sinds mensen voor het eerst de regelmatige beweging van de zon en de sterren opmerkten, hebben we ons afgevraagd over het verstrijken van de tijd. Prehistorische mensen voor het eerst opgenomen de fasen van de maan zo ‘ n 30.000 jaar geleden, en het opnemen van de tijd is een manier waarop de mensheid heeft waargenomen de hemelen en vertegenwoordigde de vooruitgang van de beschaving.
natuurlijke gebeurtenissen
De vroegste natuurlijke gebeurtenissen die konden worden herkend waren aan de hemel, maar in de loop van het jaar waren er vele andere gebeurtenissen die duidden op significante veranderingen in het milieu., Seizoensgebonden wind en regen, de overstroming van rivieren, de bloei van bomen en planten, en de broedcycli of migratie van dieren en vogels, alles leidde tot natuurlijke verdeling van het jaar, en verdere observatieen lokale gebruiken leidden tot de erkenning van de seizoenen.
tijd meten door de zon, De Maan en de sterren
een zonnewijzer met Romeinse cijfers. Als je naar deze wijzerplaat kijkt, naar welke richting kijk je? |
de voortgang van de zon kan worden geregistreerd met behulp van de vier zijden van deze kubus. Kun je de oriëntatie van deze gezichten ontdekken?, |
Muur Zonnewijzer
|
Prehistorische carving gezegd te vertegenwoordigen de Orion constellatie |
De oudste afbeelding van een ster patroon, het sterrenbeeld Orion, is opgenomen op een stuk mammoet tusk sommige 32,500 jaar oud., Het sterrenbeeld Orion wordt gesymboliseerd door een man die met zijn rechterarm omhoog en een zwaard aan zijn riem staat en kan over de hele wereld worden gezien op verschillende tijdstippen van het jaar. Orion was de zonnegod van de Egyptenaren en Phonecians en noemde de ‘sterke’ door de Arabieren. In delen van Afrika staan zijn gordel en zwaard bekend als ‘three dogs chasing three pigs’ en het Borana volk van Oost-Afrika baseerde een verfijnde kalender op waarnemingen van sterrenhopen in de buurt van Orion ‘ s belt., Orion bevat enkele van de helderste sterren in het zuidelijke deel van de winterhemel op het noordelijk halfrond en is later te zien op het zuidelijk halfrond., |
De drie sterren van Orion ‘ s riem en de rode ster van zijn rechter arm kan gemakkelijk worden herkend |
De vroegste Egyptische Ster Kaart is ongeveer 3500 jaar oud en toont de meest bijzondere conjunctie van de planeten (Venus, Mercurius, Saturnus en Jupiter) in het sterrenbeeld Orion en het voorkomen van een zonsverduistering die gebeurd zijn in 1534 BCE.,
Babylonische waarnemingen van hemelse gebeurtenissen dateren uit 1600 v.Chr. De reden voor het aannemen van hun rekenkundig systeem is waarschijnlijk omdat 60 heeft veel delers, en hun beslissing om 360 dagen als de lengte van het jaar en 3600 in een cirkel was gebaseerd op hun bestaande wiskunde en het gemak dat de zon beweegt door de hemel ten opzichte van vaste sterren op ongeveer 1 graden per dag.,het sterrenbeeld Stier, de stier, een symbool van kracht en vruchtbaarheid, komt prominent voor in de mythologie van bijna alle vroege beschavingen, van Babylon en India tot Noord-Europa. De gevleugelde stier had de kracht van een stier, de snelheid van een vogel en menselijke intelligentie.,
|
vanaf ongeveer 700 v.Chr. begonnen de Babyloniërs een wiskundige theorie van de astronomie te ontwikkelen, maar het gelijk verdeelde 12-sterrenbeeld Zodiak verschijnt later ongeveer 500 v. Chr. om overeen te komen met hun jaar van 12 maanden van elk 30 dagen. Hun basis 60 fractie systeem dat we nog steeds gebruiken vandaag (graden / uren, minuten en seconden) was veel gemakkelijker te berekenen met dan de fracties gebruikt in Egypte of Griekenland,en bleef het belangrijkste rekeninstrument voor astronomen tot na de 16e eeuw, toen de decimale notatie begon over te nemen.,het vroegste archeologische bewijs van Chinese kalenders verschijnt ongeveer 2000 v. Chr. Ze tonen een 12 maanden jaar met af en toe het voorkomen van een 13e maand. Echter, traditionele Chinese records suggereren de oorsprong van een kalender van 366 dagen afhankelijk van de bewegingen van de zon en de maan al 3000 v.Chr. Tijdens zo ‘ n lange observatieperiode werden Chinese astronomen zich ervan bewust dat hun kalender niet accuraat was, en tegen de tweede eeuw na Christus werd erkend dat de kalender om de 300 jaar onbetrouwbaar werd., Dit probleem wordt precessie genoemd en werd door Chinese historici in de vierde en vijfde eeuw n.Chr. In de vijfde eeuw na Christus creëerde de geleerde Zu Chongzi de eerste kalender die rekening hield met precessie, en de meest uitgebreide kalender was de Dayan-kalender die werd samengesteld in de Tang-dynastie (616-907 na Christus) ruim voor een dergelijke ontwikkeling in Europa.
precessie is het gevolg van de geleidelijke beweging van de rotatieas van de aarde in een cirkel ten opzichte van de vaste sterren., Deze beweging veroorzaakt een langzame ‘wiebel’ wat betekent dat de posities van de sterren een cyclus van ongeveer 26.000 jaar voltooien.
de aardas voltooit ongeveer eens in de 26.000 jaar een circuit |
in de Middellandse Zee maakte Hipparchus de vroegste berekeningen van precessie in ongeveer 160 v.Chr. Het probleem werd opgenomen door astronomen in het Midden-Oosten en India die erkenden dat precessie geleidelijk veranderde de lengte van het jaar., Kalenders moesten regelmatig worden gewijzigd. In 325 na Chr. was de lente-equinox verplaatst naar 21 maart. De keizer Constantijn stelde data vast voor de christelijke feestdagen, maar Pasen is gebaseerd op de datum van de lente-equinox die elk jaar varieert omdat de equinox een astronomische gebeurtenis is. Tegen 1582 had de lente-equinox nog tien dagen verplaatst en Paus Gregorius stelde een nieuwe kalender in, en deze verandering is de reden voor het hebben van een extra dag in elk schrikkeljaar. Er zijn echter nog steeds kleine veranderingen en op een dag zullen we een nieuwe kalender moeten aannemen!,uitvindingen voor het meten en regelen van de tijd
de eerste uitvindingen werden gedaan om de dag of de nacht in verschillende perioden te verdelen om werk of ritueel te regelen, zodat de duur van de perioden sterk varieerde van plaats tot plaats en van cultuur tot cultuur.
olielampener is archeologisch bewijs van olielampen rond 4000 v.Chr., en de Chinezen gebruikten olie voor verwarming en verlichting in 2000 v. Chr., Olielampen zijn nog steeds belangrijk in religieuze praktijken, symbolisch voor de reis van duisternis en onwetendheid naar licht en kennis. De vorm van de lamp evolueerde geleidelijk naar de typische aardewerk stijl getoond. Het was mogelijk om een manier te bedenken om het niveau in het oliereservoir te meten om het verloop van de tijd te meten.
|
Kaarsklokken gemarkeerd kaarsen werden gebruikt voor het vertellen van de tijd in China uit de zesde eeuw CE., Er is een populair verhaal dat koning Alfred de Grote de kaarsklok uitvond, maar we weten dat ze in gebruik waren in Engeland vanaf de tiende eeuw CE. De brandsnelheid is echter onderhevig aan tocht en de variabele kwaliteit van de was. Net als olielampen werden kaarsen gebruikt om het verloop van de tijd van de ene gebeurtenis naar de andere te markeren, in plaats van het tijdstip van de dag te vertellen.
|
waterklokkende waterklok, of clepsydra, lijkt ongeveer 1500 v. Chr. uitgevonden te zijn en was een apparaat dat gebaseerd was op de constante stroom van water uit of in een container., Metingen kunnen op de container of op een bak voor het water worden aangegeven. In vergelijking met de kaars of de olielamp, de clepsydra was betrouwbaarder, maar de waterstroom nog steeds afhankelijk van de variatie van de druk van de kop van het water in de container.
astronomische en astrologische uurwerken werden ontwikkeld in China van 200 tot 1300 na Christus. Vroege Chinese clepsydra ‘ s dreef verschillende mechanismen ter illustratie van astronomische verschijnselen. De astronoom Su Sung en zijn medewerkers bouwden een uitgebreide clepsydra in 1088., Dit apparaat bevat een water-aangedreven emmer systeem oorspronkelijk uitgevonden ongeveer 725 CE. Onder de displays waren een bronzen aangedreven draaiende hemelbol, en oefenpoppen die gongs rinkelden en speciale tijden van de dag aangaven.,
|
de Verbeteringen die zijn aangebracht om de stroom te regelen door het handhaven van een constante hoofd van de waterSu Gezongen ‘ s astronomische klok water |
Zandloper |
Uur Bril of SandglassesAls de techniek van het glasblazen ontwikkeld, van enige tijd in de 14e eeuw werd het mogelijk om sandglasses., Oorspronkelijk werden zandglazen gebruikt als een maat voor perioden zoals de lampen of kaarsen, maar toen klokken nauwkeuriger werden, werden ze gebruikt om zandglazen te kalibreren om specifieke perioden te meten, en om de duur van preken, universitaire lezingen en zelfs perioden van marteling te bepalen. |
de verdeling van de dag en de lengte van het ‘uur’
The MerkhetDe Egyptenaren verbeterden op de zonnewijzer met een ‘merkhet’, een van de oudste bekende astronomische instrumenten., Het werd ontwikkeld rond 600 v.Chr. en gebruikt een snaar Met een gewicht als schietlood om een ware verticale lijn te verkrijgen, zoals op de foto. Het andere object is de rib van een palmblad, ontdaan van de bladeren en gespleten aan een uiteinde, waardoor een dunne spleet voor een gezicht.
een paar merkhets werden gebruikt om een noord-zuidrichting vast te stellen door ze achter elkaar te plaatsen met de Poolster. Kijkend naar de loodlijnen door het zicht zorgde ervoor dat de twee merkhets en het zicht in dezelfde rechte lijn stonden met de Poolster., Dit maakte het mogelijk om nachtelijke gebeurtenissen met een waterklok te meten wanneer bepaalde Sterren de verticale loodlijn (een ‘transitline’) kruisten, en deze gebeurtenissen konden vervolgens worden geregistreerd door ‘nachtelijke lijnen’ die op een zonnewijzer zijn getekend.
zie ook “Noot 1” hieronder.
|
Er zijn verschillende theorieën over hoe de 24-uursdag zich ontwikkelde. Het feit dat de dag werd verdeeld in 12 uur zou kunnen zijn omdat 12 een factor van 60 is, en zowel de Babylonische als Egyptische beschavingen erkenden een Zodiak cyclus van 12 sterrenbeelden. Aan de andere kant, (excuseer de woordspeling) vingertellen met basis 12 was een mogelijkheid. De vingers hebben elk 3 gewrichten, en dus tellen op de gewrichten geeft een’ volle hand ‘ van 12.,in de klassieke Griekse en Romeinse tijd gebruikten ze twaalf uur van zonsopgang tot zonsondergang; maar omdat zomerdagen en winternachten langer zijn dan winterdagen en zomernachten, varieerde de lengte van de uren gedurende het jaar.in ongeveer 50 v. Chr. bouwde Andronikos van Kyrrhestes de Tower of Winds in Athene. Dit was een waterklok gecombineerd met zonnewijzers geplaatst in de acht belangrijkste windrichtingen. Tegen die tijd was het het meest nauwkeurige apparaat gebouwd voor het bijhouden van de tijd.,
De Toren van de winden in Athene bevatte een clepsydra en toont de Noordoost -, Noord-en Noordwest-goden in deze afbeelding
uren hadden geen vaste lengte totdat de Grieken besloten dat ze een dergelijk systeem nodig hadden voor theoretische berekeningen. Hipparchus stelde voor om de dag gelijk te verdelen in 24 uren die bekend werden als equinoctial uren. Ze zijn gebaseerd op 12 uur daglicht en 12 uur duisternis op de dagen van de equinoxen., Gewone mensen bleven echter lange tijd gebruik maken van seizoensgebonden uren.Pas met de komst van mechanische klokken in Europa in de 14e eeuw, werd het systeem dat we vandaag gebruiken algemeen geaccepteerd.
vroegste mechanische klok
mechanische klokken vervingen de oude waterklokken, en het eerste klok echappement mechanisme lijkt te zijn uitgevonden in 1275. De eerste tekening van een echappement werd gegeven door Jacopo di Dondi in 1364. In het begin tot het midden van de 14e eeuw, grote mechanische klokken begon te verschijnen in de torens van verschillende steden., Er is geen bewijs of verslag van de werkende modellen van deze openbare klokken die op gewicht waren gedreven. Allen hadden hetzelfde fundamentele probleem: de periode van oscillatie van het mechanisme hing sterk af van de aandrijfkracht van de gewichten en de wrijving in de aandrijving.in latere middeleeuwse tijden werden uitgebreide klokken op openbare plaatsen gebouwd. Dit is de Astronomische klok in Praag, waarvan delen dateren uit ongeveer 1410.,
This mechanism illustrates a basic escapement., Het gewicht roteert de trommel die het tandwiel aandrijft en die het mechnisme zijn “tick-tock” – beweging geeft |
Praagse Astronomische kloktoont de Dierenriemcirkels en vroege versies van de cijfers 2, 3, 4 en 7 |
de vroegste klok die nog bestaat is te vinden in het Science Museum in Londen en dateert uit ongeveer 1450. Het vervangen van de zware aandrijfgewichten door een veer toegestaan kleinere en draagbare klokken en horloges.,
nauwkeuriger mechanische klokken
Christiaan Huygens maakte de eerste pendelklok, geregeld door een mechanisme met een “natuurlijke” oscillatieperiode in 1656. Galileo bestudeerde de pendelbeweging al in 1582, maar zijn ontwerp voor een klok werd niet voor zijn dood gebouwd. Huygens’ pendulum klok had een fout van minder dan 1 minuut per dag, en zijn latere verfijningen reduceerden de fouten van zijn klok tot minder dan 10 seconden per dag.,
er was geen apparaat voor het bijhouden van nauwkeurige tijd op zee totdat John Harrison, een timmerman en instrument maker, verfijnde technieken voor temperatuurcompensatie en vond nieuwe manieren om wrijving te verminderen. In 1761 had hij een marine chronometer gebouwd met een echappement van de veer en het handwiel dat de tijd nauwkeurig hield. Met de definitieve versie van zijn chronometer, die eruit zag als een grote zakhorloge, bereikte hij een middel om de lengtegraad te bepalen tot op een halve graad.,pas in 1884 bereikte een conferentie in Greenwich overeenstemming over wereldwijde tijdmeting en nam Greenwich Mean Time aan als de internationale standaard. Vandaag vertrouwen we op atoomklokken voor onze meest nauwkeurige tijdmetingen.
|
|
De slinger beweegt de hendel waardoor de wiegende beweging van de afvoer |
N. B., Pedagogische notities met betrekking tot meting en tijd kan worden gevonden door te klikken op de “notities” tab aan de bovenkant van dit artikel.
ondersteunende noten
Note 1
tot ongeveer 1900 v. Chr. was de hemelpool Thuban een ster in de’ staart ‘ van het sterrenbeeld Draco. Rond 1000 v. Chr. was het Thuban in het sterrenbeeld Ursa Minor. Vandaag is Polaris de laatste ster in de’ staart ‘ van Ursa Minor.
noot 2
‘zonnetijd’ en ‘kloktijd’ zijn verschillend., Zonnetijd is gebaseerd op het feit dat de zon haar hoogste punt (de meridiaan) bereikt, in het midden van de dag, en op de volgende dag op haar hoogste punt, zal ze een volledige cyclus hebben voltooid. Echter, de tijd tussen de zon bereiken opeenvolgende meridianen is vaak anders dan de klok tijd. Volgens kloktijd, van mei tot augustus, is de dag dichtbij24 uur, maar eind oktober zijn de dagen ongeveer 15 minuten korter, terwijl in het midden van februari de dagen ongeveer 14 minuten langer zijn. Voor onze dagelijkse routines is het belangrijk om een constante ‘kloktijd’ van 24 uur te hebben., Deze variatie wordt de ‘Tijdsvereffening’ genoemd en toont de relatie tussen zonnetijd en kloktijd. De variatie heeft twee oorzaken: het vlak van de evenaar van de aarde is hellend in de baan van de aarde rond de zon, en de baan van de aarde rond de zon is een ellips en geen cirkel. De website van het Nationaal Maritiem Museum toont twee afzonderlijke grafieken voor deze oorzaken, en een derde grafiek waar ze worden gecombineerd om de volledige correctie te geven.
zie National Maritime Museum-link hieronder.