.






 

.

And an astronomer said, Master, what of Time? And he answered: You would measure time the measureless and immeasurable.-- Kahlil Gibran The Prophet

מדידת הזמן

לחברות החקלאיות לא היה ענין מיוחד בפירוט חלקי הזמן שיצרו את היממה אך עם היווצרות הערים והתעשייה, בני האדם נזקקו לקנה מידה אחיד, משותף לכל, כדי לנהל אותן כראוי.

התרבות הקדומה ביותר שחילקה את היממה - באמצעות שעוני שמש - לחלקיה היא התרבות השומרית. שעון השמש העתיק - ה- gnomon (מהמילה היוונית "לדעת") - נחשב לאמצעי המדידה המדעי הראשון בתולדות האדם.

במצרים הקדומה היממה חולקה ל-10 שעות אור,מהזריחה עד השקיעה, -2 שעות של דימדומים ו-12 שעות לילה.

חלוקת השעות, ומאוחר יותר הדקות והשניות נעשתה על יסוד השיטה הסקסגסימלית, - על בסיס 60 - שהבבלים פיתחו לחישובים האסטרונומיים. יחידת ה-60 נמצאה נוחה לחישובים משום שהיא פריקה מאוד, כלומר מתחלקת במספרים רבים.

תפקוד שעון השמש היה מותנה בגחמות מזג האויר ולא חל על שעות הלילה ואמצעי המדידה שהחליף אותו היה שעון המים. עם המעבר לשעוני מים חל ניתוק, לראשונה, ממדידת הזמן באמצעות גרמי השמיים.

שעוני מים היו בשימוש בסין כבר באלף השלישי לפניה"ס ובמצרים במאה הרביעית לפניה"ס. השריד הקדום ביותר לשעון כזה נמצא במזרח התיכון בקברו של הפרעה Amenhotep I.

במחצית המאה הראשונה הקים האסטרונום המקדוני Andronikos, בכיכר העיר של אתונה את מגדל הרוחות, ה-Horologion - מבנה מתומן שהכיל שעון מים ושעון שמש ונחשב למנגנון המדוייק ביותר בזמנו.

השעונים המכניים
לאחר הניסיונות לקצוב את יחידת היום למנות קבועות באמצעות צלו של השמש, טפטוף המים וזרימת החול החלו להיבנות השעונים המכניים. השעונים המכניים הראשונים לא הראו את השעה כי אם השמיעו אותה. הם נבנו בידי נזירים בנקדיקטים במטרה לכנס אותם לשבע התפילות היומיות. . מאוחר ותר השעונים עברו ונקבעו במרומי הקתדרלות המפוארות בכיכרות של ערי אירופה.

שעון המטוטלת
תולדות ארגון הזמן היא חיפוש עיקש אחר מקור כלשהו שיספק את המנה הקצובה שאינה מושפעת מגורמים סביבתיים שבאמצעותה ניתן יהיה למדוד את הזמן החולף.

גליליאו גלילאי הצעיר זיהה, בהיותו בכנסייה, בתנועת טלטולי מנורת המזבח - שאת המקצב הקבוע והאחיד שלה הוא מדד לפי הדופק שלו - את מאפייני המטוטלת. הוא שרטט - אך לא מימש - את שעון המטוטלת הראשון.

שעון המטוטלת נבנה במחצית המאה ה- 17על-ידי המדען ההולנדי Christiaan Huygens. שעון זה היה המדויק ביותר מכל מדי-הזמן שנבנו עד אז.

מגדלי השעונים
מגדלי הפעמונים הפכו לתחנות השידור של ערי ימי הביניים. הפעמונים צלצלו להורות את השעות, לכנס את המאמינים לתפילות, להזעיק עזרה לכיבוי שרפות, לבשר על מלחמות, על שמחות, על אבל ועל אירועים מיוחדים בחיי העיר. מגדל השעונים הפך סמל להדרה ולשגשוגה של העיר והערים התחרו זו בזו מי מהן תבנה את המגדל המפואר ביותר.

אחד ממגדלי השעונים הראשונים נבנה בתכנונו ובהנחייתו של איש המדע הסיני Su Song. בניית המגדל נמשכה שש שנים והושלמה בשנת 1094 המגדל, שגובהו עלה על 10 מטר, היה מתקן לתצפיות אסטרונומיות, שיחזר את תנועות הכוכבים והשמיע את שעות היום.

כאשר צבאות האויב כבשו את העיר, המגדל פורק לחלקיו והועבר לבייג'ינג. מאז ועד היום, למרות שכל השרטוטים של סו-סונג נשמרו במלואם, למרות ניסיונות חוזרים ונשנים, איש לא הצליח להפעיל מחדש את המגדל. האגדה מספרת שסו-סונג הסתיר, במתכוון, טעות בשרטוטיו, כדי שיצירתו לעולם לא תוכל להתממש מחדש.

שעון הים
אם המצאת שעוני היבשה הייתה מורכבת, יצירת שעון הים התגלתה קשה לאין ערוך.

היעדר אמצעים לחישוב קו-האורך גרם לאבידות כבדות בקרב אוניות בלב ים. הממשלה הבריטית ולאחר מכן הצרפתית הציעו פרס כספי גבוה לזה שימצא פתרון לבעיית חישוב קו-האורך.

קו הרוחב ניתן לחישוב בעזרת אסטרולב פשוט אולם כדי לקבוע את קו האורך, לאיתור מקום האוניה, נזקקו יורדי הים לדעת את השעה.

תנאי התחרות גבלו בבלתי-אפשרי. "פרס הכרונומטר" הובטח לזה שיבנה שעון שמסוגל לחשב את קו האורך במסגרת שלושים מייל ימיים בסיום מסע לאיי הודו המערבית. השעון נדרש לתפקד בתנאים של טלטולי ים סוער, לחות ורטיבות, שינויים במזג האוויר ברמת דיוק שלא תחרוג משלוש דקות ביום.

John Harrison נגר ושעו חובב צעיר נטל על עצמו את המשימה. הוא עמל יותר מחמישים שנה עד אשר השלים את "No. 4" מד-זמן ימי ובערוב ימיו זכה בפרס קו-האורך.

בשורת הזמן
במחצית המאה ה-19 החלו לשגר מצפי הכוכבים, בפרט אלה שליד הים, כדורי זמן, Time ball, כדי ליידע את האזרחים ובעיקר את הימאים על השעה. מצפה הכוכבים המלכותי ב-Greenwich החל בשידורים טלגרפיים של הזמן.

בשנים אלה Alexander Bain ממציא סקוטי רשם זכויות יוצרים על השעון החשמלי.

אזורי זמן
יוזמת חלוקת כדור הארץ לאזורי זמן עלתה בחברת הרכבת של אמריקה הצפונית כדי שיתאפשר לה להציג לוח שעות עקבי לכל אורך נסיעתה - תוך תקופה קצרה הרעיון התפשט ויושם בכל העולם.

בשנת 1884, נשיא ארה"ב כינס נציגים של 27 מדינות ל International Meridian Conference לקביעת סטנדרט לקווי אורך. Greenwich באנגליה נקבעה ל-prime meridian קו אורך 0 והפכה לבסיס של חישוב הזמן בכל העולם.

תורת היחסות הכללית של Albert Einstein מערערת את כל מה שחשבנו שאנו יודעים על זמן ומרחב. שדה הכבידה מעקם את המרחב ואת הזמן. מחוגי שעון במרומי הר האוורסט חגים מהר יותר- ב-30 מיליונית השניה - ממחוגי שעון שנמצא בגובה פני הים.

piezoelectric effect

שעון הקוורץ הראשון נבנה במעבדות BellW.A. Marrison. שעון הקוורץ מדויק יותר מכל על-ידי השעונים שקדמו לו.

כאשר גביש של קוורץ נחשף לשדה חשמלי נוצרת תופעה הקרוייה piezoelectric effect, אפקט של רטט קבוע ואחיד שמעניק למנגנון המכני של השעון קיצוב זמן מדויק ויציב.

שני עשורים מאוחר יותר הפיזיקאי האמריקאי, Isador Rabi, מעלה את הרעיון של השעון הבנוי על התהודה של האטום. האטום פולט אנרגיה בקצב קבוע שאינו מושפע מטמפרטורה או מכל גורם אחר. התהודה הזאת היא "המטוטלת" האידאלית שאין מדוייקת ממנה למנגנון השעון. הפיזיקאי N. Ramsey מממש את ה-cesium atomic clock וזוכה ב-1989 בפרס נובל על המצאתו.

ההגדרה הסטנדרטית של השנייה נקבעת על -9,192,631,770 ריטוטים של אטום הצזיוס.

בסוף המאה העשרים השעון המדויק ביותר שנוצר עד כה ה-NIST-F1 atomic fountain נכנס לשימוש. טווח הטעות שלו הוא שנייה אחת ב-30 מיליון שנים.

בכל שנה נמכרים חצי מיליארד שעונים בעולם.



.
ד"ר אילנה מודלינגר
Copyright ©
הבאפרקביתקודם