ساعت وسیله ای است که برای تشخیص و اندازه گیری زمان استفاده می شود. در تمام اشکال آن، عمومی یا خصوصی، زمان را در ساعت، دقیقه و ثانیه به راحتی قابل درک نشان می دهد. این ممکن است با استفاده از نشانگرهای متحرک، اعداد مختلف (مثلاً ساعتهای دیجیتال)، یا سایر نشانگرها مانند الگوهای چراغها انجام شود. ساعت یکی از قدیمی ترین اختراعات بشر است که نیاز به اندازه گیری مداوم فواصل زمانی کوتاهتر از واحدهای طبیعی را برآورده می کند: روز، ماه قمری و سال. دستگاههایی که بر روی چندین فرآیند فیزیکی مختلف کار میکنند در طول هزارهها مورد استفاده قرار گرفتهاند. کلمه “ساعت” در نهایت (از طریق هلندی، فرانسوی شمالی و لاتین قرون وسطایی) از کلمات سلتیک clagan و clocca به معنای “زنگ” گرفته شده است. ساز بی صدا که چنین مکانیزمی را از دست می دهد، به طور سنتی به عنوان ساعت شناخته می شود. در استفاده عمومی امروزه، «ساعت» به هر وسیله ای برای اندازه گیری و نمایش زمان اطلاق می شود. ساعتها و دیگر ساعتهایی که میتوان روی خود حمل کرد، اغلب از ساعتها متمایز میشوند.
ما هر روز از مفهوم زمان در زندگی خود استفاده می کنیم. این چیزی است که آنقدر همیشه حاضر و ثابت است که ما اغلب آن را بدیهی می دانیم. زمان ما را در برنامه نگه می دارد و هماهنگی فعالیت ها و دستیابی به اهداف را تسهیل می کند. به موقع بودن نقش بزرگی در کارایی و بهره وری ایفا می کند که در دنیای پرشتاب امروزی بسیار مهم است. این یک واقعیت است که زمان سنجی آنقدر در زندگی ما ریشه دوانده است که اغلب به عنوان یک فرآیند “طبیعی” در نظر گرفته می شود. با این وجود، زمان سنجی، به روشی که ما می شناسیم، یک پدیده طبیعی نیست. یک اختراع است. زمان یک پیشرفت مداوم از گذشته به آینده است. این پیشرفت است که بسته به ماهیت فعالیت مورد نظر با درجات مختلف دقت اندازه گیری می شود. اختراعی که بیشتر برای اندازه گیری زمان استفاده می شود ساعت خاص است. پس ساعت چیست؟ ساعت یک دستگاه اندازه گیری زمان است که از سیستمی برای تخلیه فواصل زمانی و یک نشانگر که زمان را نشان می دهد تشکیل شده است. زمان یک مفهوم انتزاعی است. چیزی است که ما نمی توانیم آن را ببینیم، لمس کنیم یا بشنویم، اما اغلب به رویدادهایی در گذشته یا آینده اشاره می کنیم که با استفاده از استعاره کمیت بر حسب زمان، مدت زمان دارند. به عنوان مثال، ممکن است بگوییم یک رویداد “برای مدت طولانی” یا “برای مدت کوتاهی” به طول انجامید. ما همچنین با تقسیم زمان به واحدهای مدت زمان شناخته شده “بازه های زمانی” آشنا هستیم. یک مثال می تواند یک ساعت یا یک دقیقه باشد. ساعت یک دستگاه قابل لمس است که برای ارائه یک مرجع استاندارد و ثابت به این بازههای زمانی استفاده میشود، که معمولاً شامل یک صورت دایرهای و عقربه ساعت و دقیقه است که با سرعت مشخصی حرکت میکند. با دادن یک مدت زمان یک «مرجع استاندارد و سازگار» با یک ساعت، میتوانیم «فاصله زمانی» را به تعداد واحدهایی با مدت زمان مشخص تبدیل کنیم. این اساساً به معنای اندازه گیری زمان است. بنابراین با ارائه سیستمهایی برای بازههای زمانی تخلیه (میتواند آونگی باشد که در یک ساعت پدربزرگ به جلو و عقب میچرخد، یک کریستال کوارتز در یک فرکانس طبیعی شناخته شده در یک ساعت مچی دیجیتال میلرزد) و یک نشانگر که زمان را نشان میدهد، یک ساعت میتواند وظیفه اصلی خود را برای ارائه یک روش موثر برای زمان سنجی تحقق بخشد.
۱.۲. اهمیت زمان سنجی
شهرهای باستانی و قرون وسطایی در بهترین حالت هرج و مرج بودند و ظهور مسیحیت در حدود سال ۱۰۰۰ آغازگر زمانی بود که ناگهان بسیار مهم بود که بتوان ناقوس کلیسا را در فواصل زمانی منظم به صدا درآورد. در صومعهها، زنگها در فواصل معین برای نماز و کار نواخته میشد. در قرون وسطی، این هورولوگها (از کلمه یونانی زمان، هورا) ماشینهای نسبتاً پیچیدهای بودند، با قطارهای دنده پیچیده و تعدادی قطعات متحرک که در ساعت کلیسای جامع سالزبری قرن سیزدهم نشان داده شدهاند. استفاده از “زنگ های زمان” عمومی برای کمک به نشان دادن ساعت می تواند با گذشت زمان، به ویژه در سراسر اروپا افزایش یابد. این معمولاً شامل این میشود که یک مرد معمولی در خیابان یادداشت ذهنی از زمانی از روز که صدای زنگ را میشنود و به چه وظیفهای مشغول است، میگذارد. پیچیدگی آن در قرن نوزدهم به سرعت افزایش یافت. در این مدت زمان دقیق و استاندارد به یک ضرورت برای اجرای روان حمل و نقل و صنعت تبدیل شد و دقیق ترین زمان عموماً از رصدخانه نجومی محلی گرفته می شد. این زمان ثابت توسط اسب دوانی برای تعیین زمان پایان مسابقه نیز استفاده می شد.
۲. دستگاه های زمان سنجی اولیه
سایه ساعت آفتابی عنصر ساده آن است. هنگامی که خورشید وجود دارد، و یک شی برای ایجاد سایه، جهت سایه و شکل می تواند برای تعیین زمان استفاده شود. زمان روز را می توان با خطوط ساعت و تخمین زمان خواند، با استفاده از خطی که سایه از نزدیکترین ساعت عبور می کند. با اختراع ساعت آفتابی، به احتمال زیاد اولین باری بود که بشر به جای اندازهگیری گذر زمان، راهی برای تشخیص زمان ابداع کرد. قدیمی ترین ساعت آفتابی شناخته شده مربوط به مصر است، قدمت آن به حدود ۱۵۰۰ سال قبل از میلاد (سلسله نوزدهم) می رسد، در سال ۲۰۱۳ در دره
پادشاهان کشف شد. در حال حاضر در موزه مصر به نمایش گذاشته شده است. ساعتهای آفتابی شکلهای مختلفی به خود گرفتهاند، و طراحی آنها میتواند بسیار ساده باشد و در اشکال مختلفی ظاهر شود. از سایه گنمون (میله ای که زاویه دار است) می توان برای تعیین زمان استفاده کرد. گنومون روی صفحه ساعت سایه می اندازد و با حرکت خورشید در آسمان، سایه از شکل صفحه پیروی می کند. در ساعت ۶ صبح، سایه نوک گنمون لبه صفحه را لمس می کند و تا نیمه کشیده می شود و ساعت ۶ بعد از ظهر، سایه ساعت ۶ بعد از ظهر خواهد بود. در زمان روز، یک ناظر به سادگی خطوط زمانی را مشخص می کند و آنها راهی برای تشخیص زمان دارند. دقت زمان سنجی به شدت به شکل خطوط ساعت و صاف بودن صفحه ساعت بستگی دارد. دقیق ترین نوع ساعت آفتابی، ساعتی بود که برای عرض جغرافیایی ساخته شد، زیرا زاویه گنمون باید با عرض جغرافیایی یکسان باشد. گاهی اوقات از یک ساعت آفتابی شیبدار در وجه عمودی ساختمان استفاده شده است که صفحه آن از زاویه گنمون پیروی می کند. ساعت های آفتابی تنها روشی بود که زمان را در سراسر جهان تا زمان ایجاد ساعت مکانیکی نشان می داد. با گسترش استفاده از ساعت مکانیکی، ساعت های آفتابی به عنوان یک قطعه تزئینی در باغ ها ساخته شد.
۲.۱. ساعت های آفتابی
چوب سایه و ساعت آفتابی هنوز در نقاطی از جهان استفاده می شود. هر دو دستگاه باید به زمین چسبیده باشند. اصل ساعت آفتابی ساده است. این قطعه دارای بخشی به نام gnomon است که یک قطعه مستقیم ثابت است که می تواند یک سایه متحرک ایجاد کند. زاویه گنمون در اعتدال شمالی برابر با عرض جغرافیایی ساعت آفتابی است. سایه مسیری را دنبال میکند که از شمال شروع میشود و در شمال مناسب به پایان میرسد، بنابراین ساعت آفتابی باید رو به شمال یا جنوب واقعی باشد تا سایه زمان درست را نشان دهد. ساعت های آفتابی را می توان از چند جهت دسته بندی کرد. یک ساده بدون اعداد، بلکه خطوط ساعتی دارد. رایج ترین نوع ساعت آفتابی افقی است که در آن گنمون عمود بر یک صفحه صاف است. ساعتهای آفتابی آنالماتیک سادهترین برای ساختن به عنوان یک صفحه فیزیکی هستند، اما برای چیدمان آنها پیچیده هستند. در این مدل گنمون در زمان متفاوتی از سال جابجا می شود. این اثر کج شدن صفحه را دارد. صفحه کروی به شکل بخشی از یک کره است. کره یک شکل سه بعدی از این است. به دلیل شیب محوری زمین، زاویه گنومون در زمانهای مختلف سال تغییر میکند، این یک ساعت آفتابی اصلاحشده فصلی است. ساعتهای آفتابی با کیفیت بالا با گنمونهای دقیق ساخته شده و خطوط ساعت میتوانند زمان را با خطای یک دقیقه نشان دهند. معادله زمان باید در نظر گرفته شود. این در طول سال و به دلیل شکل بیضی شکل مدار زمین متفاوت است. یک ساعت آفتابی دقیق باید ابتدا زمان ظاهری خورشیدی را به معنای زمان خورشیدی تصحیح کند، در مرحله دوم طول جغرافیایی را جبران کند، و در نهایت منطقه زمانی و زمان صرفه جویی در نور روز را در صورت تمایل به حفظ زمان محلی محلی اعمال کند. این سطح از دقت خارج از محدوده ساعت های آفتابی است و با دستگاه های مختلف یا سیستم موقعیت یابی جهانی بهتر به دست می آید.
۲.۲. ساعت های آبی
اگرچه ساعتهای آفتابی برای نشان دادن زمان در روز ایدهآل هستند، اما در طول شب که خورشید قابل مشاهده نیست، کاربرد کمی دارند. در نتیجه، استفاده از ساعت های آبی در چند قرن اول در مصر و بابل رواج یافت. اگرچه انواع مختلفی از ساعتهای آبی وجود داشت، اما سادهترین آنها شامل یک دهانه کوچک در یک ظرف است که به آب اجازه میدهد با سرعت تقریباً ثابتی چکه کند. با اندازه گیری تغییر سطح آب در کاسه می توان مدت زمان سپری شده را محاسبه کرد. این روشی است که اکثریت واضح ساعت های آبی باستانی استفاده می کنند. دیگر ساعتهای آبی پیچیدهتر، خوانش مستقیم زمان را ارائه میدهند. یکی با یک حوض به شکل یک نیمکره و یک ماسک شناور روی سطح وجود داشت. ماسک سوراخ کوچکی داشت که به آن اجازه می داد با سرعت تقریبا ثابتی فرو برود. زمان غرق شدن، یا عمقی که فرو رفت، برای اندازه گیری زمان استفاده می شد. این نوع ساعت همچنان مشکل ساز بود زیرا قطعات متحرک اغلب گیر می کردند و تنظیم و خواندن آن آسان نبود. تنها تبلیغ آن این بود که می توانست زمان را هم روز و هم شب را تشخیص دهد. ساختن یک ساعت آبی با مکانیزم چالش برانگیزتر بود. اولین گزارش از پولیبیوس مورخ در قرن ۳ قبل از میلاد است، اما کامل ترین طرح مربوط به یکی از صنعتگران سلسله هان، ژانگ هنگ در قرن دوم پس از میلاد است. دستگاه ژانگ هنگ از چرخ محرکه و زنجیر متحرک با گریز دائمی برای چرخاندن کره بازو استفاده میکرد و با به صدا درآوردن زنگها و طبلهای ضربهای زمان را اعلام میکرد. ژانگ هنگ اغلب به عنوان پیشرفته ترین مخترع ساعت های آبی در نظر گرفته می شد. اینها در حال حاضر به عنوان “اتوماتیک” نامیده می شوند زیرا آنها ماشین آلات را پیاده سازی می کنند و زمان را به طور مستقیم بازخوانی می کنند. بین هنگ و خسته از تکنولوژی ساعت های آب خالص و مکانیک، یکی از ساخته های Ktesibios وجود دارد. مخترع کلپسیدرا این ساعت ترکیبی دارای خروسهایی بود که در زمانهای خاص بانگ میزنند و مجسمههای مکانیکی که در زمانهای معینی کارهای سادهای مانند نواختن یک آهنگ موسیقی را انجام میدادند. ساعت های اتوماتیک امروزی اساساً از نسل مستقیم ایده های Ktesibios هستند.
۲.۳. ساعت های شمعی
ساعت شمعی یک شمع نازک با علامتهای ثابت با فاصله است. موقعیت سایه از شمع برای تعیین زمان استفاده می شود. مفهوم پشت ساعت شمعی نسبتاً ساده است. اگر شمع با سرعت ثابت سوخته شود، موقعیت شعله با سرعت ثابت در طول شمع حرکت می کند. ساعاتی از روز با سوزاندن بدون نظارت شمع مشخص می شد. این آسان، ساده و اولین روش برای اندازه گیری زمان سپری شده با دستگاهی بود که بسیار قابل حمل بود. برخی از نسخه های دارای نخ یا مایع از مکانیسم هایی برای خاموش شدن شمع استفاده می کردند. ساخت ساعت های شمعی تفاوت کمی با شمع سازی داشت. بنابراین تبدیل برخی از شمع های ساده به زمان سنجی آسان بود. روش استفاده از میخ یا سنبله برای ایجاد فرورفتگی بر روی شمع ها برای علامت گذاری ساعت به قدری واضح بود که خودکار به نظر می رسید. با روشهای مختلف، موم را حفر میکردند تا یک حفره یا فضای مسطح ایجاد کنند که نتیجه یکسانی داشت. هیچ ساعتی لازم نیست زیرا سرعت سوختن ثابت بود و برای همه شناخته شده بود: ۱۰ گرم موم در ساعت بود. اندازه گیری زمان سپری شده مشکلی جداگانه بود و با روش های مختلف حل می شد. واشرهایی را می توان بالای شمع قرار داد تا دوده را از شعله گرفته تا در یک سوراخ رسوب کند و برای هر ساعت یک نقطه سیاه ایجاد کند. یک کاسه در قسمت بالایی برخی از نسخه ها برای گرفتن قطرات موم با سرعت مشخص استفاده می شد تا یک تکه نخ را که برای ساعت ها به صورت گره ای مدرج شده بود در معرض دید قرار دهد. همه این دستگاه ها در خود شمع تعبیه شده بودند تا اطمینان حاصل شود که نیازی به قطعات خارجی نیست.
۳. ساعت های مکانیکی
قبل از اختراع ساعت مکانیکی در قرون وسطی، مردم زمان را با موقعیت خورشید، با استفاده از ساعت های آبی و عینک های شنی یا ساعت شماری بر روی زنگ صومعه ها می گفتند. فن آوری ساعت مکانیکی توسط آنگلوساکسون ها به بریتانیای مدرن امروزی وارد شد (اولین نمونه شناخته شده در کلیسای جامع کانتربری است). روند تکامل از ساعتهای آفتابی تا ساعت مکانیکی چندین قرن طول کشید و نشاندهنده پیشرفت چشمگیر علم و فناوری است. مرجع برجسته امروزی در تاریخچه ساعت، پروفسور درک جی د سولا پرایس، از دانشگاه ییل بود که در سال ۱۹۸۳ درگذشت. همه ساعت های مکانیکی دارای وزن نوسانی یا فنر مارپیچ هستند تا انرژی را در یک سیستم ذخیره کنند تا چرخ را به آن برانند. دست ها را با سرعت ثابت به جلو ببرید. اولین ساعت های مکانیکی وزنه محور بودند. هنوز چند ساعت برجک کلیسایی از این نوع امروزه استفاده می شود. آنها توسط طنابی که به دور طبل پیچیده شده بود و از وزنه ای آویزان بود که می توانست سنگ یا بشکه آب باشد رانده می شدند. ساعتهای فنری دقیقترین زمانسنج قابل حمل را برای ۴۰۰ سال آینده ارائه میکنند. بسیاری از ابزارهای فنی جالب برای حفظ نیروی ثابت فنر روی مکانیسم استفاده شد. در دهه ۱۶۸۰ فنرهای مو معرفی شدند و با اختراع چرخ تعادل و لنگر فرار، اندازه گیری زمان اکنون با دقت یک دقیقه در روز امکان پذیر شد. این یک پیشرفت بزرگ در مقایسه با زمانسنجهای پیشین ورج و فولیوت یا چرخ تاج و لبه بود که اغلب چندین ساعت در روز خطا میکردند. ۳.۱. ساعت های وزن محور اولین ساعت های وزنه دار در قرن سیزدهم در اروپا ساخته شدند. آنها تا زمانی که ساعت آونگی در سال ۱۶۵۶ اختراع شد رایج ترین نوع ساعت بودند و عمدتاً در کلیساها و تالارهای شهر استفاده می شدند و نسخه ای برای استفاده شخصی در اواسط قرن هفدهم ظاهر شد. قدرت حرکت دستها از وزنهای که معمولاً در یک طبل در بالای مکانیسم قرار میگیرد و یک گیربکس معمولاً از طناب بافته و قرقرههای چوبی ساخته میشود. طناب از بشکه باز میشود و وزن آن به زمین میافتد، چرخش طناب با رها شدن فنر اصلی در بشکه کنترل میشود. این نوع درایو برای بیش از ۷۰۰ سال کار می کرد و کارایی آن در این واقعیت مشاهده می شود که زمان پایین آمدن وزن که به عنوان “مدت قدرت” شناخته می شود، با افزودن یک فیوز مخروطی شکل تنظیم می شود. دستگاه قرقره و زنجیر که نیروی اعمال شده به قطار دنده را برابر می کند. ابتدایی ترین نوع حرکت با وزنه، حرکت در آستانه و فولیوت بود. از آنجایی که لبه (تخت عمودی) تنها نوع فرار و فولیوت (نوع اولیه چرخ تعادل) تنها نوع زمان نگهدار بود، این حرکت اغلب به عنوان حرکت ساعت استاندارد توصیف می شود. در طول ۴۰۰ سالی که لبه و برگ در حال استفاده بود، توسعه کمی در طراحی و پیچیدگی مکانیسمهای فرار و زمانسنج وجود داشت، زیرا به عنوان یک فناوری ثابت و اثبات شده در نظر گرفته میشد.
۳. ساعت های مکانیکی
قبل از اختراع ساعت مکانیکی در قرون وسطی، مردم زمان را با موقعیت خورشید، با استفاده از ساعت های آبی و عینک های شنی یا ساعت شماری بر روی زنگ صومعه ها می گفتند. فن آوری ساعت مکانیکی توسط آنگلوساکسون ها به بریتانیای مدرن امروزی وارد شد (اولین نمونه شناخته شده در کلیسای جامع کانتربری است). روند تکامل از ساعتهای آفتابی تا ساعت مکانیکی چندین قرن طول کشید و نشاندهنده پیشرفت چشمگیر علم و فناوری است. مرجع برجسته امروزی در تاریخچه ساعت، پروفسور درک جی د سولا پرایس، از دانشگاه ییل بود که در سال ۱۹۸۳ درگذشت. همه ساعت های مکانیکی دارای وزن نوسانی یا فنر مارپیچ هستند تا انرژی را در یک سیستم ذخیره کنند تا چرخ را به آن برانند. دست ها را با سرعت ثابت به جلو ببرید. اولین ساعت های مکانیکی وزنه محور بودند. هنوز چند ساعت برجک کلیسایی از این نوع امروزه استفاده می شود. آنها توسط طنابی که به دور طبل پیچیده شده بود و از وزنه ای آویزان بود که می توانست سنگ یا بشکه آب باشد رانده می شدند. ساعتهای فنری دقیقترین زمانسنج قابل حمل را برای ۴۰۰ سال آینده ارائه میکنند. بسیاری از ابزارهای فنی جالب برای حفظ نیروی ثابت فنر روی مکانیسم استفاده شد. در دهه ۱۶۸۰ فنرهای مو معرفی شدند و با اختراع چرخ تعادل و لنگر فرار، اندازه گیری زمان اکنون با دقت یک دقیقه در روز امکان پذیر شد. این یک پیشرفت بزرگ در مقایسه با زمانسنجهای پیشین ورج و فولیوت یا چرخ تاج و لبه بود که اغلب چندین ساعت در روز خطا میکردند. ۳.۱. ساعت های وزن محور
اولین ساعت های وزنه دار در قرن سیزدهم در اروپا ساخته شدند. آنها تا زمانی که ساعت آونگی در سال ۱۶۵۶ اختراع شد رایج ترین نوع ساعت بودند و عمدتاً در کلیساها و تالارهای شهر استفاده می شدند و نسخه ای برای استفاده شخصی در اواسط قرن هفدهم ظاهر شد. قدرت حرکت دستها از وزنهای که معمولاً در یک طبل در بالای مکانیسم قرار میگیرد و یک گیربکس معمولاً از طناب بافته و قرقرههای چوبی ساخته میشود. طناب از بشکه باز میشود و وزن آن به زمین میافتد، چرخش طناب با رها شدن فنر اصلی در بشکه کنترل میشود. این نوع درایو برای بیش از ۷۰۰ سال کار می کرد و کارایی آن در این واقعیت مشاهده می شود که زمان پایین آمدن وزن که به عنوان “مدت قدرت” شناخته می شود، با افزودن یک فیوز مخروطی شکل تنظیم می شود. دستگاه قرقره و زنجیر که نیروی اعمال شده به قطار دنده را برابر می کند. ابتدایی ترین نوع حرکت با وزنه، حرکت در آستانه و فولیوت بود. از آنجایی که لبه (تخت عمودی) تنها نوع فرار و فولیوت (نوع اولیه چرخ تعادل) تنها نوع زمان نگهدار بود، این حرکت اغلب به عنوان حرکت ساعت استاندارد توصیف می شود. در طول ۴۰۰ سالی که لبه و برگ در حال استفاده بود، توسعه کمی در طراحی و پیچیدگی مکانیسمهای فرار و زمانسنج وجود داشت، زیرا به عنوان یک فناوری ثابت و اثبات شده در نظر گرفته میشد.
۳.۲. ساعت های فنری
ساعت های فنری در قرن پانزدهم ظاهر شدند، اگرچه از اوایل قرن چهاردهم در اروپا وجود داشتند. آنها اولین ساعتهای قابل حمل بودند که نشاندهنده نقطه عطفی مهم در ساعتشناسی بودند. عنصر زمان سنجی در هر ساعت مدرن، چرخ تعادل، اختراع مهمی است که به هویگنس نسبت داده می شود. آونگ تنها از قرن هفدهم به بعد به عنوان یک عنصر زمان سنجی استفاده می شد. در تمام این ساعتهای اولیه، فرار تنها چیزی بود که قدرت درایو تغییر زمان را به نمایشگر زمان متصل میکرد، و نیروی محرک اساساً یک نیروی ثابت از دست دادن قدرت درایو بود. درایو فقط به تلاشی برای تبدیل نیرو به یک تابع خطی با ساعتهای مچی در قرن بیستم تغییر یافت. ساعتهای فنری نوآوری بزرگی را ارائه میکنند، زیرا قدرت درایو به مکانیسم زمانبندی منتقل میشود و موقعیت نشاندهنده زمان نسبت به درایو ثابت نگه داشته میشود. این ایده سیستم تحویل نیرو است و هنوز هم سیستمی است که در زمانسنجی ساعتهای مکانیکی و کوارتز مدرن استفاده میشود. اگرچه قدرت و خروج نیروی محرکه شامل یک سیستم پیچیده خواهد بود. از آنجایی که سیستم تحویل نیرو یک اختراع جدید بود، تلاشهای اولیه هیچ تقسیم مشخصی بین زمانسنجی و نشاندهنده زمان نداشت. این را می توان در ساعت های لبه و فولیوت و چرخ های تعادل اولیه مشاهده کرد که هیچ راه گریزی نداشتند. این اولین هدفی بود که ساعت و زمان را نشان می داد که کاملاً از هم جدا هستند مانند ساعت مدرن.
۳.۳. ساعت های آونگی
ساعت آونگی، ساعتی که از یک آونگ وزنی برای مدیریت زمان استفاده می کند. در سال ۱۶۵۶، محقق هلندی کریستیان هویگنس، ساعت پاندولی اولیه را ساخت. این ابزار متشکل از یک دستگاه وزنی است که توسط آونگ به چرخش در میآید. حرکات آن برای نشان دادن زمان به یک عقربه بر روی ماهیت صفحه نمایش داده می شد. استفاده از آونگ در زمان سنجی به هویگنس اعتبار دارد. افشای او باعث پیشرفت سریع در طرح و توسعه زمانسنجهای آونگی با دقت بهتر و قابلاعتماد بیشتر شد. تا سال ۱۶۷۲، نکات برجسته طرح اساسی یک ساعت آونگی، که تا امروز ادامه دارد، تنظیم شد. چند سال بعد، با نصب عقربه دیگر بر روی یک چرخ لحظه در جلوی توسعه، یک عقربه لحظه به ساعت اضافه شد. این استراتژی جایی بود که «دست دوم» شروع شد. در فرانسه، طرح به اصطلاح “تنظیم کننده” به نوبت خود رسید. ساعت در محفظهای با دیوارههای باریک، به طور منظم از چوب گردو یا لکهدار قرار گرفته بود، و دارای ساختاری تمام فلزی با صفحهای میناکاری شده یا چینی بود. این کنترلر به دلیل دقت خارقالعادهاش معروف بود، اما در عین حال بسیار زیاد بود. اکثر کشورهای مختلف به کمدهای ساعت چوبی مقرون به صرفه تر با صفحه های فلزی چسبیده اند. در بیشتر صدها سال هجدهم و نوزدهم، زمانسنجهای آونگی دقیقترین زمانسنجهای جهان بودند، با یک اشتباه ۱ لحظهای در هر هفته بهعنوان یک نمایشگاه واقعاً خوب در نظر گرفته میشد. این سطح از دقت با توجه محتاطانه در مورد طرح و تولید هر قسمت به دست آمد و این کیفیت است که امروزه به گردآورندگان ارائه می شود.
۳.۴. مکانیسم فرار
اختراع ساعت مکانیکی واقعی یک پیشرفت کلیدی در تاریخ اندازه گیری زمان بود. آمدن ساعت مکانیکی در اروپا با تمایل به حل مشکل تعیین ساعات متعارف برای نماز مسیحی انجام شد. برای انجام این کار، سیستمی مورد نیاز بود که ساعات مساوی را در طول شبانه روز ارائه می کرد. اولین ماشینهای زمانسنج در اروپا، که اطلاعاتی در مورد آنها باقی نمانده است، ساعتهای آبی و ساعتهای آفتابی بودند. در قرن هفتم، ساعتهای وزنهدار جایگزین آنها شدند که برخی از آنها به نوعی فرار عمل میکردند. این واقعیت که این ساعتهای مکانیکی اولیه بسیار بزرگ و سنگین بودند و معمولاً در برجهای کلیسا ساخته میشدند، دلیلی بر اهمیت عمومی داده شده به زمانسنجی در عصری است که بسیار به رعایت دقیق گذر زمان و تقسیم مساوی از زمان بستگی داشت. روز در قرن چهاردهم، هنر ساعت سازی به ویژه در منطقه ای که آلمان فعلی و جنوب فرانسه نامیده می شود، شکوفا شد. بسیاری از ساعتهای آهنی با وزن بسیار بزرگ با زمانسنج فولیوت برای استفاده از زمان زنگ زدن بر روی زنگها ساخته شدهاند. اولین توصیف دقیق از نحوه عملکرد یک ساعت مکانیکی توسط Jacopo di Dondi در یک ساعت خیره کننده با قطارهای دنده بسیار پیچیده، یک remontoire و یک نشانگر که موقعیت ماه و/یا خورشید را نشان می دهد نوشته شده است. مانند ساعتهای وزنهدار، این دستگاههای پیچیده در برجهای کلیسا ساخته میشدند. زمان سنج ساده لبه و فولیوت برای نسل جدید ساعت های وزن محور به اندازه کافی دقیق نبود و جستجو برای شکل پیشرفته تری از گریز وجود داشت. اولین توصیف شناخته شده استفاده از آونگ به عنوان ابزار کمکی برای زمانسنج وزن محور توسط گالیله در حدود سال ۱۶۳۷ ارائه شد. در همان دوره، تلاشهای مختلفی برای اعمال آونگ برای کنترل سرعت جریان آب انجام شد. از طریق یک ساعت استفاده از آونگ در نوع معمولی ساعت وزن محور، روشی بود که شامل تشدید شدید پیچیدگی و هزینه ساخت ساعت بود، اما افزایش دقت به دست آمده به این ترتیب منجر به جابجایی سریع زمانسنج لبهای قدیمیتر شد. در پایان قرن هفدهم، آونگ عملاً به عنوان یک تنظیم کننده در ساعتهای خانگی جهانی بود و تا زمان معرفی ساعت مکانیکی بدون آونگ در قرن بیستم باقی میماند. رادیکال ترین مفهوم فرار برای تنظیم نیروی فنر در یک ساعت فنردار توسط توماس تامپیون ثبت شد، که با آگاهی کمی برای راهنمایی او، یک لبه و پایه ابداع کرد که توسط تعادل دو بازویی که به طرفین می لرزد کنترل می شود. . این دستگاه قابل توجه یک بن بست تئوری بود و دقت برتر آن با حساسیت ظریف به تغییرات دما و فشار هوا جبران می شد.