Ajaloo jooksul on ajamõõtmise meetodid ja tähtsus dramaatiliselt arenenud, peegeldades inimühiskondade muutuvaid vajadusi ja tehnoloogilisi edusamme. Varasemates agraarkultuurides oli aja jagamine sama lihtne kui päev ja öö, mille määras päikesevalguse olemasolu. Sellest algelisest lähenemisest piisas kuni päikesekella leiutamiseni umbes 1500 eKr, mis võimaldas iidsetel tsivilisatsioonidel, nagu kreeklased ja roomlased, jagada päeva paremini hallatavateks ajavahemikeks, mida nimetatakse tundideks. Päikesekella sõltuvus päikesevalgusest tõi aga kaasa selle piirangud, mis ajendas välja töötama keerukamaid seadmeid, nagu näiteks veekell umbes 1000 eKr. Kuigi vesikellad pakkusid paremat täpsust, olid ka neil omad vead, sealhulgas probleemid veesurve ja ummistumisega. Liivakella kasutuselevõtt 8. sajandil pKr pakkus usaldusväärsema alternatiivi, kuigi see ei olnud endiselt ideaalne pikaajaliseks ajamõõtmiseks. Alles 1300. aastatel leiutasid Euroopa mungad täpsete palvegraafikute järgi esimesed mehaanilised kellad. Need varajased kellad, mida toidavad raskused ja mida reguleerisid põgenemised, olid murrangulised, kuid neil puudus siiski laialdaseks kasutamiseks vajalik täpsus ja teisaldatavus. Pendliprintsiibi avastamine Galileo Galilei poolt 1583. aastal tähistas märkimisväärset hüppelist ebatäpsust, mis võimaldas kelladel mõõta aega sekunditega päevas. Kaasaskantavuse väljakutse jäi aga lahendamata kuni vedrumehhanismi tulekuni, mis viis lõpuks taskukellade loomiseni. See uuendus tähistas tõeliselt kaasaskantava ajamõõtmise algust, muutes pöörde inimeste ajaga suhtlemises ja mõistmises.
Suure osa inimkonna ajaloost polnud täpne ajamõõtmine lihtsalt nii suur asi. Peale selle, et tuhandeid aastaid tagasi ei olnud võimalik täpset aega hoida, polnud seda lihtsalt vaja. Põllumajandusel põhinevad varajased kultuurid töötasid nii kaua, kuni päike paistis, ja lakkas pimeduse saabudes. Alles siis, kui inimkond hakkas eemalduma puhtalt agraarühiskonnast, hakkasid inimesed otsima viisi, kuidas aja möödumist täpsemalt tähistada, kui lihtsalt jagada iga päev "päevaks" ja "ööks".
Varaseim teadaolev vahend päeva jagamiseks väiksemateks ajatükkideks oli päikesekell, mis leiutati vähemalt 1500 eKr. Olles märganud, et objekti heidetud vari muudab päeva edenedes pikkust ja suunda, on mõni särav inimene, kelle nimi. jääb igaveseks ajalukku kaduma, mõistsin, et võid asetada pulga püsti maasse ja varju langenud koha märkimisel jagada päevavalgus diskreetseteks intervallideks. Neid intervalle hakati lõpuks nimetama "tundideks", kusjuures iga tund moodustas 1/12 ajast, mil päike iga päev paistis. Päikesekell oli suurepärane idee, mis võimaldas Vana-Kreeka ja Rooma tsivilisatsioonide korrapärast arengut. Üks suurepärane asi päikesekella juures oli see, et see oli väga kaasaskantav. Sellel oli siiski mõned väga põhilised vead. Eelkõige töötas see ainult siis, kui päike tegelikult paistis. Öösel see probleem ei olnud, sest pimedas nagunii keegi ei töötanud. Kuid see oli suur probleem pilvistel päevadel. Ka siis, kui päike paistis eredalt, on päeva pikkus aasta lõikes erinev, mis tähendas, et ka “tunni” pikkus varieerus suvisest pööripäevast talvise pööripäevani koguni 30 minuti võrra.
Päikesekella piirangute tõttu otsisid inimesed muid viise, kuidas mõõta aja möödumist ilma päikesest sõltumata. Üks esimesi katseid, mis sai väga populaarseks, oli veekell [nimetatakse ka klepsydraks], mis leiutati millalgi umbes 1000 eKr. Vesikell põhines ideel, et vesi lekib väikesest august välja ilmselt ühtlase kiirusega ja see on võimalik aja möödumist märkida, märkides, kui palju vett on spetsiaalselt märgistatud anuma põhjas oleva augu kaudu välja voolanud. Veekellad olid palju täpsemad kui päikesekellad, kuna voolukiirust ei mõjutanud kellaaeg ega aasta ning polnud vahet, kas päike paistab või mitte. Siiski ei olnud neil ka oma tõsiseid puudusi.
Kuigi vesi võib näida tilkuvat ühtlase ja fikseeritud kiirusega, tegelikult mida rohkem vett anumas on, seda kiiremini see vee kaalust tuleneva surve tõttu välja lekib. Muistsed egiptlased lahendasid selle probleemi, kasutades veehulga vähenedes veesurve võrdsustamiseks kaldu külgedega anumaid. Muude probleemide hulka kuulus aga tõsiasi, et auk, millest vesi läbi tilkus, kippus aja jooksul suuremaks minema, võimaldades seeläbi rohkem vett kiiremini läbi pääseda, ja asjaolu, et evakuatsiooniauk kaldus ka vastik ummistuma. Ja hoidku taevas, et vesi ei jääks piisavalt külmaks! Ka vesikellad ei olnud oma olemuselt eriti kaasaskantavad.
Noh, inimestel ei kulunud kaua aega, et mõista, et vesi pole ainus, mis ühtlases tempos voolab, ja järgmiseks tuli liivakell, mis leiutati millalgi 8. sajandil pKr. Peamine põhjus, miks seda varem ei leiutatud ilmselt lihtsalt sellepärast, et keegi ei osanud enne seda piisavalt hästi klaasi puhuda. Liivakell kasutab neid kahte ühendava tillukese ava kaudu ühest klaasnõust teise voolavat liiva ning liiva läbipääsu ei mõjuta eriti need asjad, mis tekitasid probleeme veekella ja selle ees oleva päikesekellaga. Suured liivakellad olid aga ebapraktilised ja pikema aja hoidmine tähendas tavaliselt klaasi pööramist päeva jooksul ikka ja jälle. Põhimõtteliselt oli see suurepärane taimer, kuid halb ajamõõtja.
Ja päris nii seisid asjad kuni 1300. aastateni, mil hunnik munkasid Euroopas otsustas, et neil on tõesti vaja paremat viisi, kuidas öelda, millal on aeg palvetada. Sest näed, munkade elu keerles kindla palvegraafiku ümber – üks esimese valguse ajal, üks päikesetõusu ajal, üks keskhommikul, üks keskpäeval, teine pärastlõunal, üks päikeseloojangul ja teine õhtusel ajal. Õige aja teadmine sai seetõttu enamaks kui lihtsalt tore – see oli religioosne kohustuslik! Ja selle tulemusena töötasid need mungad välja esimesed teadaolevad mehaanilised kellad. Sõna "kell", muide, pärineb hollandi sõnast "kell", kuna neil varastel mehaanilistel kelladel ei olnud osutit ja need olid mõeldud lihtsalt kella löömiseks.
Lisaks kellalöögimehhanismile oli neil varastel kelladel kaks olulist nõuet. Esimene oli jõuallikas ja selle tagas trossi või keti külge kinnitatud raskus. Kaalu kanti või tõmmati kella tippu ja raskusjõud teeb ülejäänu. Teine oli mingi viis sundida raskust aeglases ja mõõdetud tempos langema, selle asemel et langeda nagu pliiraskus. Ja seda pakkus imeline ja
geniaalne leiutis, mida nimetatakse põgenemiseks. Lihtsamalt öeldes on põgenemine seade, mis katkestab langeva raskuse tee korrapäraste ajavahemike järel, põhjustades selle, et see kukub veidi korraga, mitte korraga. See on sõna otseses mõttes see, mis paneb kellad tiksuma, sest kui põgenemine liigub edasi-tagasi, vaheldumisi raskuse küljes olevaid käike sisse lülitades ja vabastades, teeb see väga omapärase heli.
Need varasemad kellad, kuigi tehnoloogilised imed, ei olnud eriti täpsed. Lisaks, kuigi nad lubasid tunni jagada rohkemateks minutiteks osadeks [seega meie sõna "minut" tunni esimese väikese jaotuse kohta], ei saanud nad tundi jagada edasiseks ehk "teiseks" väikeseks jaotuseks [ja jah, sealt tuleb ka see sõna]. See pidi ootama, kuni üsna geniaalne noormees nimega Galileo Galilei avastas umbes 1583. aastal pendli tõukejõu. Laialt öeldes märkas ta, et olenemata sellest, kui laialt konkreetne pendel kõikus, kulus tagasipööramiseks alati sama palju aega. edasi. Ta avastas tegelikult, et aja, mis kulus pendlil tagasipöördumiseks, määras pendli enda pikkus, mitte löögi laius. Ja kinnitades täpselt mõõdetud pendli kella väljapääsu külge, suutsid kellassepad toota kellasid, mille täpsus oli minutite asemel sekundites päevas. Polnud vahet, kui palju jõudu pendlile rakendati, kuna jõud mõjutas ainult pendli laiust, mitte pendli enda pikkust.
Nüüd olid meil ajanäitajad, mis töötasid hästi olenemata kellaajast või aastaajast ja mis olid pikka aega väga täpsed. Kahjuks ei olnud need siiski eriti kaasaskantavad, kuna kaal ei langenud regulaarselt ja pendel ei saanud korralikult töötada, kui neid väliselt liigutataks. Ja siin astub pildile taskukell.
Peamine leiutis, mis võimaldas kelladel kaasaskantavaks muutuda [ja mis on käekell peale kaasaskantava kella?], oli vedru. Tegelikult on vedrude kasutamine pärast põgenemise leiutamist ilmselt tähtsuselt teine horoloogiline areng. Esimene samm kella kaasaskantavaks muutmisel oli selle toiteks kasutatavate raskete raskuste asendamine millegagi, mis avaldaks ühtlast jõudu olenemata kella asendist. Ja avastati, et tihedalt mähitud kõrgepingeline metallriba avaldab lahtikerimisel enam-vähem püsivat jõudu, mistõttu on see just selle töö jaoks sobiv. Muidugi ei läinud kaua aega, kui kellameistrid märkasid, et vedru avaldab lahtikerimisel üha vähem jõudu, kuid nad leidsid mitmeid üsna geniaalseid
viisid probleemi lahendamiseks, sealhulgas sellised seadmed nagu "stackfreed" ja "fuuse".
Teine samm kella tõeliselt kaasaskantavaks muutmisel oli pendli asendamine, mis hoidis kella tiksumas täpselt ajastatud intervallidega. Varasemad "kaasaskantavad kellad" kasutasid seadet, mida kutsuti "foliotiks", mis koosnes kahest väga väikesest raskusest, mis riputati pöörleva tasakaalupulga kummaski otsas, kuid need ei olnud eriti täpsed ega tõeliselt kaasaskantavad. Taaskord tuli aga appi äsja avastatud vedru kontseptsioon. Tehti kindlaks, et väga peenikese traadi mähise [seda nimetatakse "juuksevedruks", kuna see oli nii õhuke] saab kinnitada otse tasakaalustusratta külge ja kui põhivedru jõud kandub üle väljapääsuavale, siis kinnitatud juuksevedru keerdub kokku. ja keerake lahti väga korrapärase tempoga, põhjustades seeläbi väljapääsu haardumise ja vabastamise vajalike täpselt ajastatud intervallidega. Ja enamasti kehtib see olenemata kella hoidmise viisist, tagades tõelise kaasaskantavuse.
Erinevus nende esimeste varajaste kaasaskantavate kellade ja esimeste tõeliste taskukellade vahel on udune. Kuigi vedruga töötav kell võidi välja töötada juba 1400. aastatel, ilmus vedruga reguleeritav kell alles 1600. aastate keskpaigas ja ei läinud kaua pärast seda, kui need muutusid piisavalt väikeseks, et kanda vööl või taskus. . Ja peagi nähti kõiki, kes said seda endale lubada, kandmas seda uudset leiutist, mis oli moes – taskukella.
