de inspanningen van de mensheid om de tijd te vertellen hebben de evolutie van onze technologie en wetenschap door de geschiedenis heen helpen sturen. De noodzaak om de verdelingen van de dag en nacht te meten leidde de oude Egyptenaren, Grieken en Romeinen om zonnewijzers, waterklokken en andere vroege chronometrische instrumenten te creëren. West-Europeanen namen deze technologieën, maar tegen de 13e eeuw, de vraag naar een betrouwbare tijdwaarneming instrument leidde middeleeuwse ambachtslieden om de mechanische klok uit te vinden., Hoewel dit nieuwe apparaat voldeed aan de eisen van kloostergemeenschappen en stedelijke gemeenschappen, was het te onnauwkeurig en onbetrouwbaar voor wetenschappelijke toepassing totdat de slinger werd gebruikt om de werking ervan te regelen. De precisie tijdwaarnemers die vervolgens werden ontwikkeld opgelost het kritieke probleem van het vinden van de positie van een schip op zee en ging op een belangrijke rol te spelen in de industriële revolutie en de vooruitgang van de westerse beschaving.
tegenwoordig bepalen zeer nauwkeurige tijdregistratie-instrumenten de beat voor de meeste van onze elektronische apparaten., Bijna alle computers, bijvoorbeeld, bevatten een kwartskristal klok om hun werking te regelen. Bovendien kalibreren tijdsignalen die van satellieten van het Global Positioning System naar beneden worden gestuurd niet alleen de functies van precisienavigatieapparatuur, maar ook voor mobiele telefoons, instant-stock-trading systemen en landelijke stroomdistributienetten. Deze op tijd gebaseerde technologieën zijn zo integraal geworden in ons dagelijks leven dat we onze afhankelijkheid van hen alleen erkennen als ze niet werken.,volgens archeologisch bewijs begonnen de Babyloniërs en Egyptenaren ten minste 5000 jaar geleden de tijd te meten, door kalenders in te voeren om gemeenschappelijke activiteiten en openbare evenementen te organiseren en te coördineren, de verzending van goederen te plannen en, in het bijzonder, de cycli van planten en oogsten te reguleren., Ze baseerden hun kalenders op drie natuurlijke cycli: de zonnedag, gekenmerkt door de opeenvolgende perioden van licht en duisternis als de aarde rond zijn as draait; de maanmaand, die de fasen van de maan volgt als hij om de aarde draait; en het zonnejaar, gedefinieerd door de veranderende seizoenen die de omwenteling van onze planeet rond de zon begeleiden.
vóór de uitvinding van kunstlicht had de maan een grotere sociale impact. En, voor degenen die in de buurt van de evenaar in het bijzonder, haar wassende en tanende was opvallender dan het verstrijken van de seizoenen., Daarom werden de kalenders die op de lagere breedtegraden werden ontwikkeld, meer beïnvloed door de maancyclus dan door het zonnejaar. In meer noordelijke klimaten, waar seizoensgebonden landbouw belangrijk was, werd het zonnejaar echter belangrijker. Toen het Romeinse Rijk zich naar het noorden uitbreidde, organiseerde het zijn Kalender voor het grootste deel rond het zonnejaar. De Gregoriaanse kalender van vandaag is afgeleid van de Babylonische, Egyptische, Joodse en Romeinse kalenders.
De Egyptenaren formuleerden een burgerlijke kalender met 12 maanden van 30 dagen, met vijf dagen toegevoegd om het zonnejaar te benaderen., Elke periode van 10 dagen werd gekenmerkt door het verschijnen van speciale sterrengroepen (sterrenbeelden) genaamd decans. Bij de opkomst van de ster Sirius vlak voor zonsopgang, die plaatsvond rond de Belangrijke jaarlijkse overstroming van de Nijl, konden 12 decans worden gezien die de hemel overspannen. De kosmische betekenis die de Egyptenaren in de 12 decanen plaatsten, leidde hen tot de ontwikkeling van een systeem waarin elk interval van duisternis (en later elk interval van daglicht) werd verdeeld in een dozijn gelijke delen., Deze perioden werden bekend als tijdelijke uren omdat hun duur varieerde naargelang de veranderende lengte van dagen en nachten met het verstrijken van de seizoenen. De zomeruren waren lang, de winter kort; alleen in de lente en de herfst equinoxen waren de uren van daglicht en duisternis gelijk. Tijdelijke uren, die werden overgenomen door de Grieken en vervolgens de Romeinen (die ze verspreid over Europa), bleef in gebruik voor meer dan 2.500 jaar.
uitvinders creëerden zonnewijzers, die de tijd aangeven door de lengte of richting van de schaduw van de zon, om de tijdsduur van de dag te volgen., De nachtelijke tegenhanger van de zonnewijzer, de waterklok, was ontworpen om de slaapuren ‘ s nachts te meten. Een van de eerste waterklokken was een bassin met een klein gaatje in de buurt van de bodem waardoor het water druppelde uit. Het dalende waterpeil gaf het uur aan dat voorbijging toen het onderging onder de urenlijnen die op het binnenoppervlak waren ingeschreven. Hoewel deze apparaten goed presteerden rond de Middellandse Zee, konden ze niet altijd worden aangewezen in het bewolkte en vaak vriezende weer van Noord-Europa.,
de puls van de tijd
De vroegst geregistreerde gewicht-aangedreven mechanische klok werd geïnstalleerd in 1283 bij Dunstable Priory in Bedfordshire, Engeland. Dat de Rooms-Katholieke Kerk een belangrijke rol heeft gespeeld in de uitvinding en ontwikkeling van de kloktechnologie is niet verwonderlijk: de strikte naleving van gebedstijden door kloosterorden leidde tot de behoefte aan een betrouwbaarder instrument voor tijdmeting. Verder had de kerk niet alleen de controle over het onderwijs, maar ook over de middelen om de meest bekwame ambachtslieden in dienst te nemen., Bovendien leidde de groei van de stedelijke handel in Europa in de tweede helft van de 13e eeuw tot de vraag naar verbeterde tijdwaarneming. Rond 1300 bouwden ambachtslieden klokken voor kerken en kathedralen in Frankrijk en Italië. Omdat de eerste voorbeelden de tijd aanduiden door een klok te slaan (waardoor de omringende gemeenschap werd gewaarschuwd voor haar dagelijkse taken), werd de naam voor deze nieuwe machine overgenomen van het Latijnse woord voor klok, clocca.,
Het revolutionaire aspect van deze nieuwe Tijdwaarnemer was noch het dalende gewicht dat de drijfkracht verschafte, noch de tandwielen (die er al minstens 1300 jaar waren) die de kracht overbrachten; het was het deel dat het echappement werd genoemd. Dit apparaat controleerde de rotatie van de wielen en gaf de kracht die nodig was om de beweging van de oscillator te handhaven, het deel dat de snelheid regelde waarmee de tijdwaarnemer werkte . De uitvinder van het echappement is onbekend.,
uniforme uren
hoewel de mechanische klok kon worden aangepast om tijdelijke uren te behouden, was hij natuurlijk geschikt om gelijke uren te houden. Met uniforme uren, echter, ontstond de vraag wanneer te beginnen met het tellen van hen, en zo, in het begin van de 14e eeuw, een aantal systemen geëvolueerd. De schema ’s die de dag in 24 gelijke delen verdeelden varieerden naar gelang het begin van de telling: Italiaanse uren begonnen bij zonsondergang, Babylonische uren bij zonsopgang, astronomische uren’ s middags en grote klokuren (gebruikt voor sommige grote openbare klokken in Duitsland) om middernacht., Uiteindelijk werden deze en concurrerende systemen vervangen door kleine klok, of Franse, uren, die de dag splitsen, zoals we nu doen, in twee perioden van 12 uur beginnend om middernacht.gedurende de jaren 1580 ontvingen klokmakers opdrachten voor tijdwaarnemers met minuten en seconden, maar hun mechanismen waren onvoldoende nauwkeurig om deze breuken op wijzerplaten op te nemen tot de jaren 1660, toen de pendulumklok werd ontwikkeld. Minuten en seconden zijn afgeleid van de sexagesimale partities van de graad die door Babylonische astronomen zijn geïntroduceerd., Het woord minuta heeft zijn oorsprong in het Latijnse prima minuta, de eerste kleine Divisie; Tweede komt van secunda minuta, de tweede kleine Divisie. Het verdelen van de dag in 24 uur en van uren en minuten in 60 delen werd zo goed ingeburgerd in de westerse cultuur dat alle pogingen om deze regeling te veranderen faalden. De meest opmerkelijke poging vond plaats in het revolutionaire Frankrijk in de jaren 1790, toen de regering het decimale systeem overnam., Hoewel de Fransen met succes de meter, liter en andere basis-10 maatregelen geïntroduceerd, het bod om de dag te breken in 10 uur, elk bestaande uit 100 minuten verdeeld in 100 seconden, duurde slechts 16 maanden.gedurende eeuwen na de uitvinding van de mechanische klok was de periodieke tol van de klok in de stadskerk of klokkentoren voldoende om de dag voor de meeste mensen af te bakenen. Maar tegen de 15e eeuw werd een groeiend aantal klokken gemaakt voor huishoudelijk gebruik., Degenen die zich de luxe van het bezit van een klok konden veroorloven, vonden het handig om er een te hebben die van plaats naar plaats kon worden verplaatst. Innovators bereikt draagbaarheid door het gewicht te vervangen door een opgerolde veer. De spanning van een veer is echter groter nadat deze is gewikkeld. De constructie die dit probleem overwon, bekend als een fusee (van fusus, de Latijnse term voor spindel), werd uitgevonden door een onbekend mechanisch Genie waarschijnlijk tussen 1400 en 1450 ., Dit kegelvormige apparaat werd door een koord verbonden met het vat waarin de veer zich bevond: toen de klok werd gewikkeld, trok het koord van het vat op de fusee, compenseerde de afnemende diameter van de spiraal van de fusee de toenemende trek van de veer. Zo egaliseerde de fusee de kracht van de veer op de wielen van de tijdwaarnemer.
het belang van de fusee mag niet worden onderschat: het maakte de ontwikkeling van de draagbare klok en de daaropvolgende ontwikkeling van het zakhorloge mogelijk., Veel hoogwaardige, veeraangedreven uurwerken, zoals mariene chronometers, bleven dit apparaat tot na de Tweede Wereldoorlog gebruiken. slingers komen in de schommel. in de 16e eeuw probeerden de Deense astronoom Tycho Brahe en zijn tijdgenoten klokken te gebruiken voor wetenschappelijke doeleinden, maar zelfs de beste waren nog steeds te onbetrouwbaar. Met name astronomen hadden een beter instrument nodig om de transit van sterren te timen en zo nauwkeuriger kaarten van de hemel te maken. De slinger bleek de sleutel te zijn tot het vergroten van de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de tijdwaarnemers., Galileo Galilei, de Italiaanse natuurkundige en astronoom, en anderen voor hem experimenteerden met slingers, maar een jonge Nederlandse astronoom en wiskundige genaamd Christiaan Huygens bedacht de eerste pendelklok op Eerste Kerstdag in 1656. Huygens erkende onmiddellijk de commerciële en wetenschappelijke betekenis van zijn uitvinding en binnen een half jaar kreeg een Haagse fabrikant een licentie om slingerklokken te vervaardigen.
Huygens zag dat een slinger die een cirkelboog doorkruist kleine oscillaties sneller voltooide dan grote., Daarom zou elke variatie in de omvang van de swing van de slinger ervoor zorgen dat de klok tijd wint of verliest. Omdat Huygens zich realiseerde dat het onmogelijk was om een constante amplitude (hoeveelheid reizen) van swing naar swing te handhaven, bedacht hij een pendelvering die ervoor zorgde dat de bob in een cycloïde-vormige boog bewoog in plaats van in een cirkelvormige boog. Dit stelde het in staat om te oscilleren in dezelfde tijd, ongeacht zijn amplitude . Pendelklokken waren ongeveer 100 keer zo nauwkeurig als hun voorgangers, waardoor een typische winst of verlies van 15 minuten per dag werd teruggebracht tot ongeveer een minuut per week., Het nieuws van de uitvinding verspreidde zich snel en rond 1660 ontwikkelden Engelse en Franse ambachtslieden hun eigen versies van deze nieuwe Tijdwaarnemer.
de komst van de slinger verhoogde niet alleen de vraag naar klokken, maar resulteerde ook in hun ontwikkeling als meubilair. Al snel ontstonden er nationale stijlen: Engelse makers ontwierpen de kast om rond het uurwerk te passen; in tegenstelling hiermee legden de Fransen meer nadruk op de vorm en decoratie van de kast., Huygens, echter, had weinig interesse in deze mode, besteden veel van zijn tijd aan het verbeteren van het apparaat, zowel voor astronomisch gebruik en voor het oplossen van het probleem van het vinden van Lengtegraad op zee.in 1675 bedacht HUYGENS zijn volgende grote verbetering, de spiraalbalansveer. Net zoals de zwaartekracht de swingende oscillatie van een slinger in klokken regelt, regelt deze lente de roterende oscillatie van een handwiel in draagbare uurwerken. Een handwiel is een fijn gebalanceerde schijf die volledig de ene kant op draait en vervolgens de andere kant, waarbij de cyclus steeds opnieuw wordt herhaald ., De spiraalbalansveer revolutioneerde de nauwkeurigheid van horloges, waardoor ze de tijd binnen een minuut per dag konden houden. Dit voorschot leidde tot een bijna onmiddellijke stijging van de markt voor horloges, die nu niet meer typisch werden gedragen op een ketting om de nek, maar werden gedragen in een zak, een geheel nieuwe mode in kleding.rond dezelfde tijd hoorde Huygens van een belangrijke Engelse uitvinding., Het anker echappement, in tegenstelling tot de rand echappement dat hij had gebruikt in zijn pendulum klokken, liet de slinger te zwaaien in zo ‘ n kleine boog dat het onderhouden van een cycloïdaal pad overbodig werd. Bovendien maakte dit echappement het gebruik van een lange, seconden-kloppende slinger praktisch en leidde zo tot de ontwikkeling van een nieuw kastontwerp. De longcase klok, algemeen bekend sinds 1876 als de grandfather clock (naar een lied van de Amerikaanse Henry Clay Work), begon te ontpoppen als een van de meest populaire Engelse stijlen., Longcase klokken met anker echappements en lange slingers kunnen de tijd binnen een paar seconden per week te houden. De beroemde Engelse klokkenmaker Thomas Tompion en zijn opvolger, George Graham, wijzigden later het anker echappement om te werken zonder terugslag. Dit verbeterde ontwerp, de zogenaamde deadbeat echappement, werd het meest gebruikte type in precisie tijdwaarneming voor de volgende 150 jaar.
het oplossen van het Lengtegraadprobleem
toen de ROYAL OBSERVATORY in Greenwich, Engeland, werd opgericht in 1675, was een deel van zijn handvest het vinden van de zo gewenste Lengtegraad van plaatsen., De eerste Astronomer Royal, John Flamsteed, gebruikte klokken voorzien van anker echappements om de exacte momenten te timen dat Sterren de hemelmeridiaan kruisten, een denkbeeldige lijn die de polen van de hemelbol verbindt en het zuidpunt aan de nachtelijke hemel definieert. Hierdoor kon hij nauwkeuriger informatie verzamelen over sterposities dan tot nu toe mogelijk was door hoekmetingen te doen met alleen sextanten of kwadranten.,hoewel zeevaarders hun breedtegraad (hun positie ten noorden of ten zuiden van de evenaar) op zee konden vinden door de hoogte van de zon of de polestar te meten, bood de hemel niet zo ‘ n eenvoudige oplossing voor het vinden van Lengtegraad. Stormen en stromingen verwarden vaak pogingen om afstand en richting in de oceanen bij te houden. De daaruit voortvloeiende navigatiefouten kosten de zeevarende landen duur, niet alleen bij langdurige reizen, maar ook bij het verlies van mensenlevens, schepen en vracht., De ernst van deze situatie werd aan de Britse regering duidelijk gemaakt in 1707, toen een admiraal van de vloot en meer dan 1.600 matrozen omkwamen in de wrakken van vier Royal Navy schepen voor de kust van de Scilly-eilanden. Zo bood Groot-Brittannië in 1714 via een wet van het Parlement aanzienlijke prijzen aan voor praktische oplossingen voor het vinden van Lengtegraad op zee., De grootste prijs, 20.000 (wat overeenkomt met ongeveer 12 miljoen vandaag), zou worden gegeven aan de uitvinder van een instrument dat de lengtegraad van een schip kan bepalen tot een halve graad, of 30 zeemijl, wanneer gerekend aan het einde van een reis naar een haven in West-Indië, waarvan de Lengtegraad nauwkeurig kan worden vastgesteld met behulp van bewezen op het land gebaseerde methoden.
De grote beloning trok een stortvloed aan onbezonnen plannen aan. Vandaar dat het College van Lengtegraad, de Commissie die is aangesteld om veelbelovende ideeën te beoordelen, gedurende meer dan 20 jaar geen vergaderingen heeft gehouden., Twee benaderingen, echter, was al lang bekend om theoretisch gezond te zijn. De eerste, de zogenaamde maanafstandsmethode, betrof nauwkeurige waarnemingen van de positie van de maan ten opzichte van de sterren om de tijd te bepalen op een referentiepunt van waaruit Lengtegraad gemeten kon worden; de andere vereiste een zeer nauwkeurige klok om dezelfde bepaling te maken. Omdat de aarde elke 24 uur draait, of 15 graden in een uur, staat een tijdsverschil van twee uur voor een lengtegraadsverschil van 30 graden., De schijnbaar overweldigende obstakels om nauwkeurige tijd op zee te houden-waaronder de vaak gewelddadige bewegingen van schepen, extreme temperatuurveranderingen en variaties in zwaartekracht op verschillende breedtegraden-deden de Engelse natuurkundige Isaac Newton en zijn volgelingen geloven dat de maanafstandsmethode, hoewel problematisch, de enige haalbare oplossing was.
Newton had echter ongelijk. In 1737 kwam het bestuur eindelijk voor het eerst bijeen om het werk te bespreken van een zeer onwaarschijnlijke kandidaat, een timmerman uit Yorkshire genaamd John Harrison., Harrisons lange lengte Tijdwaarnemer was gebruikt op een reis naar Lissabon en op de terugreis had zijn waarde bewezen door de navigator ‘ s dode berekening van de lengte van het schip met 68 mijl te corrigeren. De maker was echter ontevreden. In plaats van het bestuur te vragen om een proces tegen West-Indië, vroeg en kreeg hij financiële steun om een verbeterde machine te bouwen. Na twee jaar werk, nog steeds ontevreden met zijn tweede inspanning, Harrison begon aan een derde, werken op het voor 19 jaar., Maar tegen de tijd dat het klaar was voor testen, realiseerde hij zich dat zijn vierde maritieme Tijdwaarnemer, een horloge van vijf inch diameter dat hij tegelijkertijd had ontwikkeld, beter was. Op een reis naar Jamaica in 1761 presteerde Harrison ‘ s horloge goed genoeg om de prijs te winnen, maar het bestuur weigerde hem zonder verder bewijs te geven. Een tweede proef op zee in 1764 bevestigde zijn succes. Harrison kreeg met tegenzin 10.000. Pas toen koning George III in 1773 tussenbeide kwam, ontving hij het resterende prijzengeld. Harrisons doorbraak inspireerde verdere ontwikkelingen., In 1790 was de mariene chronometer zo verfijnd dat het fundamentele ontwerp nooit veranderd hoefde te worden.aan het begin van de 19e eeuw waren klokken en horloges relatief nauwkeurig, maar ze bleven duur. Erkenning van de potentiële markt voor een low-cost Tijdwaarnemer, twee investeerders in Waterbury, Conn., ondernemen. In 1807 gaven ze Eli Terry, een klokkenmaker in het nabijgelegen Plymouth, een driejarig contract om 4000 uurwerken uit hout te vervaardigen., Een aanzienlijke aanbetaling maakte het voor Terry mogelijk om het eerste jaar te besteden aan het vervaardigen van machines voor massaproductie. Door verwisselbare onderdelen te vervaardigen, voltooide hij het werk binnen de voorwaarden van het contract.
enkele jaren later ontwierp Terry een houten uurwerkklok met dezelfde productietechnieken. In tegenstelling tot het longcase-ontwerp, waarvoor de koper een kast afzonderlijk moest kopen, was Terry ‘ s schapklok volledig op zichzelf staand. De klant hoefde het alleen maar op een vlakke plank te plaatsen en op te winden., Voor het relatief bescheiden bedrag van 15, konden veel gemiddelde mensen zich nu een klok veroorloven. Deze prestatie leidde tot de oprichting van wat zou worden de beroemde Connecticut klok industrie.voor de uitbreiding van de spoorwegen in de 19e eeuw gebruikten steden in de VS en Europa de zon om de lokale tijd te bepalen. Bijvoorbeeld, omdat middag plaatsvindt in Boston ongeveer drie minuten voordat het doet in Worcester, massa. De klok van Boston stond drie minuten voor op die van Worcester., Het uitbreidende spoorwegnet had echter een uniforme tijdsstandaard nodig voor alle stations langs de lijn. Astronomische observatoria begonnen om de exacte tijd te verdelen aan de spoorwegmaatschappijen per Telegraaf. De eerste openbare tijddienst, geïntroduceerd in 1851, was gebaseerd op klokbeats wired van de Harvard College Observatory in Cambridge, Mass. De Royal Observatory introduceerde zijn tijddienst het volgende jaar, het creëren van een enkele standaard tijd voor Groot-Brittannië.de Verenigde Staten stelden in 1883 vier tijdzones in., Tegen het volgende jaar hadden de regeringen van alle naties de voordelen van een wereldwijde standaard van tijd voor navigatie en handel erkend. Tijdens de internationale Meridiaanconferentie in 1884 in Washington D. C. werd de wereldbol verdeeld in 24 tijdzones. Ondertekenaars kozen de Royal Observatory als de eerste meridiaan (nul graden Lengtegraad, de lijn van waaruit alle andere lengtegraden worden gemeten) deels omdat twee derde van ‘ s werelds scheepvaart al Greenwich tijd voor navigatie gebruikte.,
horloges voor de massa ‘ s
vele KLOKMAKERS uit deze tijd realiseerden zich dat de markt voor horloges veel groter zou zijn dan die voor klokken als de productiekosten konden worden verlaagd. Het probleem van de massa-fabricage van verwisselbare onderdelen voor Horloges was echter aanzienlijk ingewikkelder omdat de precisie die vereist was bij het maken van de noodzakelijke geminiaturiseerde onderdelen zoveel groter was., Hoewel in Europa sinds het einde van de 18e eeuw verbeteringen in de productie van hoeveelheden werden ingevoerd, verstikte de angst van de Europese horlogemakers om de markt te verzadigen en de werkgelegenheid van hun werknemers te bedreigen door de traditionele praktijken te laten varen, de meeste gedachten over de invoering van machines voor de productie van verwisselbare horlogeonderdelen.verontrust dat Amerikaanse horlogemakers niet in staat leken te concurreren met hun tegenhangers in Europa, die eind jaren 1840 de markt beheersten, ontmoette een horlogemaker in Maine genaamd Aaron L. Dennison Edward Howard, de exploitant van een klokkenfabriek in Roxbury, Mass.,, om massaproductie methoden voor horloges te bespreken. Howard en zijn partner gaven Dennison ruimte om te experimenteren en machines te ontwikkelen voor het project. In de herfst van 1852 waren 20 horloges voltooid onder toezicht van Dennison. Zijn werklieden klaar 100 horloges in de volgende lente, en 1000 meer werden geproduceerd een jaar later. Tegen die tijd waren de productiefaciliteiten in Roxbury te klein, dus verhuisde het nieuwe Boston Watch Company naar Waltham, Mass., waar eind 1854 36 horloges per week werden samengesteld.,de Amerikaanse Waltham Watch Company, zoals het later bekend werd, profiteerde sterk van een enorme vraag naar horloges tijdens de Burgeroorlog, toen de noordelijke strijdkrachten deze gebruikten om operaties te synchroniseren. Verbeteringen in fabricagetechnieken hebben de productie verder gestimuleerd en de prijzen verlaagd. Ondertussen andere Amerikaanse bedrijven gevormd in de hoop van het vastleggen van een deel van de ontluikende handel. De Zwitsers, die de industrie eerder hadden gedomineerd, groeiden bezorgd toen hun export in de jaren 1870 daalde., De onderzoeker die ze naar Massachusetts stuurden, ontdekte dat niet alleen de productiviteit hoger was in de Waltham fabriek, maar ook de productiekosten lager waren. Zelfs sommige van de lagere kwaliteit Amerikaanse horloges kan worden verwacht dat redelijk goede tijd te houden. Het horloge was eindelijk een handelswaar die toegankelijk was voor de massa ‘ s.omdat vrouwen in de 19e eeuw horloges hadden gedragen, werden Polshorloges lang beschouwd als vrouwelijke benodigdheden. Tijdens de Eerste Wereldoorlog werd het zakhorloge echter aangepast zodat het aan de pols kon worden vastgebonden, waar het gemakkelijker op het slagveld kon worden bekeken., Met behulp van een substantiële marketingcampagne, de mannelijke mode voor polshorloges gevangen na de oorlog. Zelfopwindende mechanische Polshorloges verschenen in de jaren 1920. aan het einde van de 19e eeuw ontwikkelde Siegmund Riefler uit München een radicaal nieuw ontwerp van regelaar-een zeer nauwkeurige Tijdwaarnemer die diende als standaard voor het controleren van anderen., Gehuisvest in een gedeeltelijk vacuüm om de effecten van de barometerdruk te minimaliseren en uitgerust met een slinger die grotendeels onaangetast is door temperatuurschommelingen, bereikten Riefler ‘ s regelaars een nauwkeurigheid van een tiende van een seconde per dag en werden dus aangenomen door bijna elk astronomisch observatorium.enkele decennia later kwam verdere vooruitgang, toen de Engelse spoorwegingenieur William H. Shortt een zogenaamde vrije pendelklok ontwierp die de tijd naar verluidt binnen een seconde per jaar hield., Shortt ‘ s systeem bevatte twee slingerklokken, één een meester (gehuisvest in een geëvacueerde tank) en de andere een slaaf (die de tijdwijzers bevatte). Elke 30 seconden gaf de slave clock Een elektromagnetische impuls aan, en werd op zijn beurt geregeld door, de master clock slinger, die dus bijna vrij was van mechanische storingen.hoewel de korte klokken in de jaren 20 Rieflers als observatory regulators begonnen te vervangen, was hun superioriteit van korte duur. In 1928 Warren A., Marrison, een ingenieur bij Bell Laboratories in New York, ontdekte een uiterst uniforme en betrouwbare frequentiebron die net zo revolutionair was voor tijdwaarneming als de pendulum 272 jaar eerder was. Oorspronkelijk ontwikkeld voor gebruik in radio-uitzendingen, trilt het kwartskristal zeer regelmatig wanneer het wordt opgewekt door een elektrische stroom . De eerste kwartsklokken die in 1939 bij de Koninklijke Sterrenwacht werden geïnstalleerd, varieerden met slechts twee duizendsten van een seconde per dag. Tegen het einde van de Tweede Wereldoorlog was deze nauwkeurigheid verbeterd tot het equivalent van een seconde om de 30 jaar.,
Kwartskristaltechnologie bleef echter ook niet lang de belangrijkste frequentiestandaard. Tegen 1948 hadden Harold Lyons en zijn medewerkers van het National Bureau of Standards in Washington D. C. De eerste atoomklok gebaseerd op een veel preciezere en stabielere bron van tijdwaarneming; de natuurlijke resonantiefrequentie van een atoom, de periodieke oscillatie tussen twee van zijn energietoestanden . Latere experimenten in zowel de VS als Engeland in de jaren 1950 leidden tot de ontwikkeling van de cesium-straal atoomklok., Tegenwoordig bieden de gemiddelde tijden van cesiumklokken in verschillende delen van de wereld de standaardfrequentie voor gecoördineerde universele tijd, die een nauwkeurigheid heeft van beter dan één nanoseconde per dag.
tot het midden van de 20e eeuw werd de siderische dag, de periode van de rotatie van de aarde om zijn as ten opzichte van de sterren, gebruikt om de standaardtijd te bepalen. Deze praktijk was gehandhaafd, ook al werd al sinds het einde van de 18e eeuw vermoed dat de axiale rotatie van onze planeet niet helemaal constant was., De opkomst van cesiumklokken die afwijkingen in de draaiing van de aarde konden meten, betekende echter dat een verandering noodzakelijk was. Een nieuwe definitie van de tweede, gebaseerd op de resonantiefrequentie van het cesiumatoom, werd in 1967 aangenomen als de nieuwe standaardtijdseenheid.
De precieze meting van de tijd is van zo ‘ n fundamenteel belang voor de wetenschap dat het zoeken naar nog grotere nauwkeurigheid blijft doorgaan., Van de huidige en toekomstige generaties atoomklokken, zoals de waterstofmaser (een frequentie-oscillator), de cesiumfontein en in het bijzonder de optische klok (beide frequentie-discriminatoren), wordt verwacht dat zij over een dag een nauwkeurigheid (preciezer gezegd een stabiliteit) van 100 femtoseconden (100 biljard van een seconde) leveren .
hoewel ons vermogen om tijd te meten in de toekomst zeker zal verbeteren, zal niets het feit veranderen dat het het enige is waarvan we nooit genoeg zullen hebben.
de auteur
William J. H., Andrewes is museumconsultant en maker van precisie zonnewijzers die al meer dan 30 jaar gespecialiseerd is in de geschiedenis van tijdmeting. Hij heeft gewerkt aan verschillende wetenschappelijke instellingen, waaronder Harvard University. Naast het schrijven van artikelen voor populaire en academische tijdschriften, redigeerde Andrewes de Quest for Longitude en schreef hij samen met Dava Sobel de geïllustreerde Longitude. Zijn eerdere tentoonstellingen omvatten de kunst van de tijdwaarnemer in de Frick Collection in New York City.