במשך רוב ההיסטוריה האנושית, קביעת זמן מדויקת פשוט לא הייתה עניין כל כך גדול. מלבד העובדה שלא הייתה שום דרך לשמור על זמן מדויק לפני אלפי שנים, פשוט לא היה צורך לעשות זאת. תרבויות מוקדמות שהתבססו על חקלאות פעלו כל עוד השמש זרחה ועצרה עם רדת החשיכה. רק כשהאנושות החלה להתרחק מחברה אגררית גרידא, אנשים החלו לחפש דרך לסמן את חלוף הזמן בצורה מדויקת יותר מאשר פשוט לחלק כל יום ל"יום" ו"לילה".
המכשיר המוקדם ביותר הידוע לפירוק היום לגושים קטנים יותר של זמן היה שעון השמש, שהומצא לפחות בשנת 1500 לפני הספירה לאחר ששם לב שהצל שעצם מטיל משתנה באורך ובכיוון ככל שהיום מתקדם, איזה אדם בהיר ששמו יאבדו לנצח להיסטוריה הבנתי שאפשר להניח מקל זקוף באדמה, ועל ידי סימון היכן נפל הצל, לחלק את אור היום למרווחים נפרדים. מרווחים אלו נקראו בסופו של דבר "שעות", כאשר כל שעה הייתה 1/12 מהזמן שהשמש זרחה בכל יום. שעון השמש היה רעיון נפלא שאיפשר התקדמות מסודרת של התרבויות היווניות והרומיות הקדומות. דבר אחד נהדר בשעון השמש היה שהוא מאוד נייד. עם זאת, היו לו כמה פגמים בסיסיים מאוד. בראש ובראשונה, זה עבד רק כשהשמש באמת זרחה. זו לא הייתה בעיה בלילה, כי אף אחד לא עבד בחושך בכל מקרה. אבל זו הייתה בעיה גדולה בימים מעוננים. עם זאת, אפילו כשהשמש זרחה בבהירות, אורך היום משתנה במהלך השנה, מה שאומר שאורכה של "שעה" השתנה גם ב-30 דקות מהיפוך הקיץ ועד להיפוך החורף.
בגלל המגבלות של שעון השמש, אנשים חיפשו דרכים אחרות למדוד את חלוף הזמן מבלי להיות תלויים בשמש. אחד הניסיונות המוקדמים שהפכו פופולריים מאוד היה שעון המים [נקרא גם קלפסידרה], שהומצא אי שם בסביבות 1000 לפני הספירה. שעון המים התבסס על הרעיון שמים דולפים מתוך חור קטן בקצב קבוע לכאורה, והוא ניתן לסמן את חלוף הזמן על ידי ציון כמה מים דלפו החוצה דרך חור בתחתית כלי מסומן במיוחד. שעוני מים היו הרבה יותר מדויקים משעוני שמש, שכן קצב הזרימה לא הושפע מהשעה ביום או בשנה, ואין זה משנה אם השמש זורחת או לא. עם זאת, הם לא היו חפים מפגמים חמורים משלהם.
למרות שהמים עשויים להיראות מטפטפים בקצב קבוע וקבוע, למעשה ככל שיש יותר מים בכלי כך הם דולפים מהר יותר בגלל הלחץ שמפעיל משקל המים. המצרים הקדמונים פתרו בעיה זו על ידי שימוש בכלים בעלי דפנות מלוכסנות כדי להשוות את לחץ המים ככל שכמות המים יורדת. עם זאת, בעיות אחרות כללו את העובדה שהחור שדרכו טפטפו המים נטה להתרחב עם הזמן, ובכך אפשר ליותר מים לעבור מהר יותר, ואת העובדה שלחור המילוט הייתה גם נטייה מגעילה להיסתם. וחס וחלילה זה צריך להיות מספיק קר כדי שהמים באמת יקפאו! גם שעוני מים, מעצם טבעם, לא היו ניידים במיוחד.
ובכן, אנשים לא לקח הרבה זמן להבין שמים הם לא הדבר היחיד שזורם בקצב קבוע, ובהמשך הגיע שעון החול, שהומצא אי שם בסביבות המאה ה-8 לספירה. הסיבה העיקרית שהוא לא הומצא קודם לכן זה כנראה היה פשוט בגלל שאף אחד לא הצליח לפוצץ זכוכית מספיק טוב לפני כן. שעון החול משתמש בחול הזורם מכלי זכוכית אחד למשנהו דרך פתח זעיר המחבר בין השניים, ומעבר החול אינו מושפע במיוחד מהדברים שגרמו לבעיות בשעון המים ובשעון השמש שלפניו. עם זאת, שעוני חול גדולים לא היו מעשיים, ושמירה על זמן לכל תקופה ממושכת פירושה בדרך כלל להפוך את הכוס שוב ושוב במהלך יום. בעיקרון, זה עשה טיימר נהדר, אבל שומר זמן עלוב.
וזה פחות או יותר איך הדברים עמדו עד 1300, כאשר חבורת נזירים באירופה החליטה שהם באמת צריכים דרך טובה יותר לדעת מתי הגיע הזמן להתפלל. שכן, אתם מבינים, חייו של נזיר סובבו סביב לוח זמנים קבוע של תפילות - אחת עם אור ראשון, אחת בזריחה, אחת באמצע הבוקר, אחת בצהריים, אחת בצהריים, אחת בשקיעה ואחת עם רדת הלילה. ידיעת השעה הנכונה הפכה אפוא ליותר מסתם נחמדות - זו הייתה ציווי דתי! וכתוצאה מכך, נזירים אלה המציאו את השעונים המכניים הראשונים הידועים. המילה "שעון", אגב, באה מהמילה ההולנדית ל"פעמון", שכן לשעונים המכניים המוקדמים הללו לא היו מחוגים והם נועדו פשוט להכות את השעה.
בנוסף למנגנון הפעמון, לשעונים המוקדמים הללו היו שתי דרישות חשובות. הראשון היה מקור כוח, ואת זה סיפק משקולת המחוברת לחבל או לשרשרת. המשקל נישא או נמשך לראש השעון, וכוח הכבידה יעשה את השאר. השנייה הייתה דרך לאלץ את המשקל ליפול בקצב איטי ומדוד במקום לצנוח כמו, ובכן, משקל עופרת. וזה סופק על ידי נפלא ו
המצאה גאונית שנקראת הבריחה. במילים פשוטות ביותר, בריחה היא מכשיר שקוטע את מסלול המשקל הנופל במרווחים קבועים, וגורם לו ליפול קצת בכל פעם במקום בבת אחת. זה ממש מה שגורם לשעונים "לתקתק", שכן כשהבריחה נע קדימה ואחורה, משתלבת ומשחררת לסירוגין את ההילוכים המחוברים למשקל, היא משמיעה צליל מאוד מובחן.
השעונים המוקדמים ביותר הללו, בעוד פלאים טכנולוגיים, לא היו מדויקים במיוחד. כמו כן, בעוד שהתירו לחלק את השעה למנות דקות נוספות [ומכאן המילה שלנו "דקה" לחלוקה הקטנה הראשונה של השעה], לא יכלו לחלק את השעה לחלוקה קטנה נוספת, או "שנייה" [ו כן, גם משם באה המילה הזו]. זה נאלץ להמתין עד שגבר צעיר מבריק למדי בשם גלילאו גליליי גילה את עיקר המטוטלת בערך בשנת 1583. בגדול, הוא שם לב שללא קשר למידת הרחבה של מטוטלת מסויימת, לקח תמיד את אותו פרק זמן להתנדנד אחורה. הָלְאָה. הוא גילה, למעשה, שמשך הזמן שנדרש למטוטלת לחזור נקבע לפי אורך המטוטלת עצמה ולא לפי רוחב הנדנדה. ועל ידי הצמדת מטוטלת שנמדדה במדויק לבריחה של שעון, יצרני שעונים הצליחו לייצר שעונים שהיו מדויקים תוך שניות ליום במקום דקות. זה לא משנה כמה כוח הופעל על המטוטלת, שכן הכוח השפיע רק על רוחב הנדנדה ולא על אורך המטוטלת עצמה.
אז עכשיו היו לנו שעונים שעבדו טוב לא משנה מה השעה ביום או העונה, ואשר היו מאוד מדויקים לאורך פרקי זמן ארוכים. למרבה הצער, הם עדיין לא היו ניידים במיוחד, בשל העובדה שהמשקל לא יפול באופן קבוע והמטוטלת לא יכלה לעבוד כשורה אם היו נתונים לתנועה חיצונית. וכאן נכנס לתמונה שעון הכיס.
ההמצאה המרכזית שאפשרה לשעונים להפוך לניידים [ומה זה שעון מלבד שעון נייד?] הייתה האביב. למעשה, השימוש במעיינות הוא כנראה ההתפתחות ההורולוגית השנייה בחשיבותה לאחר המצאת הבריחה. הצעד הראשון בהפיכת שעון לנייד היה להחליף את המשקולות הכבדות המשמשות להפעלתו במשהו שיפעיל כוח יציב ללא קשר למיקום שבו הוחזק השעון. והתגלה שרצועת מתכת מפותלת בחוזקה במתח גבוה מפעילה כוח יציב פחות או יותר בזמן שהיא מתפתלת, מה שהפך אותה בדיוק למשימה. כמובן, לא לקח הרבה זמן עד שיצרני השעונים הבחינו שהקפיץ הפעיל פחות ופחות כוח בזמן שהוא מתפתל, אבל הם הגיעו עם מספר די גאוני
דרכים להתמודד עם הבעיה, כולל מכשירים כמו "מחסנית" ו"פתיל".
השלב השני בהפיכת השעון לנייד באמת היה להמציא תחליף למטוטלת שהשאירה את השעון מתקתק במרווחי זמן מדויקים. "שעונים ניידים" מוקדמים השתמשו במכשיר שנקרא "foliot", שהורכב משני משקולות קטנות מאוד תלויות משני קצותיו של מוט איזון מסתובב, אך אלה לא היו מדויקים במיוחד ולא היו ניידים באמת. אולם שוב, הרעיון החדש שהתגלה של המעיין הוא שנחלץ להצלה. נקבע שניתן לחבר סליל תיל עדין מאוד [שנקרא "קפיץ שיער" מכיוון שהוא כל כך דק] ישירות לגלגל האיזון, וכי כאשר יועבר כוח מהקפיץ הראשי אל היציאה, קפיץ השיער המחובר יתפתל. ולהתפתל בקצב מאוד קבוע, ובכך לגרום לבריחה להתערב ולהשתחרר במרווחי הזמן הנדרשים במדויק. ולרוב, זה נכון לא משנה איך השעון מוחזק, ומספק ניידות אמיתית.
ההבחנה בין השעונים הניידים הראשונים הללו לבין שעוני הכיס האמיתיים הראשונים היא מטושטשת. למרות ששעון קפיצי פותח אולי כבר במאה ה-14, שעון קפיץ לא הופיע עד אמצע המאה ה-16, ולא עבר זמן רב לאחר מכן עד שהם הפכו קטנים מספיק כדי לשאת אותו על המותניים או בכיס. . ועד מהרה, כל מי שיכול היה להרשות לעצמו אחד נראה נושא את ההמצאה החדשנית שעוררה את כל הזעם - שעון הכיס.
