Katika historia yote, mbinu na umuhimu wa utunzaji wa wakati umebadilika sana, ukionyesha mahitaji yanayobadilika na maendeleo ya kiteknolojia ya jamii za wanadamu. Katika tamaduni za kilimo za mapema zaidi, mgawanyo wa wakati ulikuwa rahisi kama mchana na usiku, ukiongozwa na uwepo wa mwanga wa jua. Mbinu hii ya msingi ilitosha hadi uvumbuzi wa saa ya jua karibu 1500 KK, ambayo iliruhusu ustaarabu wa kale kama Wagiriki na Warumi kugawanya siku katika vipindi vinavyoweza kudhibitiwa zaidi vinavyoitwa saa. Hata hivyo, kutegemea saa ya jua kwa mwanga wa jua kulisababisha mapungufu yake, na kusababisha maendeleo ya vifaa vya kisasa zaidi kama vile saa ya maji karibu 1000 KK. Ingawa saa za maji zilitoa usahihi ulioboreshwa, nazo pia zilikuwa na dosari zake, ikiwa ni pamoja na matatizo ya shinikizo la maji na kuziba. Kuanzishwa kwa saa katika karne ya 8 BK kulitoa njia mbadala ya kuaminika zaidi, ingawa bado haikuwa bora kwa utunzaji wa muda mrefu. Haikuwa hadi miaka ya 1300 ambapo watawa wa Ulaya, wakiongozwa na hitaji la ratiba sahihi za maombi, walibuni saa za kwanza za mitambo. Saa hizi za mapema, zinazoendeshwa na uzito na kusimamiwa na escapements, zilikuwa za kipekee lakini bado hazikuwa na usahihi na urahisi wa kubebeka unaohitajika kwa matumizi mengi. Ugunduzi wa kanuni ya pendulum na Galileo Galilei mnamo 1583 uliashiria kuongezeka kwa usahihi, na kuwezesha saa kupima muda ndani ya sekunde kwa siku. Hata hivyo, changamoto ya uwezo wa kubebeka ilibaki bila kutatuliwa hadi ujio wa utaratibu wa majira ya kuchipua, ambao hatimaye ulisababisha kuundwa kwa saa za mfukoni. Ubunifu huu uliashiria mwanzo wa utunzaji wa muda unaobebeka kweli,kubadilisha jinsi watu walivyoingiliana na kuelewa wakati.
Kwa sehemu kubwa ya historia ya mwanadamu, utunzaji sahihi wa wakati haukuwa jambo kubwa sana. Mbali na ukweli kwamba hakukuwa na njia yoyote ya kuweka wakati sahihi maelfu ya miaka iliyopita, hakukuwa na haja ya kufanya hivyo. Tamaduni za awali zilizotegemea kilimo zilifanya kazi mradi tu jua lingeangaza na kusimama giza lilipoingia. Ilikuwa tu wakati Mwanadamu alipoanza kuachana na jamii ya kilimo pekee ndipo watu walianza kutafuta njia ya kuashiria kupita kwa wakati kwa usahihi zaidi kuliko kugawanya kila siku katika "mchana" na "usiku."
Kifaa cha kwanza kabisa kinachojulikana cha kugawanya siku katika vipande vidogo vya wakati kilikuwa kivuli cha jua, ambacho kilibuniwa angalau kufikia 1500 KK. Baada ya kugundua kuwa kivuli ambacho kitu hutupa hubadilika kwa urefu na mwelekeo kadri siku inavyoendelea, mtu fulani angavu ambaye jina lake litapotea milele katika historia aligundua kuwa unaweza kuweka kijiti wima ardhini na, kwa kuweka alama mahali kivuli kilipoanguka, kugawanya mwanga wa mchana katika vipindi tofauti. Vipindi hivi hatimaye vilikuja kuitwa "saa," huku kila saa ikiwa 1/12 ya wakati jua lilipoangaza kila siku. Kivuli cha jua kilikuwa wazo zuri lililoruhusu mwendelezo wa mpangilio wa ustaarabu wa kale wa Ugiriki na Kirumi. Jambo moja zuri kuhusu kivuli cha jua ni kwamba kilikuwa rahisi kubebeka. Hata hivyo, kilikuwa na kasoro za msingi sana. Kwanza kabisa, kilifanya kazi tu wakati jua lilikuwa linang'aa. Hili halikuwa tatizo usiku, kwani hakuna mtu aliyefanya kazi gizani hata hivyo. Lakini lilikuwa tatizo kubwa siku zenye mawingu. Hata hivyo, hata wakati jua lilikuwa linang'aa sana, urefu wa siku hutofautiana katika kipindi chote cha mwaka, ambayo ilimaanisha kwamba urefu wa "saa" pia ulibadilika kwa kama dakika 30 kutoka msimu wa joto hadi msimu wa baridi.
Kwa sababu ya mapungufu ya saa ya jua, watu walitafuta njia zingine za kupima muda bila kutegemea jua. Mojawapo ya majaribio ya awali ambayo yalipata umaarufu mkubwa ilikuwa saa ya maji [pia inaitwa clepsydra], iliyovumbuliwa karibu mwaka 1000 KK. Saa ya maji ilitokana na wazo kwamba maji huvuja kutoka kwenye shimo dogo kwa kasi inayoonekana kuwa thabiti, na inawezekana kuashiria muda kupita kwa kubainisha ni kiasi gani cha maji kimevuja kupitia shimo chini ya chombo kilicho na alama maalum. Saa za maji zilikuwa sahihi zaidi kuliko saa za jua, kwani kiwango cha mtiririko hakikuathiriwa na wakati wa siku au mwaka, na haikujalisha kama jua lilikuwa linang'aa au la. Hata hivyo, hazikuwa bila dosari zake kubwa.
Ingawa maji yanaweza kuonekana yakidondoka kwa kasi thabiti na isiyobadilika, kwa kweli kadiri maji yanavyokuwa mengi kwenye chombo ndivyo yanavyodondoka kwa kasi kutokana na shinikizo linalotokana na uzito wa maji. Wamisri wa kale walitatua tatizo hili kwa kutumia vyombo vyenye pande zilizoinama ili kusawazisha shinikizo la maji kadri kiasi cha maji kilivyopungua. Hata hivyo, matatizo mengine ni pamoja na ukweli kwamba shimo ambalo maji yalidondoka lilikuwa kubwa baada ya muda, na hivyo kuruhusu maji mengi kupita haraka, na ukweli kwamba shimo la kutorokea pia lilikuwa na tabia mbaya ya kuziba. Na Mungu apishe mbali liwe baridi vya kutosha maji kuganda! Saa za maji, kwa asili yake, pia hazikuwa rahisi kubebeka.
Haikuchukua watu muda mrefu kugundua kwamba maji sio kitu pekee kinachotiririka kwa kasi thabiti, na kilichofuata kikaja kioo cha saa, kilichovumbuliwa wakati fulani karibu karne ya 8 BK Sababu kuu ambayo haikuvumbuliwa mapema labda ni kwa sababu hakuna mtu aliyeweza kupuliza kioo vizuri vya kutosha kabla ya hapo. Kioo cha saa hutumia mchanga unaotiririka kutoka kwenye chombo kimoja cha glasi hadi kingine kupitia uwazi mdogo unaounganisha hizo mbili, na kupita kwa mchanga hakuathiriwa sana na vitu vilivyosababisha matatizo na saa ya maji na saa ya jua iliyo mbele yake. Hata hivyo, miwani mikubwa ya saa haikuwa na maana, na kuweka muda kwa muda mrefu kwa kawaida kulimaanisha kugeuza kioo mara kwa mara kwa siku. Kimsingi, ilitengeneza kipima muda vizuri, lakini ilikuwa kihifadhi muda kibaya.
Na hivyo ndivyo mambo yalivyokuwa hadi miaka ya 1300, wakati kundi la watawa barani Ulaya lilipoamua kwamba walihitaji njia bora ya kujua wakati wa kuomba. Kwani, unaona, maisha ya mtawa yalizunguka ratiba iliyowekwa ya maombi - moja mwanzoni mwa mwanga, moja wakati wa mapambazuko, moja katikati ya asubuhi, moja adhuhuri, moja alasiri, moja wakati wa machweo na moja usiku. Kwa hivyo, kujua wakati sahihi kukawa zaidi ya upole tu - ilikuwa sharti la kidini! Na, matokeo yake, watawa hawa walibuni saa za kwanza za mitambo zinazojulikana. Neno "saa," kwa njia, linatokana na neno la Kiholanzi la "kengele," kwa kuwa saa hizi za mitambo za mapema hazikuwa na mikono na ziliundwa ili kugonga saa tu.
Mbali na utaratibu wa kupiga kengele, saa hizi za mapema zilikuwa na mahitaji mawili muhimu. Ya kwanza ilikuwa chanzo cha nguvu, na hii ilitolewa na uzito uliounganishwa na kamba au mnyororo. Uzito ulibebwa au kuvutwa hadi juu ya saa, na uvutano ungefanya mengine. Ya pili ilikuwa njia fulani ya kulazimisha uzito kuanguka kwa mwendo wa polepole, uliopimwa badala ya kushuka kama, vizuri, uzito wa risasi. Na hii ilitolewa na ajabu na
uvumbuzi wa kistadi unaoitwa escapement. Kwa maneno rahisi, escapement ni kifaa kinachokatiza njia ya uzito unaoshuka kwa vipindi vya kawaida, na kusababisha kuanguka kidogo kidogo badala ya yote kwa wakati mmoja. Hili ndilo hasa linalofanya saa "zitetemeke," kwani escapement inaposogea mbele na nyuma, ikivutia na kutoa gia zilizounganishwa na uzito, hutoa sauti ya kipekee sana.
Saa hizi za mwanzo kabisa, ingawa ni maajabu ya kiteknolojia, hazikuwa sahihi sana. Pia, ingawa ziliruhusu saa kugawanywa katika sehemu zaidi za dakika [kwa hivyo neno letu "dakika" kwa mgawanyiko mdogo wa kwanza wa saa], hazikuweza kugawanya saa hiyo katika mgawanyiko mdogo zaidi, au "wa pili" [na ndio, hapo ndipo neno hilo linatoka pia]. Hilo lilibidi lisubiri hadi kijana mwerevu anayeitwa Galileo Galilei alipogundua mkuu wa pendulum mnamo 1583 hivi. Kwa ujumla, aligundua kwamba bila kujali upana wa pendulum fulani, kila mara ilichukua muda sawa kugeuka na kurudi. Kwa kweli, aligundua kwamba muda uliochukua pendulum kurudi uliamuliwa na urefu wa pendulum yenyewe na sio kwa upana wa bembea. Na, kwa kuunganisha pendulum iliyopimwa kwa usahihi kwenye sehemu ya kuepukia ya saa, watengenezaji wa saa waliweza kutoa saa ambazo zilikuwa sahihi ndani ya sekunde kwa siku badala ya dakika. Haijalishi ni nguvu ngapi ilitumika kwenye pendulum, kwani nguvu hiyo iliathiri tu upana wa bembea na sio urefu wa pendulum yenyewe.
Kwa hivyo sasa tulikuwa na saa zilizofanya kazi vizuri bila kujali wakati wa siku au msimu, na ambazo zilikuwa sahihi sana kwa muda mrefu. Kwa bahati mbaya, bado hazikuwa rahisi kubebeka, kutokana na ukweli kwamba uzito haungeshuka mara kwa mara na pendulum isingeweza kufanya kazi vizuri ikiwa ingefanyiwa mwendo wa nje. Na hapa ndipo saa ya mfukoni inapoingia kwenye picha.
Uvumbuzi muhimu ulioruhusu saa kubebeka [na saa ni nini isipokuwa saa inayobebeka?] ulikuwa chemchemi. Kwa kweli, matumizi ya chemchemi labda ni maendeleo ya pili muhimu zaidi ya horolojia baada ya uvumbuzi wa escapement. Hatua ya kwanza katika kutengeneza saa kubebeka ilikuwa kuchukua nafasi ya uzito mzito uliotumika kuiwezesha na kitu ambacho kingetoa nguvu thabiti bila kujali nafasi ambayo saa ilishikiliwa. Na iligundulika kuwa kipande cha chuma kilichopinda kwa nguvu na mvutano mkubwa hutoa nguvu thabiti zaidi au kidogo inapofunguka, jambo ambalo liliifanya iwe kitu cha kazi hiyo. Bila shaka, haikuchukua muda mrefu kwa watengenezaji wa saa kugundua kuwa chemchemi ilitumia nguvu kidogo zaidi inapofunguka, lakini walikuja na idadi ya busara
njia za kushughulikia tatizo, ikiwa ni pamoja na vifaa kama vile "stackfreed" na "fusee."
Hatua ya pili katika kufanya saa iweze kubebeka kweli ilikuwa kuja na mbadala wa pendulum ambayo iliweka saa ikipiga kwa vipindi vilivyopangwa kwa wakati unaofaa. "Saa zinazobebeka" za awali zilitumia kifaa kinachoitwa "foliot," ambacho kilikuwa na uzito mbili ndogo sana zilizoning'inizwa kutoka pande zote mbili za upau wa usawa unaozunguka, lakini hizi hazikuwa sahihi sana wala hazikuwa za kubebeka kweli. Hata hivyo, tena, ilikuwa dhana mpya iliyogunduliwa ya chemchemi iliyokuja kusaidia. Ilibainika kuwa koili nyembamba sana ya waya [inayoitwa "chemchemi ya nywele" kwa kuwa ilikuwa nyembamba sana] inaweza kuunganishwa moja kwa moja kwenye gurudumu la usawa, na kwamba wakati nguvu kutoka kwa chemchemi kuu ilipopitishwa kwenye sehemu ya kuepukia, chemchemi ya nywele iliyounganishwa ingejikunja na kufunguka kwa kasi ya kawaida sana, na hivyo kusababisha sehemu ya kuepukia kushiriki na kutolewa katika vipindi vilivyopangwa kwa wakati unaofaa. Na, kwa sehemu kubwa, hii ni kweli bila kujali jinsi saa inavyoshikiliwa, ikitoa urahisi wa kubebeka kweli.
Tofauti kati ya saa hizi za kwanza zinazobebeka za mapema na saa za kwanza za mfukoni halisi ni hafifu. Ingawa saa inayoendeshwa na chemchemi inaweza kuwa ilitengenezwa mapema kama miaka ya 1400, saa inayodhibitiwa na chemchemi haikuonekana hadi katikati ya miaka ya 1600, na haikuchukua muda mrefu kabla ya kuwa ndogo vya kutosha kubeba kiunoni au mfukoni. Na hivi karibuni, mtu yeyote ambaye angeweza kumudu alionekana akiwa amebeba uvumbuzi huo mpya ambao ulikuwa maarufu sana - saa ya mfukoni.
