歴史を通じて、計時方法と重要性は、人間社会のニーズの変化と技術の進歩を反映して劇的に進化してきました。初期の農耕文化では、時間の区分は日光の有無によって昼と夜という単純なものでした。紀元前1500年頃に日時計が発明されるまでは、この原始的な方法で十分でした。日時計の発明により、ギリシャ人やローマ人などの古代文明では、1日をより扱いやすい「時間」という間隔に分割できるようになりました。しかし、日時計は日光に依存していたため限界があり、紀元前1000年頃には水時計などのより洗練された装置が開発されました。水時計は精度が向上しましたが、水圧や目詰まりの問題など、欠点もありました。8世紀に砂時計が導入され、より信頼性の高い代替手段が提供されましたが、それでも長期的な計時には理想的ではありませんでした。 1300年代になって初めて、ヨーロッパの修道士たちは、正確な祈りのスケジュールの必要性に駆り立てられ、最初の機械式時計を発明しました。重りで動き、脱進機で調整されるこれらの初期の時計は画期的でしたが、広く普及するために必要な精度と携帯性を備えていませんでした。1583年にガリレオ・ガリレイが振り子の原理を発見したことで、精度は飛躍的に向上し、時計は1日に数秒の誤差で時間を測定できるようになりました。しかし、携帯性という課題は、最終的に懐中時計の開発につながるゼンマイ機構の登場まで未解決のままでした。この革新は、真に携帯可能な時間計測の始まりを示し、人々が時間と関わり、時間を理解する方法に革命をもたらしました。.
人類の歴史の大部分において、正確な時間計測はそれほど重要ではありませんでした。数千年前には正確な時間を計測する方法がなかったという事実に加え、そうする必要もなかったのです。農業を基盤とした初期の文化は、太陽が出ている間は活動を続け、暗くなると活動を止めていました。人類が純粋な農耕社会から脱却し始めてから、人々は一日を単に「昼」と「夜」に分けるのではなく、より正確に時間の経過を計測する方法を探し始めました。
一日をより小さな時間に分割する最も古い既知の装置は日時計で、少なくとも紀元前1500年までに発明されました。物体が落とす影は一日が進むにつれて長さと方向が変化することに気づいた、歴史に名前が永遠に埋もれるであろうある賢明な人物が、地面に棒を立て、影の落ちる場所に印をつけることで、日光を個別の間隔に分割できることに気づきました。これらの間隔は最終的に「時間」と呼ばれるようになり、1時間は1日に太陽が照っている時間の12分の1でした。日時計は、古代ギリシャ・ローマ文明の秩序ある発展を可能にした素晴らしいアイデアでした。日時計の素晴らしい点の1つは、非常に持ち運びが簡単だったことです。ただし、非常に基本的な欠陥もいくつかありました。まず第一に、太陽が実際に輝いているときにしか機能しませんでした。夜間は誰も暗闇の中で作業しないので、これは問題になりませんでした。しかし、曇りの日には大きな問題でした。しかし、太陽が明るく輝いているときでも、一日の長さは一年を通して変化するため、「時間」の長さも夏至から冬至まで30分ほど変化します。.
日時計には限界があったため、人々は太陽に依存せずに時間の経過を測る他の方法を模索しました。初期の試みで非常に人気を博したものの一つが、紀元前1000年頃に発明された水時計（クレプシドラとも呼ばれる）です。この水時計は、小さな穴から水が一見一定の速度で漏れ出しているという考えに基づいており、特別に目印を付けた容器の底に開いた穴からどれだけの水が漏れ出したかを記録することで時間の経過を測ることができます。水時計は、流量が時間帯や年に影響されず、太陽が輝いているかどうかも関係なかったため、日時計よりもはるかに正確でした。しかし、水時計にも重大な欠陥がなかったわけではありません。.
水は一定速度で滴っているように見えますが、実際には容器内の水量が多いほど、水の重さによる圧力でより速く漏れ出します。古代エジプト人は、水量が減っても水圧が均等になるように、側面が傾斜した容器を使用することでこの問題を解決しました。しかし、水が滴り落ちる穴は時間の経過とともに大きくなり、より多くの水がより速く通過するようになるという問題や、その穴が詰まりやすいという問題もありました。そして、水が凍ってしまうほど寒くなるのは、とんでもなく恐ろしいことでした！水時計は、その性質上、持ち運びにはあまり適していませんでした。.
さて、一定の速度で流れるものは水だけではないことを理解するのに、それほど時間はかかりませんでした。そして次に砂時計が登場し、紀元後 8 世紀頃に発明されました。それがもっと早く発明されなかった主な理由は、おそらく、それまで十分に優れたガラスを吹くことができなかったからでしょう。砂時計は、2 つのガラス容器をつなぐ小さな穴を通って砂が 1 つのガラス容器から別の容器に流れ込む仕組みで、砂の流れは、それ以前の水時計や日時計で問題を引き起こした要因に特に影響を受けません。ただし、大きな砂時計は実用的ではなく、長時間時間を計るには通常、1 日の間にガラスを何度も何度も回転させる必要がありました。基本的に、砂時計はタイマーとしては優れていますが、時間を計るツールとしては役に立ちませんでした。.
そして、1300年代まで、物事はほぼその状態でした。ヨーロッパの修道士たちが、祈りの時間を知らせるもっと良い方法が必要だと考えたのです。というのも、修道士の生活は決まった祈りのスケジュールを中心に回っていたからです。夜明けに1回、日の出に1回、午前中に1回、正午に1回、午後に1回、日没に1回、そして日暮れに1回。そのため、正確な時間を知ることは単なる気軽なことではなく、宗教的な責務となりました。そして、結果として、これらの修道士たちは世界初の機械式時計を考案しました。ちなみに、「時計」という言葉はオランダ語で「鐘」を意味する言葉に由来しています。初期の機械式時計には針がなく、単に時を告げるように設計されていたからです。.
鐘を鳴らす機構に加えて、初期の時計には2つの重要な要件がありました。1つ目は動力源で、ロープや鎖に取り付けられた重りによって供給されていました。重りは時計の上部まで運ばれたり引っ張られたりして、残りは重力によって行われます。2つ目は、重りを鉛の重りのように急降下させるのではなく、ゆっくりと一定の速度で落下させる方法です。これは、素晴らしく、
脱進機と呼ばれる独創的な発明です。簡単に言えば、脱進機とは、落下する重りの軌道を一定の間隔で遮断し、重りを一度に落とすのではなく、少しずつ落とす装置です。これが文字通り時計の「カチカチ」という音の正体です。脱進機が前後に動き、重りに取り付けられた歯車を交互に噛み合わせたり離したりすることで、独特の音が鳴ります。.
これらの初期の時計は、技術的な驚異ではあったものの、特に正確というわけではありませんでした。また、1時間をより細かい単位に分割することはできましたが（そのため、1時間の最初の小刻みを表す「分」という言葉が生まれました）、さらに1時間、つまり「2番目の」小刻みに分割することはできませんでした（そして、まさに「2番目の」小刻みに分割する言葉の由来です）。これは、1583年頃、ガリレオ・ガリレイという非常に聡明な若者が振り子の原理を発見するまで待たなければなりませんでした。大まかに言えば、彼は振り子の振れ幅に関わらず、往復に要する時間は常に同じであることに気づきました。実際、彼は振り子が戻るのにかかる時間は、振り幅ではなく、振り子自体の長さによって決まることを発見しました。そして、正確に測定された振り子を時計の脱進機に取り付けることで、時計職人は1日あたり分単位ではなく秒単位の精度を持つ時計を製造できるようになりました。振り子にどれだけの力が加えられたかは問題ではありませんでした。力は振り子の揺れの幅にのみ影響し、振り子自体の長さには影響しないからです。.
こうして、時間帯や季節を問わず、長期間にわたって高精度な時計が誕生しました。しかし残念ながら、重りが規則的に落ちず、振り子が外部からの振動を受けると正しく動作しないため、持ち運びにはあまり適していませんでした。そこで登場するのが懐中時計です。.
時計を持ち運び可能にした鍵となる発明は、ゼンマイでした（時計とは、持ち運び可能な時計のことではないでしょうか？）。実際、ゼンマイの使用は、脱進機の発明に次いで時計技術における2番目に重要な発展と言えるでしょう。時計を持ち運び可能にするための最初のステップは、動力源として使われていた重い重りを、時計をどの位置に持っていても一定の力を発揮するものに置き換えることでした。そして、きつく巻かれた高張力の金属片は、巻き戻る際にほぼ一定の力を発揮することが発見され、まさにこの用途に最適でした。もちろん、時計職人たちは、ゼンマイが巻き戻るにつれて力が弱くなることにすぐに気づきましたが、その後、数々の独創的な工夫を凝らしました。
問題に対処する方法には、「スタックフリード」や「フューゼ」などのデバイスが含まれます。
時計を真に持ち運び可能にするための第二段階は、時計を正確な間隔で動かしていた振り子に代わる機構の開発でした。初期の「持ち運び可能な時計」は「フォリオット」と呼ばれる装置を使用していました。これは回転するテンプの両端に吊り下げられた2つの非常に小さな重りで構成されていましたが、精度も高くなく、真の意味で持ち運び可能でもありません。しかし、ここでも新たに発見された「バネ」という概念が救いの手を差し伸べました。非常に細いワイヤーコイル（非常に細いため「ヘアスプリング」と呼ばれます）をテンプに直接取り付けることが可能で、主ゼンマイの力が脱進機に伝わると、取り付けられたヘアスプリングが非常に一定のペースで巻き上がったりほどけたりすることで、脱進機が必要な正確な間隔で作動したり解除したりすることが判明しました。そして、時計の持ち方に関係なく、ほとんどの場合、この動作は維持され、真の持ち運びやすさを実現しました。.
これらの初期の携帯用時計と、最初の本格的な懐中時計との区別は曖昧です。ゼンマイ駆動の時計は1400年代初頭に開発されていた可能性がありますが、ゼンマイで調整する時計が登場したのは1600年代半ばになってからで、それから間もなく、腰に下げたりポケットに入れたりできるほど小型化されました。そして間もなく、当時流行していた斬新な発明品、懐中時計を、余裕のある人は誰でも持ち歩くようになりました。.
