Sepanjang sejarah, metode dan pentingnya ketepatan waktu telah berkembang secara dramatis, mencerminkan perubahan kebutuhan dan kemajuan teknologi masyarakat manusia. Pada budaya agraris paling awal, pembagian waktu sesederhana siang dan malam, ditentukan oleh kehadiran sinar matahari. Pendekatan dasar ini baru bertahan hingga ditemukannya jam matahari sekitar tahun 1500SM, yang memungkinkan peradaban kuno seperti Yunani dan Romawi untuk membagi hari ke dalam interval yang lebih mudah diatur yang disebut jam. Namun, ketergantungan jam matahari pada sinar matahari menyebabkan keterbatasannya, sehingga mendorong pengembangan perangkat yang lebih canggih seperti jam air sekitar tahun 1000 SM. Meskipun jam air menawarkan akurasi yang lebih baik, jam matahari juga memiliki kekurangan, termasuk masalah tekanan air dan penyumbatan. Pengenalan jam pasir pada abad ke-8 M memberikan alternatif yang lebih andal, meskipun jam pasir masih belum ideal untuk ketepatan waktu jangka panjang. Baru pada tahun 1300an para biksu Eropa, didorong oleh kebutuhan akan jadwal sholat yang tepat, menemukan jam mekanis pertama. Jam-jam awal ini, yang digerakkan oleh beban dan diatur oleh escapement, merupakan sebuah terobosan namun masih belum memiliki presisi dan portabilitas yang diperlukan untuk digunakan secara luas. Penemuan prinsip pendulum oleh Galileo Galilei pada tahun 1583 menandai lompatan akurasi yang signifikan, memungkinkan jam mengukur waktu dalam hitungan detik per hari. Namun, tantangan portabilitas masih belum terpecahkan sampai munculnya mekanisme pegas, yang akhirnya mengarah pada penciptaan jam saku. Inovasi ini menandai awal dari penunjuk waktu yang benar-benar portabel, merevolusi cara orang berinteraksi dan memahami waktu.
Dalam sebagian besar sejarah manusia, ketepatan waktu bukanlah suatu masalah besar. Selain fakta bahwa tidak ada cara untuk mencatat waktu yang akurat ribuan tahun yang lalu, hal tersebut tidak diperlukan. Kebudayaan awal yang berbasis pertanian bekerja selama matahari bersinar dan berhenti ketika hari mulai gelap. Hanya ketika umat manusia mulai menjauh dari masyarakat agraris murni, orang-orang mulai mencari cara untuk menandai berlalunya waktu dengan lebih tepat daripada sekadar membagi setiap hari menjadi “siang” dan “malam”.
Alat paling awal yang diketahui untuk membagi hari menjadi bagian-bagian waktu yang lebih kecil adalah jam matahari, yang ditemukan setidaknya pada tahun 1500 SM. Setelah memperhatikan bahwa bayangan yang dihasilkan suatu benda berubah panjang dan arahnya seiring berjalannya hari, seseorang yang cerdas bernama akan selamanya hilang dari sejarah, menyadari bahwa Anda dapat meletakkan sebatang tongkat tegak di tanah dan, dengan menandai tempat jatuhnya bayangan, membagi cahaya siang ke dalam interval-interval yang terpisah. Interval ini akhirnya disebut “jam”, dengan setiap jam sama dengan 1/12 waktu matahari bersinar setiap hari. Jam matahari adalah ide luar biasa yang memungkinkan kemajuan peradaban Yunani dan Romawi kuno secara teratur. Satu hal hebat tentang jam matahari adalah ia sangat portabel. Namun, ada beberapa kelemahan mendasar. Pertama dan terpenting, ini hanya berfungsi saat matahari benar-benar bersinar. Ini bukan masalah di malam hari, karena toh tidak ada orang yang bekerja dalam kegelapan. Tapi itu menjadi masalah besar pada hari berawan. Meskipun matahari bersinar terang, lamanya hari bervariasi sepanjang tahun, yang berarti lamanya satu “jam” juga bervariasi sebanyak 30 menit dari titik balik matahari musim panas hingga titik balik matahari musim dingin.
Karena keterbatasan jam matahari, orang mencari cara lain untuk mengukur perjalanan waktu tanpa bergantung pada matahari. Salah satu upaya awal yang menjadi sangat populer adalah jam air [juga disebut clepsydra], ditemukan sekitar tahun 1000 SM. Jam air didasarkan pada gagasan bahwa air bocor keluar dari lubang kecil dengan kecepatan tetap, dan memang demikian. mungkin untuk menandai berlalunya waktu dengan mencatat berapa banyak air yang bocor melalui lubang di dasar bejana yang diberi tanda khusus. Jam air jauh lebih akurat daripada jam matahari, karena laju aliran air tidak dipengaruhi oleh waktu, hari atau tahun, dan tidak peduli apakah matahari bersinar atau tidak. Namun, mereka bukannya tanpa kelemahan serius.
Walaupun air tampak menetes dengan kecepatan tetap dan tetap, kenyataannya semakin banyak air di dalam bejana, semakin cepat pula air tersebut bocor karena tekanan yang diberikan oleh berat air. Orang Mesir kuno memecahkan masalah ini dengan menggunakan bejana dengan sisi miring untuk menyamakan tekanan air seiring dengan berkurangnya jumlah air. Namun permasalahan lainnya adalah lubang tempat air menetes cenderung semakin besar seiring berjalannya waktu, sehingga memungkinkan lebih banyak air untuk melewatinya dengan lebih cepat, dan fakta bahwa lubang keluar juga mempunyai kecenderungan buruk untuk tersumbat. Dan semoga saja airnya menjadi cukup dingin agar airnya benar-benar membeku! Jam air, pada dasarnya, juga tidak terlalu portabel.
Ya, tidak butuh waktu lama bagi orang-orang untuk menyadari bahwa air bukanlah satu-satunya benda yang mengalir dengan kecepatan tetap, dan selanjutnya muncullah jam pasir, yang ditemukan sekitar abad ke-8 M. Alasan utama mengapa jam pasir tidak ditemukan lebih awal mungkin hanya karena tidak ada orang yang mampu meniup kaca dengan cukup baik sebelum itu. Jam pasir menggunakan pasir yang mengalir dari satu wadah kaca ke wadah kaca lainnya melalui lubang kecil yang menghubungkan keduanya, dan aliran pasir tersebut tidak terlalu terpengaruh oleh hal-hal yang menyebabkan masalah pada jam air dan jam matahari sebelumnya. Namun, jam pasir berukuran besar tidak praktis, dan menjaga waktu untuk waktu yang lama biasanya berarti membalik kaca berulang kali sepanjang hari. Pada dasarnya, ini merupakan pengatur waktu yang hebat, tetapi pencatat waktu yang buruk.
Dan hal itulah yang terjadi hingga tahun 1300-an, ketika sekelompok biksu di Eropa memutuskan bahwa mereka benar-benar membutuhkan cara yang lebih baik untuk mengetahui kapan waktunya untuk berdoa. Sebab, Anda tahu, kehidupan seorang bhikkhu berkisar pada jadwal salat yang telah ditetapkan – satu pada saat fajar, satu pada saat matahari terbit, satu pada pertengahan pagi, satu pada siang hari, satu pada sore hari, satu pada saat matahari terbenam, dan satu lagi pada malam hari. Oleh karena itu, mengetahui waktu yang tepat menjadi lebih dari sekedar kesenangan – itu adalah keharusan agama! Dan sebagai hasilnya, para biksu ini merancang jam mekanis pertama yang diketahui. Ngomong-ngomong, kata “jam” berasal dari kata Belanda yang berarti “lonceng”, karena jam mekanis awal ini tidak memiliki jarum jam dan dirancang untuk sekadar berdentang.
Selain mekanisme pemukulan lonceng, jam awal ini memiliki dua persyaratan penting. Yang pertama adalah sumber tenaga, dan ini disediakan oleh beban yang diikatkan pada tali atau rantai. Beban tersebut dibawa atau ditarik ke atas jam, dan gravitasi akan melakukan sisanya. Yang kedua adalah cara untuk memaksa beban turun dengan kecepatan yang lambat dan terukur, bukannya jatuh seperti beban timah. Dan ini disediakan oleh yang luar biasa dan
penemuan cerdik yang disebut escapement. Sederhananya, escapement adalah alat yang mengganggu jalur jatuhnya beban secara berkala, sehingga menyebabkan beban jatuh sedikit demi sedikit, bukan sekaligus. Inilah yang membuat jam “berdetak”, karena ketika escapement bergerak maju mundur, secara bergantian mengaktifkan dan melepaskan roda gigi yang melekat pada beban, maka akan dihasilkan suara yang sangat khas.
Jam-jam paling awal ini, meskipun merupakan keajaiban teknologi, tidak terlalu akurat. Selain itu, meskipun mereka mengizinkan jam untuk dibagi lagi menjadi bagian-bagian yang lebih menit [oleh karena itu kata kami “menit” untuk pembagian kecil pertama dari jam tersebut], mereka tidak dapat membagi jam menjadi bagian-bagian kecil selanjutnya, atau “kedua” [dan ya, dari sanalah kata itu berasal juga]. Hal ini harus menunggu sampai seorang pemuda yang cerdas bernama Galileo Galilei menemukan prinsip pendulum pada sekitar tahun 1583. Secara garis besar, ia memperhatikan bahwa seberapa lebar pun pendulum diayunkan, selalu diperlukan waktu yang sama untuk berayun kembali dan seterusnya. Faktanya, ia menemukan bahwa lamanya waktu yang dibutuhkan pendulum untuk kembali ditentukan oleh panjang pendulum itu sendiri dan bukan oleh lebar ayunannya. Dan, dengan memasang pendulum yang diukur secara tepat pada keterlepasan jam, pembuat jam mampu menghasilkan penunjuk waktu yang akurat dalam hitungan detik per hari, bukan menit. Tidak peduli seberapa besar gaya yang diterapkan pada pendulum, karena gaya hanya mempengaruhi lebar ayunan dan bukan panjang pendulum itu sendiri.
Jadi sekarang kami memiliki penunjuk waktu yang bekerja dengan baik kapan pun, siang atau musim, dan sangat akurat dalam jangka waktu lama. Sayangnya, alat tersebut masih belum terlalu portabel, karena bobotnya tidak turun secara teratur dan pendulum tidak dapat bekerja dengan benar jika terkena gerakan dari luar. Dan di sinilah peran jam saku.
Penemuan utama yang memungkinkan jam menjadi portabel [dan apakah jam tangan itu selain jam portabel?] adalah pegas. Faktanya, penggunaan pegas mungkin merupakan perkembangan horologi terpenting kedua setelah penemuan escapement. Langkah pertama dalam membuat jam portabel adalah mengganti beban berat yang digunakan untuk menyalakannya dengan sesuatu yang dapat memberikan gaya tetap terlepas dari posisi jam dipegang. Dan ditemukan bahwa potongan logam yang digulung rapat dan bertegangan tinggi memberikan gaya yang kurang lebih stabil saat ia terlepas, sehingga menjadikannya alat yang tepat untuk pekerjaan tersebut. Tentu saja, tidak butuh waktu lama bagi para pembuat jam untuk menyadari bahwa gaya yang dihasilkan pegas semakin berkurang saat pegas tersebut terlepas, namun mereka menghasilkan sejumlah ide yang cukup cerdik.
cara untuk mengatasi masalah tersebut, termasuk perangkat seperti “stackfreed” dan “fusee.”
Langkah kedua untuk membuat jam benar-benar portabel adalah dengan mengganti pendulum yang membuat jam terus berdetak pada interval waktu yang tepat. “Jam portabel” awal menggunakan alat yang disebut “foliot”, yang terdiri dari dua beban sangat kecil yang digantung di kedua ujung batang keseimbangan yang berputar, namun alat ini tidak terlalu akurat dan tidak benar-benar portabel. Namun sekali lagi, konsep mata air yang baru ditemukanlah yang menjadi penyelamat. Telah ditentukan bahwa kumparan kawat yang sangat halus [disebut “pegas rambut” karena sangat tipis] dapat dipasang langsung ke roda keseimbangan, dan ketika gaya dari pegas utama disalurkan ke keterlepasan, pegas rambut yang terpasang akan melilit. dan melepaskan kumparan dengan kecepatan yang sangat teratur, sehingga menyebabkan pelepasan terjadi dan dilepaskan dalam interval waktu yang tepat dan diperlukan. Dan, secara umum, hal ini berlaku tidak peduli bagaimana jam dipegang, sehingga memberikan portabilitas yang sesungguhnya.
Perbedaan antara jam portabel pertama ini dan jam saku pertama yang sebenarnya masih kabur. Meskipun jam yang digerakkan oleh pegas mungkin telah dikembangkan sejak tahun 1400-an, jam yang dikendalikan oleh pegas baru muncul pada pertengahan tahun 1600-an, dan tidak lama kemudian jam tersebut menjadi cukup kecil untuk dibawa di pinggang atau di saku. . Dan tak lama kemudian, siapa pun yang mampu membelinya terlihat membawa penemuan bermodel baru yang sedang digemari – jam saku.
