn dod i ben pan aeth hi'n dywyll. Dim ond wrth i ddynolryw ddechrau symud i ffwrdd o gymdeithas gwbl amaethyddol y dechreuodd pobl chwilio am ffordd i nodi treigl amser yn fwy manwl gywir na rhannu pob dydd yn “ddydd” a “nos.”
Y ddyfais gynharaf y gwyddys amdani i dorri'r diwrnod yn ddarnau llai o amser oedd y deial haul, a ddyfeisiwyd o leiaf erbyn 1500 CC Ar ôl sylwi bod y cysgod y mae gwrthrych yn ei daflu yn newid mewn hyd a chyfeiriad wrth i'r dydd fynd yn ei flaen, mae rhywun disglair a'i enw yn cael ei golli am byth i hanes sylweddoli y gallech osod ffon unionsyth yn y ddaear a, thrwy nodi lle syrthiodd y cysgod, rhannu golau dydd yn ysbeidiau ar wahân. Yn y diwedd daeth yr ysbeidiau hyn i gael eu galw’n “oriau,” gyda phob awr yn 1/12fed o’r amser yr oedd yr haul yn tywynnu bob dydd. Roedd y deial haul yn syniad gwych a ganiataodd ar gyfer dilyniant trefnus yr hen wareiddiadau Groegaidd a Rhufeinig. Un peth gwych am y deial haul oedd ei fod yn gludadwy iawn. Fodd bynnag, roedd ganddo rai diffygion sylfaenol iawn. Yn gyntaf ac yn bennaf, dim ond pan oedd yr haul yn tywynnu y bu'n gweithio. Nid oedd hyn yn broblem gyda'r 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, fodd bynnag, mae hyd y dydd yn amrywio trwy gydol y flwyddyn, sy'n golygu bod hyd “awr” hefyd yn amrywio cymaint â 30 munud o heuldro'r haf i heuldro'r gaeaf.
Oherwydd cyfyngiadau'r deial haul, edrychodd pobl 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 ymddangosiadol gyson, ac mae'n mae'n bosibl nodi treigl amser trwy nodi faint o ddŵr sydd wedi gollwng trwy dwll yng ngwaelod llestr sydd wedi'i farcio'n arbennig. Roedd clociau dŵr yn llawer cywirach na deialau haul, gan nad oedd cyfradd y llif yn cael ei effeithio gan yr amser o'r dydd na'r flwyddyn, ac nid oedd ots a oedd yr haul yn tywynnu ai peidio. Fodd bynnag, nid oeddent heb eu gwendidau difrifol eu hunain.
Er y gall dŵr ymddangos fel pe bai'n diferu ar gyfradd sefydlog, sefydlog, mewn gwirionedd po fwyaf o ddŵr sydd yn y llong, y cyflymaf y mae'n gollwng oherwydd y pwysau a roddir gan bwysau'r dŵr. Datrysodd yr hen Eifftiaid y broblem hon trwy ddefnyddio llongau ag ochrau gogwydd i gydraddoli'r pwysedd dŵr wrth i faint o ddŵr leihau. Roedd problemau eraill, fodd bynnag, 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 fynd trwodd yn gyflymach, a'r ffaith bod y twll dianc hefyd yn dueddol o fynd yn rhwystredig. Ac mae'r nefoedd yn gwahardd y dylai fynd yn ddigon oer i'r dŵr rewi! Nid oedd clociau dŵr, oherwydd eu natur, yn arbennig o gludadwy ychwaith.
Wel, ni chymerodd lawer o amser i bobl sylweddoli nad dŵr yw'r unig beth sy'n llifo'n gyson, ac yn nesaf i fyny daeth yr awrwydr, a ddyfeisiwyd rywbryd tua'r 8fed ganrif OC Y prif reswm na chafodd ei ddyfeisio'n gynharach mae'n debyg mai'r rheswm syml oedd nad oedd neb yn gallu chwythu gwydr yn ddigon da cyn hynny. Mae'r awrwydr yn defnyddio tywod sy'n llifo o un llestr gwydr i mewn i un arall trwy agoriad bach sy'n cysylltu'r ddau, ac nid yw hynt y tywod yn cael ei effeithio'n arbennig gan y pethau a achosodd broblemau gyda'r cloc dŵr a'r deial haul o'i flaen. Fodd bynnag, roedd sbectol awr mawr yn anymarferol, ac roedd cadw amser am unrhyw gyfnod estynedig fel arfer yn golygu troi'r gwydr drosodd a throsodd dros gyfnod o ddiwrnod. Yn y bôn, fe wnaeth amserydd gwych, ond ceidwad amser gwael.
A dyna sut safodd 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, roedd bywyd mynach yn troi o amgylch amserlen osodedig o weddïau - un ar y golau cyntaf, un ar godiad haul, un ar ganol y bore, un ar hanner dydd, un ar ganol prynhawn, un ar fachlud yr haul ac un ar y nos. Daeth gwybod yr amser cywir felly yn fwy na dim ond neis - roedd yn rheidrwydd crefyddol! Ac, o ganlyniad, dyfeisiodd y mynachod hyn y clociau mecanyddol cyntaf y gwyddys amdanynt. Daw’r gair “cloc,” gyda llaw, o’r gair Iseldireg am “cloch,” gan nad oedd gan y clociau mecanyddol cynnar hyn ddwylo ac fe’u cynlluniwyd i daro’r awr yn unig.
Yn ogystal â'r mecanwaith taro cloch, roedd gan y clociau cynnar hyn ddau ofyniad pwysig. Roedd y cyntaf yn ffynhonnell pŵer, ac roedd hwn yn cael ei ddarparu gan bwysau ynghlwm wrth raff neu gadwyn. Roedd y pwysau'n cael ei gario neu ei dynnu i ben y cloc, a disgyrchiant fyddai'n gwneud y gweddill. Roedd yr ail yn ffordd o orfodi'r pwysau i ddisgyn mewn cyflymder araf, pwyllog yn lle plymio fel, wel, pwysau plwm. A darparwyd hyn gan hyfryd a
dyfeisiad dyfeisgar a elwir y escapement. Yn syml iawn, mae dihangfa yn ddyfais sy'n torri ar draws llwybr y pwysau sy'n disgyn yn rheolaidd, gan achosi iddo ddisgyn ychydig ar y tro yn lle popeth ar unwaith. Yn llythrennol, dyma sy'n gwneud clociau'n “ticio,” oherwydd wrth i'r dihangfa symud yn ôl ac ymlaen, bob yn ail yn ymgysylltu ac yn rhyddhau'r gerau sydd ynghlwm wrth y pwysau, mae'n gwneud sain nodedig iawn.
Nid oedd y clociau cynharaf hyn, er bod rhyfeddodau technolegol, yn arbennig o gywir. Hefyd, er eu bod yn caniatáu i’r awr gael ei rhannu’n ddognau mwy munud [felly ein gair “munud” ar gyfer rhaniad bach cyntaf yr awr], ni allent dorri’r awr i lawr yn adran fechan bellach, neu “ail” [a ie, dyna o ble y daw'r gair hwnnw hefyd]. Bu'n rhaid i hwnnw aros nes i ddyn ifanc digon disglair o'r enw Galileo Galilei ddarganfod egwyddor y pendil tua 1583. Wedi'i nodi'n fras, sylwodd, ni waeth pa mor llydan yr oedd pendil penodol yn troi, ei bod bob amser yn cymryd yr un faint o amser i swingio'n ôl a allan. Darganfu, mewn gwirionedd, mai hyd y pendil ei hun ac nid lled y siglen oedd yn pennu faint o amser a gymerodd i'r pendil ddychwelyd. A, thrwy gysylltu pendil wedi'i fesur yn fanwl gywir â dihangfa cloc, roedd gwneuthurwyr clociau'n gallu cynhyrchu amseryddion a oedd yn gywir o fewn eiliadau'r dydd yn lle munudau. Nid oedd 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 amseryddion a oedd yn gweithio'n dda waeth beth fo'r amser o'r dydd neu'r tymor, ac a oedd yn gywir iawn dros gyfnodau hir o amser. Yn anffodus, nid oeddent yn arbennig o gludadwy o hyd, oherwydd na fyddai'r pwysau'n disgyn yn rheolaidd ac ni allai'r pendil weithio'n gywir pe baent yn destun symudiadau allanol. A dyma lle mae'r oriawr boced yn mynd i mewn i'r llun.
Y ddyfais allweddol a ganiataodd i glociau ddod yn gludadwy [a beth yw oriawr ond cloc cludadwy?] oedd y gwanwyn. Mewn gwirionedd, mae'n debyg mai defnyddio ffynhonnau yw'r ail ddatblygiad horolegol pwysicaf ar ôl dyfeisio'r dihangfa. Y cam cyntaf wrth wneud cloc yn gludadwy oedd rhoi rhywbeth yn lle'r pwysau trwm a ddefnyddiwyd i'w bweru â rhywbeth a fyddai'n rhoi grym cyson waeth ble roedd y cloc yn cael ei gadw. A darganfuwyd bod stribed o fetel tensiwn uchel, wedi'i dorchi'n dynn, yn rhoi grym mwy neu lai cyson wrth iddo ddatod, sy'n ei wneud yn union y peth ar gyfer y swydd. Wrth gwrs, ni chymerodd hi'n hir i wneuthurwyr clociau sylwi bod y gwanwyn yn rhoi llai a llai o rym wrth iddo ddad-ddirwyn, ond fe wnaethon nhw feddwl am nifer o rai dyfeisgar.
ffyrdd o ddelio â’r broblem, gan gynnwys dyfeisiau fel y “stackfreed” a’r “ffiwsai.”
Yr ail gam wrth wneud cloc yn wirioneddol gludadwy oedd dod o hyd i un yn lle'r pendil a oedd yn cadw'r cloc i tician ar adegau penodol. Roedd “clociau cludadwy” cynnar yn defnyddio dyfais o'r enw “ffoliot,” a oedd yn cynnwys dau bwysau bach iawn wedi'u hongian o'r naill ben i far cydbwysedd cylchdroi, ond nid oedd y rhain yn arbennig o gywir nac yn wirioneddol gludadwy. Unwaith eto, fodd bynnag, y cysyniad newydd ei ddarganfod o'r gwanwyn a ddaeth i'r adwy. Penderfynwyd y gallai coil mân iawn o wifren [a elwir yn “spring gwallt” gan ei fod mor denau] gael ei gysylltu’n uniongyrchol â’r olwyn gydbwyso, a phan fyddai grym o’r prif sbring yn cael ei drosglwyddo i’r dihangfa, byddai’r sbring gwallt ynghlwm yn torchi. a dad-goelio yn rheolaidd iawn, a thrwy hynny achosi i'r dihangfa ymgysylltu a rhyddhau o fewn y cyfnodau gofynnol sydd wedi'u hamseru'n fanwl gywir. Ac, ar y cyfan, mae hyn yn wir ni waeth sut mae'r cloc yn cael ei ddal, gan ddarparu hygludedd gwirioneddol.
Mae'r gwahaniaeth rhwng y clociau cludadwy cynnar cyntaf hyn a'r oriawr poced gwirioneddol cyntaf yn aneglur. Er ei bod yn bosibl bod cloc a yrrir gan y gwanwyn wedi'i ddatblygu mor gynnar â'r 1400au, ni ymddangosodd cloc wedi'i reoli gan y gwanwyn tan ganol y 1600au, ac nid oedd yn hir ar ôl hynny cyn iddynt ddod yn ddigon bach i barhau â'ch canol neu yn eich poced. . Ac yn fuan, gwelwyd unrhyw un a allai fforddio un yn cario'r ddyfais newydd a oedd yn gynddaredd i gyd - yr oriawr boced.
