인류 역사의 대부분에서 정확한 시간 측정은 그다지 큰 문제가 아니었습니다. 수천년 전에는 정확한 시간을 유지할 수 있는 방법이 없었다는 사실을 제외하면, 그렇게 할 필요도 전혀 없었습니다. 농업을 기반으로 한 초기 문화는 태양이 빛날 때까지 작동하고 어두워지면 작동을 멈췄습니다. 인류가 순전히 농업 사회에서 벗어나기 시작하면서부터 사람들은 하루를 단순히 '낮'과 '밤'으로 나누는 것보다 더 정확하게 시간의 흐름을 표시하는 방법을 찾기 시작했습니다.
하루를 더 작은 시간 단위로 나누는 가장 초기의 알려진 장치는 해시계였습니다. 이 장치는 적어도 기원전 1500년에 발명되었습니다. 물체가 드리우는 그림자는 하루가 진행됨에 따라 길이와 방향이 변한다는 것을 알아차린 어떤 밝은 사람이 이름을 지었습니다. 땅에 막대기를 세워 놓고 그림자가 떨어진 위치를 표시하여 일광을 별개의 간격으로 나눌 수 있다는 사실은 역사에서 영원히 잊혀질 것입니다. 이러한 간격은 결국 "시간"이라고 불리게 되었으며, 각 시간은 매일 태양이 빛나는 시간의 1/12입니다. 해시계는 고대 그리스와 로마 문명의 질서 있는 발전을 가능하게 한 훌륭한 아이디어였습니다. 해시계의 가장 큰 장점 중 하나는 휴대성이 매우 좋다는 것입니다. 그러나 몇 가지 매우 기본적인 결함이 있었습니다. 무엇보다도 태양이 실제로 빛날 때만 작동했습니다. 어쨌든 아무도 어둠 속에서 일하지 않았기 때문에 밤에는 문제가 되지 않았습니다. 하지만 흐린 날에는 그게 큰 문제였습니다. 그러나 태양이 밝게 빛날 때에도 일년 내내 낮의 길이가 변합니다. 즉, 하지부터 동지까지의 “시간”의 길이도 최대 30분까지 변한다는 것을 의미합니다.
해시계의 한계 때문에 사람들은 태양에 의존하지 않고 시간의 흐름을 측정할 수 있는 다른 방법을 찾았습니다. 매우 인기를 끌었던 초기 시도 중 하나는 기원전 1000년경에 발명된 물시계(물시계라고도 함)였습니다. 물시계는 작은 구멍에서 물이 일정한 속도로 새어 나온다는 생각에 기초를 두었습니다. 특별히 표시된 용기 바닥에 있는 구멍을 통해 얼마나 많은 물이 새어 나왔는지를 기록하여 시간의 경과를 표시할 수 있습니다. 물시계는 해시계보다 훨씬 더 정확했는데, 그 이유는 물의 흐름 속도가 하루나 일년의 시간에 영향을 받지 않고 태양이 빛나고 있든 없든 상관이 없었기 때문입니다. 하지만 그들 자신의 심각한 결함이 없던 것은 아닙니다.
물이 일정하고 고정된 속도로 떨어지는 것처럼 보일 수 있지만 실제로 용기에 물이 많을수록 물의 무게에 의해 가해지는 압력으로 인해 물이 더 빨리 새어 나옵니다. 고대 이집트인들은 물의 양이 감소함에 따라 수압을 균등하게 하기 위해 측면이 기울어진 용기를 사용하여 이 문제를 해결했습니다. 그러나 또 다른 문제로는 물이 떨어지는 구멍이 시간이 지날수록 커지는 경향이 있어 더 많은 물이 더 빨리 통과하게 되고, 탈출구도 막히는 경향이 심하다는 점이었다. 그리고 하늘은 물이 실제로 얼 정도로 추워지는 것을 금합니다! 물시계는 그 특성상 특별히 휴대하기가 쉽지 않았습니다.
글쎄, 사람들은 물만이 일정한 속도로 흐르는 유일한 것이 아니라는 사실을 깨닫는 데 오랜 시간이 걸리지 않았고, 다음으로 모래시계가 등장했습니다. 이 모래시계는 서기 8세기쯤에 발명되었습니다. 모래시계가 더 일찍 발명되지 않은 주된 이유입니다. 아마도 그 전에는 누구도 유리를 잘 불 수 없었기 때문일 것입니다. 모래시계는 두 유리 그릇을 연결하는 작은 구멍을 통해 한 유리 그릇에서 다른 유리 그릇으로 흐르는 모래를 사용하며, 모래의 통과는 그 앞에 있는 물시계와 해시계에 문제를 일으키는 요인에 의해 특별히 영향을 받지 않습니다. 그러나 큰 모래시계는 실용적이지 않았으며, 장시간 동안 시간을 유지하는 것은 일반적으로 하루 동안 유리잔을 계속해서 돌리는 것을 의미했습니다. 기본적으로 타이머는 훌륭했지만 시간 기록원은 형편없었습니다.
그리고 그것은 1300년대 유럽의 많은 승려들이 기도할 시간을 알려줄 더 나은 방법이 정말로 필요하다고 결정하기 전까지는 상황이 거의 그랬습니다. 아시다시피 승려의 삶은 정해진 기도 일정을 중심으로 이루어졌습니다. 첫 번째는 동틀 때, 한 번은 해가 뜰 때, 한 번은 오전 중반, 한 번은 정오, 한 번은 오후 중반, 한 번은 해질녘, 한 번은 해질녘이었습니다. 그러므로 정확한 시간을 아는 것은 단순한 미묘함 이상의 것이 되었습니다. 그것은 종교적 의무였습니다! 그리고 그 결과, 이 승려들은 최초의 기계식 시계를 고안했습니다. 그런데 "시계"라는 단어는 "종"을 의미하는 네덜란드어에서 유래되었습니다. 왜냐하면 이 초기 기계식 시계에는 바늘이 없었고 단순히 시간을 알리도록 설계되었기 때문입니다.
종소리 메커니즘 외에도 이러한 초기 시계에는 두 가지 중요한 요구 사항이 있었습니다. 첫 번째는 힘의 원천이었는데, 이것은 밧줄이나 사슬에 부착된 추에 의해 제공되었습니다. 무게는 시계 상단으로 운반되거나 당겨지고 중력이 나머지 작업을 수행합니다. 두 번째는 납 무게처럼 급락하는 대신 천천히 측정된 속도로 무게를 강제로 떨어뜨리는 방법이었습니다. 그리고 이것은 훌륭하고
이스케이프먼트라고 불리는 독창적인 발명품. 간단히 말하면, 탈진기는 낙하하는 추의 경로를 일정한 간격으로 방해하여 한꺼번에 낙하시키는 것이 아니라 조금씩 낙하시키는 장치입니다. 이것이 문자 그대로 시계를 "똑딱"하게 만드는 이유입니다. 탈진기가 앞뒤로 움직일 때 무게추에 부착된 기어를 교대로 맞물렸다가 놓을 때 매우 독특한 소리가 나기 때문입니다.
이 최초의 시계는 기술적 경이로움에도 불구하고 그다지 정확하지 않았습니다. 또한 그들은 시간을 더 미세한 부분으로 세분화하는 것을 허용했지만(따라서 시간의 첫 번째 작은 부분을 "분"이라고 함) 시간을 더 이상 또는 "두 번째" 작은 부분으로 나눌 수는 없었습니다. 응, 그 단어도 거기서 나온 거야.] 그것은 갈릴레오 갈릴레이(Galileo Galilei)라는 꽤 뛰어난 젊은이가 1583년경 진자의 원리를 발견할 때까지 기다려야 했습니다. 광범위하게 말하면, 그는 특정 진자가 얼마나 넓게 흔들리는지에 관계없이 뒤로 흔들리고 다시 흔들리는 데 항상 같은 양의 시간이 걸린다는 것을 알아차렸습니다. 앞으로. 실제로 그는 진자가 되돌아오는 데 걸리는 시간은 흔들림의 폭이 아니라 진자 자체의 길이에 따라 결정된다는 사실을 발견했습니다. 그리고 정밀하게 측정된 진자를 시계의 탈진 장치에 부착함으로써 시계 제작자들은 몇 분이 아닌 하루에 몇 초 이내로 정확한 시계를 생산할 수 있었습니다. 진자에 얼마나 많은 힘이 가해지는지는 중요하지 않습니다. 힘은 진자 자체의 길이가 아니라 스윙의 폭에만 영향을 미치기 때문입니다.
이제 우리는 시간이나 계절에 관계없이 잘 작동하고 오랜 시간 동안 매우 정확한 시계를 갖게 되었습니다. 불행하게도 무게가 규칙적으로 떨어지지 않고 진자가 외부 움직임에 노출되면 올바르게 작동할 수 없기 때문에 여전히 휴대성이 좋지 않았습니다. 그리고 이것이 바로 회중시계가 등장하는 곳입니다.
시계를 휴대할 수 있게 해 준 핵심 발명품은 바로 스프링이었습니다. 사실, 스프링의 사용은 아마도 이스케이프먼트 발명 이후 두 번째로 중요한 시계 발전일 것입니다. 시계를 휴대용으로 만드는 첫 번째 단계는 시계에 전원을 공급하는 데 사용되는 무거운 추를 시계를 잡은 위치에 관계없이 일정한 힘을 발휘할 수 있는 것으로 교체하는 것이었습니다. 그리고 단단히 감겨진 고장력 금속 스트립이 풀릴 때 어느 정도 일정한 힘을 발휘한다는 사실이 밝혀졌는데, 이것이 이 작업에 딱 맞는 것이었습니다. 물론 시계 제작자들은 스프링이 풀릴 때 힘이 점점 약해진다는 사실을 알아차리는 데 오랜 시간이 걸리지 않았습니다.
"스택프리드" 및 "퓨시"와 같은 장치를 포함하여 문제를 해결하는 방법.
진정한 휴대형 시계를 만드는 두 번째 단계는 시계가 정확한 시간 간격으로 똑딱거리도록 유지하는 추를 교체하는 것이었습니다. 초기의 "휴대용 시계"는 "폴리오(foliot)"라는 장치를 사용했는데, 이 장치는 회전하는 균형 막대의 양쪽 끝에 매달린 두 개의 매우 작은 추로 구성되었지만 특별히 정확하지도 않았고 실제로 휴대할 수도 없었습니다. 그러나 다시 한번, 구출된 것은 새로 발견된 스프링 개념이었습니다. 매우 가는 와이어 코일(너무 얇기 때문에 “헤어스프링”이라고 함)을 밸런스 휠에 직접 부착할 수 있으며, 메인 스프링의 힘이 이스케이프먼트에 전달되면 부착된 헤어스프링이 코일링되는 것으로 판단되었습니다. 매우 규칙적인 속도로 코일을 풀어서 필요한 정확한 시간 간격으로 탈진기가 맞물리고 풀립니다. 그리고 대부분의 경우 이는 시계를 어떻게 쥐고 있든 상관없이 진정한 휴대성을 제공합니다.
이러한 최초의 초기 휴대용 시계와 최초의 진정한 회중시계 사이의 구별은 모호합니다. 스프링 구동 시계는 이르면 1400년대에 개발되었을 수도 있지만, 스프링 구동 시계는 1600년대 중반까지 나타나지 않았고, 그로부터 얼마 지나지 않아 허리에 걸거나 주머니에 넣을 수 있을 만큼 작아졌습니다. . 그리고 곧, 여유가 있는 사람이라면 누구나 유행했던 최신 발명품인 회중시계를 들고 다니는 모습이 목격되었습니다.
