Պատմության ընթացքում ժամանակի հաշվառման մեթոդներն ու նշանակությունը կտրուկ զարգացել են՝ արտացոլելով մարդկային հասարակությունների փոփոխվող կարիքները և տեխնոլոգիական առաջընթացը: Ամենավաղ ագրարային մշակույթներում ժամանակի բաժանումը նույնքան պարզ էր, որքան ցերեկը և գիշերը՝ թելադրված արևի լույսի առկայությամբ: Այս տարրական մոտեցումը բավարար էր մինչև արևային ժամացույցի գյուտը մոտ մ.թ.ա. 1500 թ., ինչը թույլ տվեց հնագույն քաղաքակրթություններին, ինչպիսիք են հույները և հռոմեացիները, բաժանել օրը ավելի կառավարելի միջակայքերի, որոնք կոչվում են ժամեր: Այնուամենայնիվ, արևի լույսի վրա արևային ժամացույցի կախվածությունը հանգեցրեց դրա սահմանափակումներին, ինչը դրդեց զարգացնել ավելի բարդ սարքեր, ինչպիսին է ջրային ժամացույցը մ. Մեր թվարկության 8-րդ դարում ավազե ժամացույցի ներդրումը ավելի հուսալի այլընտրանք տվեց, թեև այն դեռ իդեալական չէր երկարաժամկետ ժամանակաչափի համար: Միայն 1300-ական թվականներին եվրոպացի վանականները, առաջնորդվելով աղոթքների ճշգրիտ գրաֆիկների անհրաժեշտությամբ, հայտնագործեցին առաջին մեխանիկական ժամացույցները: Այս վաղ ժամացույցները, որոնք սնուցվում էին կշիռներով և կարգավորվում էին փախուստներով, բեկումնային էին, բայց դեռևս չունեին լայնածավալ օգտագործման համար անհրաժեշտ ճշգրտությունն ու շարժունակությունը: Ճոճանակի սկզբունքի հայտնաբերումը Գալիլեո Գալիլեյի կողմից 1583 թվականին նշանավորեց ճշգրտության զգալի թռիչք՝ ժամացույցներին հնարավորություն տալով չափել ժամանակը օրական վայրկյանների ընթացքում: Այնուամենայնիվ, շարժունակության խնդիրը մնաց չլուծվածմինչև գարնանային մեխանիզմի ի հայտ գալը, որն ի վերջո հանգեցրեց գրպանի ժամացույցների ստեղծմանը: Այս նորամուծությունը նշանավորեց իսկապես շարժական ժամանակաչափի սկիզբը՝ հեղափոխելով թե ինչպես են մարդիկ փոխազդում և հասկանում ժամանակը:
Մարդկության պատմության մեծ մասի համար ճշգրիտ ժամանակի հաշվարկն այնքան էլ մեծ խնդիր չէր: Բացի այն, որ հազարավոր տարիներ առաջ ճշգրիտ ժամանակը պահելու ոչ մի միջոց չկար, պարզապես դրա կարիքը չկար: Վաղ մշակույթները, որոնք հիմնված էին գյուղատնտեսության վրա, աշխատում էին այնքան ժամանակ, քանի դեռ արևը փայլում էր և դադարեց, երբ մութն ընկավ: Միայն այն ժամանակ, երբ մարդկությունը սկսեց հեռանալ զուտ ագրարային հասարակությունից, մարդիկ սկսեցին միջոց փնտրել ժամանակի ընթացքն ավելի ճշգրիտ նշելու համար, քան պարզապես ամեն օր բաժանելը «ցերեկային» և «գիշեր»-ի:
Օրը ժամանակի փոքր հատվածների բաժանելու ամենավաղ հայտնի սարքը արևային ժամացույցն էր, որը հայտնագործվել է առնվազն մ. պետք է ընդմիշտ կորսվի պատմության համար, քանի որ գիտակցում է, որ դուք կարող եք փայտը ուղղահայաց դնել գետնին և, նշելով, թե որտեղ է ընկել ստվերը, ցերեկային լույսը բաժանել առանձին ընդմիջումներով: Այս ընդմիջումներն ի վերջո սկսեցին կոչվել «ժամեր», ընդ որում յուրաքանչյուր ժամը կազմում էր ամեն օր արևի շողերի 1/12-րդ մասը: Արևի ժամացույցը հիանալի գաղափար էր, որը թույլ էր տալիս կանոնավոր առաջընթաց ունենալ հին հունական և հռոմեական քաղաքակրթությունների համար: Արևային ժամացույցի մի հիանալի բան այն էր, որ այն շատ շարժական էր: Այնուամենայնիվ, այն ուներ մի քանի հիմնական թերություններ: Առաջին հերթին այն աշխատում էր միայն այն ժամանակ, երբ արևը իրականում փայլում էր: Գիշերը սա խնդիր չէր, քանի որ ամեն դեպքում մթության մեջ ոչ ոք չէր աշխատում: Բայց դա մեծ խնդիր էր ամպամած օրերին: Այնուամենայնիվ, նույնիսկ այն ժամանակ, երբ արևը պայծառ շողում էր, օրվա տեւողությունը տարբերվում է տարվա ընթացքում, ինչը նշանակում էր, որ մեկ «ժամի» տեւողությունը նույնպես տատանվում էր 30 րոպեով ամառային արևադարձից մինչև ձմեռային արևադարձ:
Արևային ժամացույցի սահմանափակումների պատճառով մարդիկ այլ եղանակներ էին փնտրում ժամանակի ընթացքը չափելու համար՝ առանց արևից կախվածության: Վաղ փորձերից մեկը, որը մեծ տարածում գտավ, ջրային ժամացույցն էր [նաև կոչվում է կլեպսիդրա], որը հայտնագործվել է մոտավորապես մ.թ.ա. 1000 թվականին: հնարավոր է նշել ժամանակի ընթացքը՝ նշելով, թե որքան ջուր է արտահոսել հատուկ նշագրված նավի հատակի անցքից: Ջրային ժամացույցները շատ ավելի ճշգրիտ էին, քան արևային ժամացույցները, քանի որ հոսքի արագության վրա չէր ազդում օրվա կամ տարվա ժամանակը, և կարևոր չէր՝ արևը շողում էր, թե ոչ։ Այնուամենայնիվ, նրանք առանց իրենց լուրջ թերությունների չէին:
Թեև ջուրը կարող է թվալ, որ կաթում է կայուն, ֆիքսված արագությամբ, իրականում որքան շատ ջուր լինի նավի մեջ, այնքան ավելի արագ է այն արտահոսում ջրի ծանրության պատճառով գործադրվող ճնշման պատճառով: Հին եգիպտացիները լուծում էին այս խնդիրը՝ օգտագործելով թեք կողմերով անոթներ՝ ջրի ճնշումը հավասարեցնելու համար, քանի որ ջրի քանակը նվազում էր: Այլ խնդիրներ, սակայն, ներառում էին այն փաստը, որ անցքը, որով ջուրը կաթում էր, ժամանակի ընթացքում ավելի մեծանում էր՝ դրանով իսկ թույլ տալով ավելի շատ ջուր անցնել ավելի արագ միջով, և այն փաստը, որ փախուստի անցքը նույնպես խցանվելու տհաճ միտում ուներ: Եվ դրախտը չանի, որ այնքան սառչի, որ ջուրն իրականում սառչի: Ջրային ժամացույցներն իրենց բնույթով նույնպես առանձնապես շարժական չէին։
Դե, մարդկանց երկար ժամանակ չպահանջվեց հասկանալու համար, որ ջուրը միակ բանը չէ, որ հոսում է կայուն տեմպերով, և հաջորդը եկավ ավազե ժամացույցը, որը հայտնագործվել է մոտ մ.թ. 8-րդ դարում։ հավանաբար պարզապես այն պատճառով, որ մինչ այդ ոչ ոք չէր կարողանում բավականաչափ լավ փչել ապակին: Ավազե ժամացույցը օգտագործում է ավազ, որը հոսում է մի ապակյա անոթից մյուսը մի փոքրիկ բացվածքով, որը միացնում է երկուսը, և ավազի անցման վրա առանձնապես չեն ազդում այն բաները, որոնք խնդիրներ են առաջացրել ջրային ժամացույցի և դրանից առաջ արևային ժամացույցի հետ: Այնուամենայնիվ, մեծ ավազի ժամացույցներն անիրագործելի էին, և ցանկացած երկար ժամանակահատվածի համար ժամանակ պահելը սովորաբար նշանակում էր բաժակը մեկ օրվա ընթացքում նորից ու նորից շրջել: Հիմնականում այն հիանալի ժամանակաչափ էր, բայց ոջլոտ ժամանակաչափ:
Եվ մոտավորապես այդպես էր իրավիճակը մինչև 1300-ականները, երբ Եվրոպայում մի խումբ վանականներ որոշեցին, որ իսկապես ավելի լավ միջոցի կարիք ունեն՝ ասելու, թե երբ է աղոթելու ժամանակը: Որովհետև, տեսնում եք, վանականի կյանքը պտտվում էր աղոթքների սահմանված ժամանակացույցի շուրջ՝ մեկը առաջին լույսի ժամանակ, մեկը՝ արևածագին, մեկը՝ առավոտվա կեսին, մեկը՝ կեսօրին, մեկը՝ կեսօրին, մեկը՝ մայրամուտին և մեկը՝ երեկոյան: Հետևաբար, ճիշտ ժամանակն իմանալը դարձավ ավելին, քան պարզապես լավություն. դա կրոնական հրամայական էր: Եվ արդյունքում այս վանականները ստեղծեցին առաջին հայտնի մեխանիկական ժամացույցները: «Ժամացույց» բառը, ի դեպ, առաջացել է հոլանդերեն «զանգ» բառից, քանի որ այս վաղ մեխանիկական ժամացույցները չունեին սլաքներ և նախագծված էին պարզապես ժամին հարվածելու համար:
Բացի զանգը հարվածելու մեխանիզմից, այս վաղ ժամացույցները երկու կարևոր պահանջ ունեին. Առաջինը ուժի աղբյուր էր, և դա ապահովվում էր պարանին կամ շղթային ամրացված ծանրությունից։ Քաշը տեղափոխվում կամ քաշվում էր դեպի ժամացույցի վերին մասը, իսկ մնացածը կանի ձգողականությունը: Երկրորդը ինչ-որ միջոց էր՝ ստիպելու քաշը դանդաղ, չափված տեմպերով իջնել, այլ ոչ թե, ինչպես, լավ, կապարի քաշը: Եվ սա ապահովվել է մի հրաշալի ու
հնարամիտ գյուտ, որը կոչվում է փախուստ: Ամենապարզ բառերով ասած՝ փախուստը սարք է, որը կանոնավոր ընդմիջումներով ընդհատում է անկման քաշի ուղին, ինչի հետևանքով այն միանգամից մի փոքր ընկնում է, ոչ թե միանգամից: Բառացիորեն դա այն է, ինչը ստիպում է ժամացույցներին «տկտկացնել», քանի որ երբ փախուստը ետ ու առաջ է շարժվում, հերթափոխով միացնելով և ազատելով շարժակների վրա, որոնք կապված են քաշի վրա, շատ տարբերվող ձայն է արձակում:
Այս ամենավաղ ժամացույցները, չնայած տեխնոլոգիական հրաշքներին, առանձնապես ճշգրիտ չէին: Բացի այդ, չնայած նրանք թույլ էին տալիս, որ ժամը բաժանվի ավելի շատ րոպեների [այստեղից էլ՝ «րոպե» բառը ժամի առաջին փոքր բաժանման համար], նրանք չէին կարող ժամը բաժանել հետագա կամ «երկրորդ» փոքր բաժանման [և այո, այդ բառն էլ այդտեղից է գալիս]։ Ստիպված էր սպասել, մինչև Գալիլեո Գալիլեյ անունով բավականին հանճարեղ երիտասարդը հայտնաբերի ճոճանակի սկզբունքը մոտ 1583 թվականին: Ընդհանրապես, նա նկատեց, որ անկախ նրանից, թե ինչ լայնությամբ է ճոճվել որոշակի ճոճանակը, միշտ նույնքան ժամանակ է պահանջվում հետ ճոճվելու համար և առաջ. Նա փաստորեն հայտնաբերեց, որ ճոճանակի վերադարձի համար պահանջվող ժամանակը որոշվում էր հենց ճոճանակի երկարությամբ և ոչ թե ճոճի լայնությամբ: Եվ, ճշգրիտ չափված ճոճանակը կցելով ժամացույցի փախուստին, ժամագործները կարողացան րոպեների փոխարեն օրական վայրկյանների ճշգրիտ ճշգրտությամբ ժամացույցներ արտադրել: Կարևոր չէր, թե որքան ուժ է կիրառվել ճոճանակի վրա, քանի որ այդ ուժն ազդել է միայն ճոճանակի լայնության վրա, այլ ոչ թե բուն ճոճանակի երկարության վրա։
Այսպիսով, այժմ մենք ունեինք ժամացույցներ, որոնք լավ էին աշխատում՝ անկախ օրվա ժամից կամ սեզոնից, և որոնք շատ ճշգրիտ էին երկար ժամանակ: Ցավոք, դրանք դեռ առանձնապես շարժական չէին, քանի որ քաշը կանոնավոր չէր ընկնում, և ճոճանակը չէր կարող ճիշտ աշխատել, եթե դրսից շարժման ենթարկվեին: Եվ ահա, որտեղ գրպանի ժամացույցը մտնում է նկարի մեջ։
Հիմնական գյուտը, որը թույլ տվեց ժամացույցներին դառնալ շարժական [իսկ ի՞նչ է ժամացույցը, բայց շարժական ժամացույցը] գարունն էր: Իրականում աղբյուրների օգտագործումը հավանաբար երկրորդ ամենակարևոր ժամային զարգացումն է փախուստի գյուտից հետո: Ժամացույցը շարժական դարձնելու առաջին քայլն այն էր, որ այն ծանր կշիռները փոխարինելն էր այն բանով, որը կայուն ուժ կգործադրեր՝ անկախ նրանից, թե որ դիրքում է պահվում ժամացույցը: Եվ պարզվեց, որ ամուր ոլորված, բարձր լարման մետաղի շերտը արձակվելիս քիչ թե շատ կայուն ուժ է գործադրում, ինչն այն դարձնում է հենց աշխատանքի համար: Իհարկե, ժամագործները երկար ժամանակ չպահանջեցին նկատել, որ զսպանակն ավելի ու ավելի քիչ ուժ է գործադրում, երբ այն բացվում է, բայց նրանք եկան մի շարք բավականին հնարամիտ.
խնդրի լուծման ուղիները, ներառյալ այնպիսի սարքերը, ինչպիսիք են «stackfreed»-ը և «fusee»-ը:
Ժամացույցն իսկապես դյուրակիր դարձնելու երկրորդ քայլը ճոճանակի փոխարինումն էր, որը պահում էր ժամացույցը ճշգրիտ ժամանակավորված ընդմիջումներով: Վաղ «շարժական ժամացույցները» օգտագործում էին «ֆոլիոտ» կոչվող սարքը, որը բաղկացած էր երկու շատ փոքր կշիռներից, որոնք կախված էին պտտվող հավասարակշռության գծի երկու ծայրերից, բայց դրանք ոչ առանձնապես ճշգրիտ էին, ոչ էլ իսկապես շարժական: Հերթական անգամ, սակայն, օգնության հասավ աղբյուրի նորահայտ հայեցակարգը։ Որոշվել է, որ մետաղալարի շատ նուրբ կծիկ [որը կոչվում է «մազի աղբյուր», քանի որ այն այնքան բարակ է] կարող է ուղղակիորեն կցվել հավասարակշռության անիվի վրա, և երբ հիմնական աղբյուրից ուժը փոխանցվում է փախուստին, կցված մազերի աղբյուրը կծկվում է: և շատ կանոնավոր տեմպերով փաթաթվել՝ դրանով իսկ ստիպելով փախուստը ներգրավվել և ազատվել պահանջվող ճշգրիտ ժամանակային ընդմիջումներով: Եվ, մեծ մասամբ, դա ճիշտ է, անկախ նրանից, թե ինչպես է պահվում ժամացույցը, որն ապահովում է իրական շարժունակություն:
Այս առաջին վաղ շարժական ժամացույցների և առաջին իսկական գրպանի ժամացույցների միջև տարբերությունը մշուշոտ է: Թեև գարնանով աշխատող ժամացույցը կարող էր ստեղծվել դեռևս 1400-ական թվականներին, զսպանակով կարգավորվող ժամացույցը ի հայտ եկավ մինչև 1600-ականների կեսերը, և դրանից շատ չանցավ, որ դրանք այնքան փոքրացան, որ կարողանան կրել գոտկատեղը կամ գրպանը: . Եվ շուտով, յուրաքանչյուրը, ով կարող էր իրեն թույլ տալ, երևաց, որ կրում էր այդ նորաստեղծ գյուտը, որը մոլեգնում էր՝ գրպանի ժամացույցը:
