Da quando gli umani hanno notato per la prima volta il movimento regolare del Sole e delle stelle, ci siamo interrogati sul passare del tempo. Le persone preistoriche hanno registrato per la prima volta le fasi lunari circa 30.000 anni fa, e il tempo di registrazione è stato un modo con cui l’umanità ha osservato i cieli e rappresentato il progresso della civiltà.
Eventi naturali
I primi eventi naturali ad essere riconosciuti erano nei cieli, ma nel corso dell’anno ci sono stati molti altri eventi che hanno indicato cambiamenti significativi nell’ambiente., I venti e le piogge stagionali, le inondazioni dei fiumi, la fioritura di alberi e piante, i cicli riproduttivi o la migrazione di animali e uccelli, hanno portato a divisioni naturali dell’anno, e un’ulteriore osservazionee le usanze locali hanno portato al riconoscimento delle stagioni.
Misurare il tempo dal Sole, dalla Luna e dalle stelle
 Una meridiana con numeri romani. Mentre guardi questo quadrante, in che direzione stai affrontando? |
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 Preistorico intaglio dice di rappresentare la costellazione di Orione |
La più antica immagine di un modello di stella, costellazione di Orione, è stato riconosciuto su un pezzo di zanna di mammut alcuni 32,500 anni., La costellazione di Orione è simboleggiata da un uomo in piedi con il braccio destro alzato e una spada alla cintura e può essere visto in tutto il mondo in diversi periodi dell’anno. Orion era il dio del sole degli egiziani e dei Phonecians e ha chiamato il’ forte ‘ bythe arabi. In alcune parti dell’Africa, la sua cintura e la sua spada sono conosciute come “tre cani che inseguono tre maiali” e il popolo Borana dell’Africa orientale ha basato un sofisticato calendario sulle osservazioni di ammassi stellari vicino alla cintura di Orione., Orion contiene alcune delle stelle più luminose nella parte meridionale del cielo invernale nell’emisfero settentrionale e può essere visto più tardi nell’emisfero australe., |
 Le tre stelle della cintura di Orione e la stella rossa del suo braccio destro può essere facilmente riconosciuto |
I primi Egiziano Mappa delle Stelle è di circa 3.500 anni e mostra la più insolita congiunzione dei pianeti (Venere, Mercurio, Saturno e Giove, nella costellazione di Orione e il verificarsi di un’eclisse solare che è accaduto nel 1534 BCE.,
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I registri babilonesi delle osservazioni degli eventi celesti risalgono al 1600 AC. Il motivo per l’adozione di aritmetica sistema è probabilmente perché 60 ha molti divisori, e la loro decisione di adottare 360 giorni, come la lunghezza dell’anno e 3600 in un cerchio si è basato sull’esistente, la matematica e la convenienza che il sole si muove attraverso il cielo rispetto alle stelle fisse a circa 1degree eachday.,
La costellazione del Toro, il toro, simbolo di forza e fertilità, figura in primo piano nella mitologia di quasi tutte le prime civiltà, da Babilonia e dall’India al nord Europa. Il toro assiro dalla testa umana alata aveva la forza di un toro, la rapidità di un uccello e l’intelligenza umana.,
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A partire dal 700 a.C. circa i babilonesi iniziarono a sviluppare una teoria matematica dell’astronomia, ma lo zodiaco equamente diviso a 12 costellazioni appare più tardi intorno al 500 a. C. per corrispondere al loro anno di 12 mesi di 30 giorni ciascuno. Il loro sistema di frazione di base 60 che usiamo ancora oggi (gradi / ore, minuti e secondi) era molto più facile da calcolare rispetto alle frazioni utilizzate in Egitto o in Grecia,e rimase il principale strumento di calcolo per gli astronomi fino a dopo il 16 ° secolo, quando la notazione decimale cominciò a prendere il sopravvento.,
Le prime testimonianze archeologiche di calendari cinesi appare circa 2.000 AC. Mostrano un anno di 12 mesi con l’occorrenza occasionale di un mese 13th. Tuttavia, i documenti tradizionali cinesi suggeriscono l’origine di un calendario di 366 giorni a seconda dei movimenti del Sole e della Luna già nel 3.000 AC. In un periodo di osservazione così lungo, gli astronomi cinesi si resero conto che il lorocalendario non era accurato, e nel II secolo d. C.fu riconosciuto che il calendario diventava inaffidabile ogni 300 anni., Questo problema è chiamato Precessione ed è stato registrato dagli storici cinesi nel quarto e quinto secolo DC. Nel V secolo CE lo studioso Zu Chongzi ha creato il primo calendario che ha preso precessione in considerazione, e il calendario più completo è stato il calendario Dayan compilato nella dinastia Tang (616-907 CE) ben prima di qualsiasi tale sviluppo in Europa.
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La precessione è dovuta al movimento graduale dell’asse di rotazione terrestre in un cerchio rispetto alle stelle fisse., Questo movimento produce una lenta “oscillazione” che significa che le posizioni delle stelle completano un ciclo di circa 26.000 anni.
L’asse terrestre compie un circuito di circa una volta ogni 26.000 anni |
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Nel Mediterraneo, Ipparco primi calcoli di precessione in circa 160 BCE. Il problema è stato ripreso dagli astronomi del Medio Oriente e dell’India che hanno riconosciuto che la precessione ha gradualmente alterato la durata dell’anno., I calendari hanno dovuto essere modificati regolarmente. Nel 325 CE l’equinozio di primavera (primavera) era spostato al 21 marzo. L’imperatore Costantino ha stabilito le date per ilvacanze cristiane, ma la Pasqua si basa sulla data dell’equinozio di primavera che varia ogni anno perché l’equinozio è un evento astronomico. Nel 1582 l’equinozio di Primavera aveva spostato altri dieci giorni e Papa Gregorio stabilì un nuovo calendario, e questo cambiamento è la ragione per avere un giorno in più in ogni anno bisestile. Tuttavia, ci sono ancora piccoli cambiamenti che si accumulano, e un giorno dovremo adottare un nuovo calendario!,
Invenzioni per misurare e regolare il tempo
Le prime invenzioni erano fatte per dividere il giorno o la notte in periodi diversi al fine di regolare il lavoro o il rituale, quindi le lunghezze dei periodi di tempo variavano notevolmente da luogo a luogo e da una cultura all’altra.
Lampade ad olio Ci sono prove archeologiche di lampade ad olio su 4,000 AC, e i cinesi stavano usando l’olio per il riscaldamento e l’illuminazione da 2,000 AC., Le lampade ad olio sono ancora significative nelle pratiche religiose, simboliche del viaggio dall’oscurità e dall’ignoranza alla luce e alla conoscenza. La forma della lampada si è gradualmente evoluta nel tipico stile della ceramica mostrato. È stato possibile escogitare un modo per misurare il livello nel serbatoio dell’olio per misurare il passare del tempo.
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Candela OrologiSegnato candele sono stati utilizzati per raccontare il tempo in Cina a partire dal vi secolo CE., C’è una storia popolare che il re Alfredo il Grande ha inventato l’orologio a candela, ma sappiamo che erano in uso in Inghilterra dal decimo secolo CE. Tuttavia, la velocità di combustione è soggetta a correnti d’aria e alla qualità variabile della cera. Come le lampade ad olio, le candele erano usate per segnare il passaggio del tempo da un evento all’altro, piuttosto che dire l’ora del giorno.
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Orologi ad acquaL’orologio ad acqua, o clepsydra, sembra essere stato inventato circa 1.500 AC ed era un dispositivo che si basava sul flusso costante di acqua da o in un contenitore., Le misurazioni potrebbero essere contrassegnate sul contenitore o su un recipiente per l’acqua. Rispetto alla candela o alla lampada ad olio, la clepsydra era più affidabile, ma il flusso d’acqua dipendeva ancora dalla variazione della pressione daltesta d’acqua nel contenitore.
La produzione di orologi astronomici e astrologici è stata sviluppata in Cina dal 200 al 1300 CE. I primi clepsydras cinesi guidavano vari meccanismi che illustravano fenomeni astronomici. L’astronomo Su Sung e i suoi associati costruirono un elaborato clepsydra nel 1088 CE., Questo dispositivo incorporava un sistema a benna azionato dall’acqua originariamente inventato su 725 CE. Tra i display c’erano un motore di bronzorotante globo celeste, e manichini che suonavano gong e indicavano momenti speciali della giornata.,
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 Miglioramenti sono stati fatti per regolare il flusso mantenendo costante la testa di acqua |
 Clessidra |
Ora Bicchieri o SandglassesCome la tecnologia del vetro soffiato sviluppato, da qualche tempo, nel 14 ° secolo, è diventato possibile per rendere sandglasses., Originariamente, sandglasses sono stati utilizzati come misura per periodi di tempo come le lampade o candele, ma gli orologi più accurati sono stati utilizzati per calibrare sandglasses per misurare specifici periodi di tempo, e per determinare la durata di sermoni, lezioni universitarie, e evenperiods di tortura. |
La divisione del Giorno e la lunghezza dell ‘” Ora ”
Il MerkhetGli Egiziani migliorato la meridiana con un ‘merkhet’, uno dei più antichi strumenti astronomici., È stato sviluppato intorno al 600 a. C. e utilizza una corda con un peso come filo a piombo per ottenere una vera linea verticale, come nell’immagine. L’altro oggetto è la costola di una foglia di palma, spogliata delle sue fronde e divisa ad un’estremità, creando una sottile fessura per una vista.
Una coppia di merkhet sono stati utilizzati per stabilire una direzione Nord-Sud allineandoli uno dietro l’altro con la Stella Polare. Guardando i fili a piombo attraverso la vista fatto in modo che i due merkhet e la vista erano nella stessa linea retta con la Stella polare., Ciò consentiva la misurazione di eventi notturni con un orologio ad acqua quando alcune stelle attraversavano il filo a piombo verticale (una “linea di transito”), e questi eventi potevano essere registrati da “linee notturne” tracciate su una meridiana.
Vedere anche ‘Nota 1’ sotto.
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Un Merkhet egiziano., Il montante in legno ha una tacca da usare come vista quando si usano due linee a piombo |
Ci sono varie teorie su come si è sviluppato il giorno delle 24 ore. Il fatto che il giorno è stato diviso in 12 ore potrebbe essere perché 12 è un fattore di 60, e sia la civiltà babilonese ed egiziana riconosciuto un ciclo zodiacale di 12 costellazioni. D’altra parte, (scusate il gioco di parole) il conteggio delle dita con base 12 era una possibilità. Le dita hanno ciascuna 3 articolazioni, e quindi contando sulle articolazionidà una “mano piena” di 12.,
In epoca classica greca e romana usavano dodici ore dall’alba al tramonto; ma poiché le giornate estive e le notti invernali sono più lunghe delle giornate invernali e delle notti estive, le lunghezze delle ore variavano durante tutto l’anno.
In circa 50 AC Andronico di Kyrrhestes, costruito la Torre dei Venti ad Atene. Questo era un orologio ad acqua combinato con meridiane posizionate nelle otto direzioni principali del vento. A quel punto era il dispositivo più preciso costruito per mantenere il tempo.,
La Torre dei Venti di Atene contenuta una clessidra e mostra il nord-Est, Nord e Nord-Ovest divinità in questa foto
Ore non hanno una lunghezza fissa fino a quando i Greci hanno bisogno di un tale sistema per i calcoli teorici. Ipparco ha proposto di dividere il giorno equamente in 24 ore che è venuto per essere conosciuto come ore equinoziale. Si basano su 12 ore di luce diurna e 12 ore di oscurità nei giorni degli Equinozi., Tuttavia, la gente comune ha continuato a utilizzare stagionalmente diverse ore per lungo tempo.Solo con l’avvento degli orologi meccanici in Europa nel 14 ° secolo, il sistema che usiamo oggi è diventato comunemente accettato.
Il primo orologio meccanico
Gli orologi meccanici sostituirono i vecchi orologi ad acqua e il primo meccanismo di scappamento a orologio sembra essere stato inventato nel 1275. Il primo disegno di uno scappamento fu dato da Jacopo di Dondi nel 1364. All’inizio della metà del 14 ° secolo, grandi orologi meccanici cominciarono ad apparire nelle torri di diverse città., Non ci sono prove o record dei modelli di lavoro di questi orologi pubblici che wereweight-driven. Tutti avevano lo stesso problema di base: il periodo di oscillazione del meccanismo dipendeva fortemente dalla forza motrice dei pesi e dall’attrito nell’azionamento.
In epoca medievale più tardi orologi elaborati sono stati costruiti in luoghi pubblici. Questo è l’orologio astronomico di Praga, parti delle quali risalgono al 1410 circa.,
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This mechanism illustrates a basic escapement., Il peso fa ruotare il tamburo che aziona la ruota dentata che dà il mechnism la sua “tick-tock” movimento |
Orologio Astronomico di PragaMostrando Zodiaco Cerchi e le prime versioni delle cifre 2, 3, 4 e 7 |
Il più vecchio tra i primavera guidato orologio può essere trovato nel museo della scienza di Londra e risale al 1450. La sostituzione dei pesanti pesi di azionamento con una molla consentiva orologi e orologi più piccoli e portatili.,
Orologi meccanici più accurati
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Christiaan Huygens realizzò il primo orologio a pendolo, regolato da un meccanismo con un periodo di oscillazione “naturale” nel 1656. Galileo studiò il movimento del pendolo già nel 1582, ma il suo progetto per un orologio non fu costruito prima della sua morte. L’orologio a pendolo di Huygens aveva un errore di meno di 1 minuto al giorno, e i suoi perfezionamenti successivi ridussero gli errori del suo orologio a meno di 10 secondi al giorno.,
Non esisteva un dispositivo per mantenere l’ora esatta in mare fino a quando John Harrison, falegname e costruttore di strumenti, perfezionò le tecniche per la compensazione della temperatura e trovò nuovi modi per ridurre l’attrito. Nel 1761 aveva costruito un cronometro marino con scappamento a molla e bilanciere che manteneva un tempo molto preciso. Con la versione finale del suo cronometro, che sembrava un grande orologio da tasca, ha raggiunto un mezzo per determinare la longitudine entro mezzo grado.,
Non fu fino al 1884 che una conferenza a Greenwich raggiunse un accordo sulla misurazione del tempo globale e adottò il Greenwich Mean Time come standard internazionale. Oggi ci affidiamo a orologi atomici per le nostre misurazioni del tempo più accurate.
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Il pendolo si muove la leva che crea il movimento oscillante di scappamento |
N. B., Le note pedagogiche relative alla misurazione e al tempo possono essere trovate facendo clic sulla scheda “Note” nella parte superiore di questo articolo.
Note di supporto
Nota 1
Fino a circa 1.900 AC il Polo Celeste era Thuban una stella nella ‘coda’ della costellazione di Draco. Nel 1000 a. C. era Thuban nella costellazione dell’Orsa Minore. Oggi Polaris è l’ultima stella nella “coda” dell’Orsa Minore.
Nota 2
‘Sun time’ e ‘clock time’ sono diversi., L’ora solare si basa sul fatto che il sole raggiunge il suo punto più alto (il meridiano), a metà giornata, e il giorno successivo al suo punto più alto, avrà completato un ciclo completo. Tuttavia, il tempo tra il sole che raggiunge i meridiani successivi è spesso diverso dall’ora dell’orologio. Secondo l’ora dell’orologio, da maggio ad agosto, il giorno è vicinoa 24 ore, ma a fine ottobre i giorni sono circa 15 minuti più brevi, mentre a metà febbraio i giorni sono circa 14 minuti più lunghi. Per la nostra routine quotidiana, è importante avere un “tempo di orologio” costante di 24 ore., Questa variazione è chiamata “Equazione del tempo” e mostra la relazione tra l’ora solare e l’ora dell’orologio. La variazione ha due cause; il piano dell’equatore terrestre è inclinatoall’orbita terrestre attorno al Sole, e l’orbita della Terra attorno al sole è un’ellisse e non un cerchio. Il sito web del Museo Marittimo Nazionale mostra due grafici separati per queste cause e un terzo grafico in cui sono combinati per dare la correzione completa.
Vedi Museo Marittimo Nazionale-link qui sotto.