Läbi ajaloo on ajaarvestuse meetodid ja tähtsus dramaatiliselt arenenud, peegeldades inimühiskondade muutuvaid vajadusi ja tehnoloogilist arengut. Varasemates agraarkultuurides oli ajajaotus sama lihtne kui päev ja öö, mida dikteeris päikesevalguse olemasolu. See algeline lähenemisviis kehtis kuni päikesekella leiutamiseni umbes 1500. aastal eKr, mis võimaldas iidsetel tsivilisatsioonidel, nagu kreeklased ja roomlased, jagada päeva paremini hallatavateks intervallideks, mida nimetati tundideks. Päikesekella sõltuvus päikesevalgusest viis aga selle piiranguteni, mis ajendas keerukamate seadmete, näiteks veekella, väljatöötamist umbes 1000. aastal eKr. Kuigi veekellad pakkusid paremat täpsust, oli ka neil oma puudused, sealhulgas probleemid veesurve ja ummistumisega. Liivakella kasutuselevõtt 8. sajandil pKr pakkus usaldusväärsemat alternatiivi, kuigi see polnud ikkagi ideaalne pikaajaliseks ajaarvestuseks. Alles 14. sajandil leiutasid Euroopa mungad täpsete palvegraafikute vajadusest esimesed mehaanilised kellad. Need varased kellad, mida käitasid raskused ja reguleerisid võnked, olid murrangulised, kuid neil puudus siiski laialdaseks kasutamiseks vajalik täpsus ja kaasaskantavus. Galileo Galilei avastatud pendli printsiip 1583. aastal tähistas olulist täpsuse hüpet, võimaldades kelladel mõõta aega sekundite täpsusega päevas. Kaasaskantavuse probleem jäi aga lahendamata kuni vedrumehhanismi tulekuni, mis viis lõpuks taskukellade loomiseni. See innovatsioon tähistas tõeliselt kaasaskantava ajamõõtmise algust, muutes revolutsiooniliselt seda, kuidas inimesed aega kasutasid ja seda mõistsid.
Suure osa inimkonna ajaloost polnud täpne ajamõõtmine lihtsalt nii suur probleem. Lisaks sellele, et tuhandeid aastaid tagasi polnud täpse aja mõõtmine võimalik, polnud selleks ka lihtsalt vajadust. Varased põllumajandusel põhinevad kultuurid töötasid seni, kuni päike paistis, ja lakkasid pimeda saabudes. Alles siis, kui inimkond hakkas eemalduma puhtalt agraarühiskonnast, hakkasid inimesed otsima viisi aja möödumise täpsemaks märkimiseks kui lihtsalt iga päeva jagamine "päevaks" ja "ööks"
Varaseim teadaolev seade päeva väiksemateks ajatükkideks jagamiseks oli päikesekell, mis leiutati vähemalt 1500. aastal eKr. Märkades, et eseme heidetud vari muudab päeva edenedes pikkust ja suunda, taipas üks tark inimene, kelle nimi jääb igaveseks ajalukku, et maasse püsti asetatud kepi abil saab päevavalguse jagada eraldi intervallideks, märkides ära, kuhu vari langes. Neid intervalle hakati lõpuks nimetama "tundideks", kusjuures iga tund oli 1/12 ajast, mil päike iga päev paistis. Päikesekell oli suurepärane idee, mis võimaldas Vana-Kreeka ja Rooma tsivilisatsioonide korrapärast arengut. Päikesekella üks suurepärane omadus oli see, et seda oli väga lihtne kaasas kanda. Sellel oli aga ka mõned väga lihtsad puudused. Esiteks ja eelkõige töötas see ainult siis, kui päike tegelikult paistis. See polnud öösel probleem, kuna keegi ei töötanud niikuinii pimedas. Kuid pilvistel päevadel oli see suur probleem. Isegi kui päike paistis eredalt, varieerus päeva pikkus aasta jooksul, mis tähendas, et ka „tunni” pikkus varieerus suvise pööripäeva ja talvise pööripäeva vahel koguni 30 minutit.
Päikesekella piiratuse tõttu otsisid inimesed teisi viise aja möödumise mõõtmiseks ilma päikesest sõltumata. Üks varajasi katseid, mis sai väga populaarseks, oli veekell [nimetatakse ka klepsidraks], mis leiutati umbes aastal 1000 eKr. Veekell põhines ideel, et vesi lekib väikesest august välja näiliselt ühtlase kiirusega ja aja möödumist on võimalik jälgida, märkides, kui palju vett on spetsiaalselt märgistatud anuma põhjas oleva augu kaudu välja lekkinud. Veekellad olid palju täpsemad kui päikesekellad, kuna voolukiirust ei mõjutanud kellaaeg ega aasta ning polnud vahet, kas päike paistis või mitte. Neilgi oli aga ka tõsiseid vigu.
Kuigi vesi võib näiliselt tilguda ühtlase ja fikseeritud kiirusega, siis tegelikult lekib see vee raskuse surve tõttu välja, mida rohkem vett anumas on. Muistsed egiptlased lahendasid selle probleemi, kasutades kaldus külgedega anumaid, et veesurvet veekoguse vähenedes võrdsustada. Teiste probleemide hulka kuulusid aga asjaolu, et ava, mille kaudu vesi tilkus, kippus aja jooksul suurenema, võimaldades seeläbi rohkemal veel kiiremini läbi voolata, ning asjaolu, et ka väljavooluaval oli ebameeldiv kalduvus ummistuda. Ja jumal hoidku, kui see peaks nii külmaks minema, et vesi tegelikult külmuks! Veekellad polnud oma olemuselt ka eriti kaasaskantavad.
Noh, inimestel ei läinud kaua aega, et mõista, et vesi pole ainus asi, mis ühtlaselt voolab, ja järgmisena tuli liivakell, mis leiutati umbes 8. sajandil pKr. Peamine põhjus, miks seda varem ei leiutatud, oli ilmselt lihtsalt see, et keegi ei osanud enne seda piisavalt hästi klaasi puhuda. Liivakell kasutab liiva, mis voolab ühest klaasanumast teise läbi pisikese ava, mis ühendab neid kahte, ja liiva liikumist ei mõjuta eriti asjad, mis tekitasid probleeme veekella ja selle ees oleva päikesekellaga. Suured liivakellad olid aga ebapraktilised ja pikema aja jooksul aja võtmine tähendas tavaliselt klaasi ikka ja jälle pööramist päeva jooksul. Põhimõtteliselt oli see suurepärane taimer, aga kehva ajamõõtja.
Ja nii see enam-vähem oligi kuni 14. sajandini, mil hulk Euroopa munki otsustas, et neil on vaja paremat viisi palvetamise ajakava kindlaksmääramiseks. Munga elu keerles ju kindla palvegraafiku ümber – üks koidikul, üks päikesetõusul, üks keskhommikul, üks keskpäeval, üks pärastlõunal, üks päikeseloojangul ja üks videvikus. Õige aja teadmine sai seega enamat kui lihtsalt iludus – see oli religioosne kohustus! Ja selle tulemusel leiutasid need mungad esimesed teadaolevad mehaanilised kellad. Sõna „kell”, muide, tuleb hollandi keelest, mis tähendab „kell”, kuna neil varajastel mehaanilistel kelladel polnud osuteid ja need olid loodud lihtsalt täistundi lööma.
Lisaks kellalöögimehhanismile oli neil varajastel kelladel kaks olulist nõuet. Esiteks oli vaja jõuallikat, mille tagas köie või keti külge kinnitatud raskus. Raskus kanti või tõmmati kella ülaossa ja gravitatsioon tegi ülejäänu. Teiseks oli vaja sundida raskust langema aeglaselt ja mõõdetud tempos, selle asemel et see langeks nagu pliiraskus. Ja selle tagas imeline ja
Leidlik leiutis nimega evakuatsioonimehhanism. Lihtsamalt öeldes on evakuatsioonimehhanism seadeldis, mis katkestab langeva raskuse teekonna regulaarsete intervallidega, pannes selle langema väikeste osade kaupa, mitte kõik korraga. See panebki kellad sõna otseses mõttes "tiksuma", sest evakuatsioonimehhanismi edasi-tagasi liikumisel, vaheldumisi raskuse külge kinnitatud hammasrattaid haakides ja vabastades, tekitab see väga iseloomulikku heli.
Need varaseimad kellad, kuigi tehnoloogilised imed, polnud eriti täpsed. Samuti, kuigi need võimaldasid tundi jagada minutiteks [sellest ka meie sõna „minut“ tunni esimese väikese jaotuse kohta], ei saanud nad tundi jagada veel üheks ehk „teiseks“ väikeseks jaotuseks [ja jah, sealt see sõna ka pärineb]. See pidi ootama, kuni üsna geniaalne noormees nimega Galileo Galilei avastas umbes 1583. aastal pendli põhimõtte. Üldiselt öeldes märkas ta, et olenemata sellest, kui laialt pendel kiikus, kulus edasi-tagasi kiikumiseks alati sama palju aega. Tegelikult avastas ta, et pendli tagasiliikumiseks kulunud aeg määrati pendli enda pikkuse, mitte kiigu laiuse järgi. Ja kinnitades täpselt mõõdetud pendli kella võnkemehhanismi külge, suutsid kellassepad toota ajanäitajaid, mille täpsus oli sekundite, mitte minutite täpsusega päevas. Polnud oluline, kui palju jõudu pendlile rakendati, kuna jõud mõjutas ainult kiigu laiust, mitte pendli enda pikkust.
Seega olid meil nüüd kellad, mis toimisid hästi olenemata kellaajast või aastaajast ning mis olid pikka aega väga täpsed. Kahjuks polnud need ikkagi eriti kaasaskantavad, kuna raskus ei langenud korrapäraselt ja pendel ei saanud korralikult töötada, kui see allutati välisele liikumisele. Ja siin tulebki pildile taskukell.
Peamine leiutis, mis võimaldas kelladel muutuda kaasaskantavaks [ja mis muu on üldse kell kui kaasaskantav kell?], oli vedru. Tegelikult on vedrude kasutamine ilmselt teine kõige olulisem kellatehnoloogia areng pärast mehhanismi leiutamist. Esimene samm kella kaasaskantavaks muutmisel oli selle käitamiseks kasutatavate raskete raskuste asendamine millegagi, mis avaldaks püsivat jõudu olenemata kella hoidmisasendist. Ja avastati, et tihedalt keritud, kõrge pingega metallriba avaldab lahtikerimisel enam-vähem püsivat jõudu, mis tegi sellest just selle töö jaoks sobiva asja. Muidugi ei läinud kaua, kui kellassepad märkasid, et vedru avaldas lahtikerimisel üha vähem jõudu, kuid nad tulid välja hulga üsna leidlike lahendustega
probleemi lahendamise viisid, sealhulgas sellised seadmed nagu „stackfreed” ja „fusee”
Teine samm tõeliselt kaasaskantava kella loomisel oli pendli asendaja väljamõtlemine, mis hoidis kella täpselt ajastatud intervallidega tiksumas. Varased „kaasaskantavad kellad“ kasutasid seadet nimega „foliot“, mis koosnes kahest väga väikesest raskusest, mis rippusid pöörleva tasakaalukangi mõlemas otsas, kuid need polnud eriti täpsed ega ka tõeliselt kaasaskantavad. Taas kord tuli appi aga äsja avastatud vedru kontseptsioon. Tehti kindlaks, et väga peenikese traadispiraali [mida nimetatakse „juuksvedruks“, kuna see oli nii õhuke] saab kinnitada otse tasakaaluratta külge ja et kui peavedru jõud kandub üle võnkemehhanismile, siis kinnitatud juuksvedru kerib ja lahti kerib väga korrapärase tempoga, põhjustades seeläbi võnkemehhanismi haardumise ja vabanemise vajalike täpselt ajastatud intervallidega. Ja enamasti kehtib see olenemata sellest, kuidas kella hoitakse, pakkudes tõelist kaasaskantavust.
Erinevus nende esimeste varajaste kaasaskantavate kellade ja esimeste tõeliste taskukellade vahel on ähmane. Kuigi vedruga kell võidi välja töötada juba 15. sajandil, ilmusid vedruga reguleeritavad kellad alles 17. sajandi keskel ja peagi muutusid need piisavalt väikeseks, et neid vööl või taskus kanda. Ja peagi nähti kõiki, kes said seda endale lubada, kaasas kandmas seda uudset ja populaarset leiutist – taskukella.
