seitdem der Mensch zum ersten mal bemerkt die regelmäßige Bewegung der Sonne und der Sterne, die wir gefragt haben, über den Durchgang von Zeit. Prähistorische Menschen haben vor etwa 30.000 Jahren die Mondphasen zum ersten Mal aufgezeichnet, und die Aufzeichnungszeit war eine Art und Weise, wie die Menschheit den Himmel beobachtet und den Fortschritt der Zivilisation dargestellt hat.
Naturereignisse
Die frühesten zu erkennenden Naturereignisse waren am Himmel, aber im Laufe des Jahres gab es viele andere Ereignisse, die auf signifikante Veränderungen in der Umwelt hindeuteten., Saisonale Winde und Regenfälle, die Überschwemmung von Flüssen, die Blüte von Bäumen und Pflanzen sowie die Zuchtzyklen oder die Migration von Tieren und Vögeln führten zu natürlichen Spaltungen des Jahres und weiterer Beobachtungund lokale Bräuche führten zur Anerkennung der Jahreszeiten.
Messung der Zeit durch die Sonne, den Mond und die Sterne
 Eine Sonnenuhr mit römischen Ziffern. Wenn Sie sich dieses Zifferblatt ansehen, in welche Richtung blicken Sie? |
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 Prähistorische Schnitzereien, die die Orion-Konstellation darstellen sollen |
Das älteste Bild eines Sternmusters, das Sternbild Orion, wurde auf einem 32.500 Jahre alten Stück Mammutzahn erkannt., Das Sternbild Orion wird durch einen Mann symbolisiert, der mit erhobenem rechten Arm und einem Schwert am Gürtel steht und zu verschiedenen Jahreszeiten auf der ganzen Welt zu sehen ist. Orion war der Sonnengott der Ägypter und der Araber und nannte ihn den „Starken“. In Teilen Afrikas sind sein Gürtel und sein Schwert als „drei Hunde, die drei Schweine jagen“ bekannt, und die Borana in Ostafrika basierten auf einem ausgeklügelten Kalender auf Beobachtungen von Sternhaufen in der Nähe von Orions Gürtel., Orion enthält einige der hellsten Sterne im südlichen Teil des Winterhimmels in der nördlichen Hemisphäre und kann später in der südlichen Hemisphäre gesehen werden., |
Die drei Sterne des Oriongürtels und der rote Stern seines rechten Armes sind leicht zu erkennen |
Die früheste ägyptische Sternenkarte ist etwa 3.500 Jahre alt und zeigt die ungewöhnlichste Konjunktion der Planeten (Venus, Venus, Venus, Venus, Venus,, Merkur, Saturn und Jupiter) im Sternbild Orion und dem Auftreten einer Sonnenfinsternis, die 1534 v. Chr.,
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Babylonische Aufzeichnungen über Beobachtungen himmlischer Ereignisse stammen aus 1.600 v. Chr. Der Grund für die Annahme ihres arithmetischen Systems liegt wahrscheinlich darin, dass 60 viele Teiler hat, und ihre Entscheidung, 360 Tage als Länge des Jahres und 3600 in einem Kreis zu übernehmen, basierte auf ihrer bestehenden Mathematik und der Bequemlichkeit, dass sich die Sonne relativ zu festen Sternen um etwa 1 Grad pro Tag durch den Himmel bewegt.,
Das Sternbild Stier, der Stier, ein Symbol für Stärke und Fruchtbarkeit, spielt in der Mythologie fast aller frühen Zivilisationen, von Babylon und Indien bis Nordeuropa, eine herausragende Rolle. Der assyrische geflügelte männerköpfige Stier hatte die Stärke eines Stiers, die Schnelligkeit eines Vogels und die menschliche Intelligenz.,
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Ab etwa 700 v. Chr. begannen die Babylonier, eine mathematische Theorie der Astronomie zu entwickeln, aber der gleichmäßig geteilte 12-Sternbild-Tierkreis erscheint später etwa 500 v. Chr. Ihr Basis – 60-Bruchsystem, das wir heute noch verwenden (Grad / Stunden, Minuten und Sekunden), war viel einfacher zu berechnen als die in Ägypten oder Griechenland verwendeten Brüche und blieb das Hauptberechnungswerkzeug für Astronomen bis nach dem 16.,
Die frühesten archäologischen Beweise der chinesischen Kalender erscheint etwa 2.000 BCE. Sie zeigen ein 12-monatiges Jahr mit dem gelegentlichen Auftreten eines 13. Traditionelle chinesische Aufzeichnungen legen jedoch den Ursprung eines Kalenders von 366 Tagen nahe, der von den Bewegungen der Sonne und des Mondes bereits 3.000 v. Chr. abhängt. Über einen so langen Beobachtungszeitraum wurde chinesischen Astronomen bewusst, dass ihrkalender war nicht genau, und im zweiten Jahrhundert CE wurde erkannt, dass der Kalender alle 300 Jahre unzuverlässig wurde., Dieses Problem wird Präzession genannt und wurde von chinesischen Historikern im vierten und fünften Jahrhundert CE aufgezeichnet. Im fünften Jahrhundert n. Chr. schuf der Gelehrte Zu Chongzi den ersten Kalender, der die Präzession berücksichtigte, und der umfassendste Kalender war der Dayan-Kalender, der in der Tang-Dynastie (616-907 n. Chr.)
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Die Präzession ist auf die allmähliche Bewegung der Rotationsachse der Erde in einem Kreis in Bezug auf die festen Sterne zurückzuführen., Diese Bewegung erzeugt ein langsames „Wackeln“, was bedeutet, dass die Positionen der Sterne einen Zyklus von etwa 26.000 Jahren abschließen.
Die Erdachse schließt etwa alle 26.000 Jahre eine Schaltung ab |
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Im Mittelmeerraum führte Hipparchus die frühesten Berechnungen durch der Präzession in etwa 160 v. Chr. Das Problem wurde von Astronomen im Nahen Osten und in Indien aufgegriffen, die erkannten, dass die Präzession die Länge des Jahres allmählich veränderte., Kalender mussten regelmäßig geändert werden. In 325 CE war die Frühlings – (Frühlings -) Tagundnachtgleiche auf den 21. Der Kaiser Konstantin hat Termine für diechristliche Feiertage festgelegt, aber Ostern basiert auf dem Datum des Frühlingsäquinoktiums, das jedes Jahr variiert, weil die Tagundnachtgleiche ein astronomisches Ereignis ist. Bis 1582 hatte sich der Frühlingstagundnachtgleiche um weitere zehn Tage verschoben und Papst Gregor richtete einen neuen Kalender ein, und diese Änderung ist der Grund für einen zusätzlichen Tag in jedem Schaltjahr. Es häufen sich jedoch immer noch kleine Änderungen, und eines Tages müssen wir einen neuen Kalender hinzufügen!,
Erfindungen zum Messen und Regulieren der Zeit
Die frühen Erfindungen wurden gemacht, um den Tag oder die Nacht in verschiedene Perioden zu unterteilen, um Arbeit oder Ritual zu regulieren, so dass die Längen der Zeiträume stark von Ort zu Ort und von einer Kultur zur anderen variierten.
ÖllampenEs gibt archäologische Beweise für Öllampen über 4,000 BCE, und die Chinesen verwendeten Öl zum Heizen und Beleuchten von 2,000 BCE., Öllampen sind in religiösen Praktiken immer noch von Bedeutung und symbolisieren die Reise von Dunkelheit und Unwissenheit zu Licht und Wissen. Die Form der Lampe entwickelte sich allmählich in den typischen Keramik-Stil gezeigt. Es war möglich, einen Weg zur Messung derstand im Ölreservoir, um den Lauf der Zeit zu messen.
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KerzenuhrenMarkierte Kerzen wurden verwendet, um die Zeit in China ab dem sechsten Jahrhundert CE zu erzählen.., Es gibt eine populäre Geschichte, dass König Alfred der Große die Kerzenuhr erfunden hat, aber wir wissen, dass sie ab dem zehnten Jahrhundert n. Chr. in England verwendet wurden. Die Verbrennungsrate unterliegt jedoch Zugluft und der variablen Qualität des Wachses. Wie Öllampen wurden Kerzen verwendet, um den Lauf der Zeit von einem Ereignis zum anderen zu markieren, anstatt die Tageszeit anzugeben.
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WasseruhrenDie Wasseruhr oder Clepsydra scheint etwa 1.500 v. Chr. erfunden worden zu sein und war ein Gerät, das sich auf den stetigen Wasserfluss aus oder in einen Behälter stützte., Messungen könnten auf dem Behälter oder auf einem Behälter für das Wasser markiert werden. Im Vergleich zur Kerze oder der Öllampe war das Clepsydra zuverlässiger, aber der Wasserfluss hing immer noch von der Druckänderung von der Wassermenge im Behälter ab.
Astronomische und astrologische Uhrmacherei wurde in China von 200 bis 1300 CE entwickelt. Frühe chinesische Clepsydras fuhren verschiedene Mechanismen, die astronomische Phänomene veranschaulichten. Der Astronom Su Sung und seine Mitarbeiter bauten eine aufwendige Clepsydra in 1088 CE., Dieses Gerät enthielt ein wassergetriebenes Eimersystem, das ursprünglich etwa 725 CE erfunden wurde. Unter den Displays waren eine bronzene Power-drivenrotating Himmelskugel, und Manikins, die Gongs klingelten, und zeigte besondere Zeiten des Tages.,
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 Es wurden Verbesserungen vorgenommen, um den Fluss durch Aufrechterhaltung eines konstanten Wasserkopfes zu regulieren |
 Sandglas |
Sandgläser oder SandgläserAls sich die Technologie des Glasblasens entwickelte, wurde es ab dem 14., Ursprünglich wurden Sandgläser als Maß für Zeiträume wie die Lampen oder Kerzen verwendet, aber als Uhren genauer wurden, wurden sie verwendet, um Sandgläser zu kalibrieren, um bestimmte Zeiträume zu messen und die Dauer von Predigten, Universitätsvorträgen und sogar zu bestimmenperioden der Folter. |
Die Aufteilung des Tages und die Länge der ‚Stunde‘
Der MerkhetDie Ägypter verbesserten die Sonnenuhr mit einem ‚merkhet‘, einem der ältesten bekannten astronomischen Instrumente., Es wurde um 600 v. Chr. entwickelt und verwendet eine Schnur mit einem Gewicht als Lot, um eine echte vertikale Linie zu erhalten, wie auf dem Bild. Das andere Objekt ist die Rippe eines Palmblattes, das von seinen Wedeln befreit und an einem Ende gespalten ist, wodurch ein dünner Schlitz für einen Anblick entsteht.
Ein Paar Merkhets wurde verwendet, um eine Nord-Süd-Richtung festzulegen, indem sie hintereinander mit dem Polstern aufgereiht wurden. Das Betrachten der Lotlinien durch das Visier stellte sicher, dass sich die beiden Merkhets und das Visier in derselben geraden Linie mit dem Polstern befanden., Dies ermöglichte die Messung von Nachtereignissen mit einer Wasseruhr, wenn bestimmte Sterne die vertikale Lotlinie überquerten (eine „Transitline“), und diese Ereignisse konnten dann durch „Nachtlinien“ aufgezeichnet werden, die auf einer Sonnenuhr gezeichnet wurden.
Siehe auch ‚Anmerkung 1 unten.
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Ein ägyptischer Merkhet., Der hölzerne aufrecht hat eine Kerbe als Anblick zu verwenden, wenn zwei Lotlinien |
Es gibt verschiedene Theorien darüber, wie sich der 24-Stunden-Tag entwickelt hat. Die Tatsache, dass der Tag in 12 Stunden aufgeteilt wurde, könnte daran liegen, dass 12 ein Faktor von 60 ist und sowohl die babylonische als auch die ägyptische Zivilisation einen Tierkreiszyklus von 12 Sternbildern haben. Andererseits war (entschuldigen Sie das Wortspiel) die Fingerzählung mit Basis 12 eine Möglichkeit. Die Finger haben jeweils 3 Gelenke, und so zählen auf den Gelenkengibt eine „volle Hand“ von 12.,
In der klassischen griechischen und römischen Zeit benutzten sie zwölf Stunden von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang; aber da Sommertage und Winternächte länger sind als Wintertage und Sommernächte, variierten die Stundenlängen das ganze Jahr über.
In etwa 50 BCE Andronikos von Kyrrhestes, baute den Turm der Winde in Athen. Dies war eine Wasseruhr in Kombination mit Sonnenuhren, die in den acht Hauptwindrichtungen positioniert waren. Bis dahin war es das genaueste Gerät, um Zeit zu halten.,
Der Turm der Winde in Athen enthielt ein Clepsydra und zeigt die Gottheiten Nordosten, Norden und Nordwesten in diesem Bild
Stunden hatten keine feste Länge, bis die Griechen entschieden, dass sie ein solches System für theoretische Berechnungen benötigten. Hipparchus schlug vor, den Tag gleichmäßig in 24 Stunden aufzuteilen, die als äquinoktiale Stunden bekannt wurden. Sie basieren auf 12 Stunden Tageslicht und 12 Stunden Dunkelheit an den Tagen der Tagundnachtgleiche., Gewöhnliche Menschen nutzten jedoch lange Zeit saisonal unterschiedliche Stunden.Jahrhundert wurde das System, das wir heute verwenden, allgemein akzeptiert.
Früheste mechanische Uhr
Mechanische Uhren ersetzten die alten Wasseruhren, und der erste Uhrhemmungsmechanismus scheint 1275 erfunden worden zu sein. Die erste Zeichnung einer Hemmung wurde 1364 von Jacopo di Dondi gegeben. Jahrhunderts tauchten in den Türmen mehrerer Städte große mechanische Uhren auf., Es gibt keine Beweise oder Aufzeichnungen über die Arbeitsmodelle dieser öffentlichen Uhren, die schwergewichtgetrieben waren. Alle hatten das gleiche Grundproblem: Die Schwingungsdauer des Mechanismus hing stark von der Antriebskraft der Gewichte und der Reibung im Antrieb ab.
In späteren mittelalterlichen Zeiten wurden aufwendige Uhren an öffentlichen Orten gebaut. Dies ist die astronomische Uhr in Prag, von der Teile aus etwa 1410 stammen.,
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This mechanism illustrates a basic escapement., Das Gewicht dreht die Trommel, die das Zahnrad antreibt, was dem Mechnism seine „Tick-tock“ – Bewegung verleiht |
Die Astronomische UhrZeigt die Tierkreiskreise und frühen Versionen der Ziffern 2, 3, 4 und 7 |
Die früheste überlebende frühlingsgetriebene Uhr kann im Science Museum in London gefunden werden und stammt aus etwa 1450. Das Ersetzen der schweren Antriebsgewichte durch eine Feder ermöglichte kleinere und tragbare Uhren und Uhren.,
Genauere mechanische Uhren
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Christiaan Huygens stellte 1656 die erste Pendeluhr her, die von einem Mechanismus mit einer“ natürlichen “ Schwingungsperiode reguliert wurde. Galileo studierte bereits 1582 Pendelbewegung, aber sein Entwurf für eine Uhr wurde nicht vor seinem Tod gebaut. Huygens ‚ Pendeluhr hatte einen Fehler von weniger als 1 Minute pro Tag, und seine späteren Verfeinerungen reduzierten die Fehler seiner Uhr auf weniger als 10 Sekunden pro Tag.,
Es gab kein Gerät, um die genaue Zeit auf See zu halten, bis John Harrison, Zimmermann und Instrumentenbauer, Techniken zur Temperaturkompensation verfeinerte und neue Wege zur Reduzierung der Reibung fand. Bis 1761 hatte er einen Marine-Chronometer mit einer Feder-und Ausgleichsradhemmung gebaut, die eine sehr genaue Zeit beibehielt. Mit der endgültigen Version seines Chronometers, die wie eine große Taschenuhr aussah, erreichte er ein Mittel zur Längenbestimmung innerhalb eines halben Grades.,
Erst 1884 einigte sich eine Konferenz in Greenwich auf die globale Zeitmessung und nahm Greenwich Mean Time als internationalen Standard an. Heute setzen wir für unsere genauesten Zeitmessungen auf Atomuhren.
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Das Pendel bewegt den Hebel, der die Schaukelbewegung der Hemmung erzeugt |
N. B., Pädagogische Notizen zu Messung und Zeit finden Sie, indem Sie oben in diesem Artikel auf die Registerkarte „Notizen“ klicken.
Unterstützende Hinweise
Hinweis 1
Bis etwa 1.900 v. Chr. war der Himmelspol Thuban ein Stern im ‚Schwanz‘ des Sternbildes Draco. Um 1000 v. Chr. war es Thuban im Sternbild Ursa Minor. Heute ist Polaris der letzte Stern im „Schwanz“ von Ursa Minor.
Hinweis 2
‚Sun time‘ und ‚clock time‘ sind unterschiedlich., Die Sonnenzeit basiert auf der Tatsache, dass die Sonne mitten am Tag ihren höchsten Punkt (den Meridian) erreicht und am nächsten Tag an ihrem höchsten Punkt einen vollständigen Zyklus abgeschlossen hat. Die Zeit zwischen der Sonne, die aufeinanderfolgende Meridiane erreicht, unterscheidet sich jedoch häufig von der Uhrzeit. Je nach Uhrzeit, von Mai bis August, ist der Tag nahzu 24 Stunden, aber Ende Oktober sind die Tage etwa 15 Minuten kürzer, während Mitte Februar die Tage etwa 14 Minuten länger sind. Für unsere täglichen Routinen ist es wichtig, eine konstante „Uhrzeit“ von 24 Stunden zu haben., Diese Variation wird als „Zeitgleichung“ bezeichnet und zeigt die Beziehung zwischen Sonnenzeit und Uhrzeit. Die Variation hat zwei Ursachen; die Ebene des Äquators der Erde ist geneigtum die Erdumlaufbahn um die Sonne, und die Umlaufbahn der Erde um die Sonne ist eine Ellipse und kein Kreis. Die Website des National Maritime Museum zeigt zwei separate Diagramme für diese Ursachen und ein drittes Diagramm, in dem sie kombiniert werden, um die vollständige Korrektur zu ermöglichen.
Siehe National Maritime Museum-Link unten.