odkąd ludzie po raz pierwszy zauważyli regularny ruch Słońca i gwiazd, zastanawialiśmy się nad upływem czasu. Prehistoryczni ludzie po raz pierwszy zarejestrowali Fazy księżyca około 30 000 lat temu, a rejestrowanie czasu było sposobem, w jaki ludzkość obserwowała niebiosa i reprezentowała postęp cywilizacji.

wydarzenia przyrodnicze

najwcześniejsze wydarzenia przyrodnicze, które można było rozpoznać, miały miejsce w niebie, ale w ciągu roku było wiele innych wydarzeń, które wskazywały na znaczące zmiany w środowisku., Sezonowe wiatry i deszcze, zalewanie rzek, Kwitnienie drzew i roślin oraz cykle lęgowe lub migracje zwierząt i ptaków doprowadziły do naturalnych podziałów roku, a dalsze obserwacje i Lokalne zwyczaje doprowadziły do rozpoznania pór roku.

pomiar czasu przez słońce, księżyc i gwiazdy

gdy słońce porusza się po niebie, cienie zmieniają kierunek i długość, więc prosty zegar słoneczny może zmierzyć długość dnia. Szybko zauważono, że Długość dnia zmienia się w różnych porach roku., Przyczyny tej różnicy zostały odkryte dopiero po tym, jak astronomowie zaakceptowali fakt, że Ziemia krąży wokół Słońca po eliptycznej orbicie i że osiaosi ziemi jest nachylona pod kątem około 26 stopni. Ta zmiana z orbity kołowej prowadzi do równania czasu (patrz „uwaga 2” poniżej), które pozwala nam obliczyć różnicę między czasem „zegara” a „zegarem słonecznym”.
innym odkryciem było to, że zegary słoneczne musiały być specjalnie wykonane dla różnych szerokości geograficznych, ponieważ wysokość Słońca na niebie maleje na wyższych szerokościach geograficznych, tworząc dłuższe cienie niż na niższych szerokościach geograficznych., Dziś artyści i astronomowie znajdują wiele sposobów tworzenia nowoczesnych zegarków słonecznych.
zegar słoneczny z cyframi rzymskimi. Kiedy patrzysz na tę tarczę, w którą stronę zmierzasz?
postęp słońca można zapisać za pomocą czterech powierzchni tej sześcianu. Czy możesz odkryć orientację tych twarzy?,
Zegar Ścienny

prehistoryczna rzeźba przedstawiająca konstelację Oriona
najstarszy wizerunek gwiazdy, konstelacji Oriona, został rozpoznany na kawałku mamuta sprzed około 32 500 lat., Konstelacja Oriona symbolizowana jest przez człowieka stojącego z uniesioną prawą ręką i mieczem przy pasie i można ją oglądać na całym świecie o różnych porach roku. Orion był bogiem słońca Egipcjan i fonetyków i nazywany przez Arabów „silnym”. W niektórych częściach Afryki jego pas i miecz są znane jako „trzy psy goniące trzy świnie”, a lud borany z Afryki Wschodniej oparł zaawansowany kalendarz na obserwacjach gromad gwiazd w pobliżu pasa Oriona., Orion zawiera jedne z najjaśniejszych gwiazd w południowej części zimowego nieba na półkuli północnej i można je zobaczyć później na półkuli południowej.,
trzy gwiazdy pasa Oriona i czerwona gwiazda prawego ramienia mogą być łatwo rozpoznane

najwcześniejsza egipska Mapa gwiazdowa ma około 3500 lat i pokazuje najbardziej niezwykłą koniunkcję Planet (Wenus, Merkury, Saturn i Jowisz) w konstelacji Oriona i wystąpienie zaćmienia Słońca, które miało miejsce w 1534 r.p. n. e.,

babilońskie zapisy obserwacji niebiańskich wydarzeń pochodzą z 1600 roku p. n. e. Powodem przyjęcia ich systemu arytmetycznego jest prawdopodobnie to, że 60 ma wiele dzielników, a ich decyzja o przyjęciu 360 dni jako długości roku i 3600 w okręgu opierała się na ich istniejącej matematyce i wygodie, że Słońce porusza się po niebie w stosunku do gwiazd stałych w około 1 stopni każdego dnia.,
konstelacja byka, byka, symbolu siły i płodności, figuruje wybitnie w mitologii prawie wszystkich wczesnych cywilizacji, od Babilonu i Indii po północną Europę. Asyryjski skrzydlaty człowiek-głowa byk miał siłę byka, szybkość ptaka i ludzką inteligencję.,

od około 700 roku p. n. e.Babilończycy zaczęli rozwijać matematyczną teorię astronomii, ale równomiernie podzielony 12-gwiazdozbiorowy zodiak pojawia się później około 500 roku p. n. e., odpowiadając ich rokowi 12 miesięcy po 30 dni każdy. Ich podstawowy system frakcji 60, którego używamy do dziś (stopnie / godziny, minuty i sekundy), był znacznie łatwiejszy do obliczenia niż ułamki używane w Egipcie czy Grecji i pozostawał głównym narzędziem obliczeniowym dla astronomów aż do XVI wieku, kiedy to zaczęła się przejmować notacja dziesiętna.,
najwcześniejsze archeologiczne dowody chińskich kalendarzy pojawiają się około 2000 r. p. n. e. Pokazują one 12 miesiąc rok z okazjonalnym wystąpieniem 13 miesiąc. Jednak tradycyjne chińskie zapisy sugerują pochodzenie kalendarza 366 dni w zależności od ruchów słońca i Księżyca już w 3000 pne. Przez tak długi okres obserwacji chińscy astronomowie zdali sobie sprawę, że kalendarz nie jest dokładny i do II wieku n. e.uznano, że kalendarz stał się niewiarygodny co 300 lat., Problem ten nazywany jest Precesją i został odnotowany przez chińskich historyków w IV I V wieku naszej ery. W V wieku n. e.uczony Zu Chongzi stworzył pierwszy kalendarz, który uwzględniał precesję, a najbardziej wszechstronnym kalendarzem był kalendarz Dajański opracowany w Dynastii Tang (616-907 n. e.), znacznie wyprzedzając jakikolwiek taki rozwój w Europie.

precesja jest spowodowana stopniowym ruchem osi obrotu Ziemi w okręgu względem gwiazd stałych., Ruch ten powoduje powolne „chybotanie”, co oznacza, że pozycje gwiazd wypełniają cykl około 26 000 lat.

oś Ziemi wypełnia Obwód raz na 26 000 lat

w basenie Morza Śródziemnego Hipparchus dokonał najwcześniejszych obliczeń precesji około 160 roku p. n. e. Problem został podjęty przez astronomów z Bliskiego Wschodu i Indii, którzy uznali, że precesja stopniowo zmienia długość roku., Kalendarze musiały być regularnie zmieniane. W 325 roku p. n. e. równonoc wiosenna przesunęła się na 21 marca. Cesarz Konstantyn ustalił daty świąt chrześcijańskich, ale Wielkanoc opiera się na dacie wiosennego równonocy, która zmienia się co roku, ponieważ równonoca jest wydarzeniem astronomicznym. W 1582 roku równonoc wiosenna przesunęła się o kolejne dziesięć dni i papież Grzegorz ustanowił nowy kalendarz, a ta zmiana jest powodem posiadania dodatkowego dnia w każdym roku przestępnym. Jednak wciąż pojawiają się niewielkie zmiany i pewnego dnia będziemy musieli wprowadzić nowy kalendarz!,

wynalazki do pomiaru i regulacji czasu

wczesne wynalazki zostały wykonane, aby podzielić dzień lub noc na różne okresy w celu regulowania pracy lub rytuału, więc długość okresów czasu różni się znacznie w zależności od miejsca i od jednej kultury do drugiej.

lampy naftowe

istnieją archeologiczne dowody na istnienie lamp naftowych około 4000 pne, a Chińczycy używali oleju do ogrzewania i oświetlenia przez 2000 pne., Lampy naftowe są nadal znaczące w praktykach religijnych, symbolizują drogę od ciemności i ignorancji do światła i wiedzy. Kształt lampy stopniowo ewoluował w typowy dla ceramiki styl. Możliwe było opracowanie sposobu pomiaru poziomu w zbiorniku oleju w celu pomiaru upływu czasu.

zegary świecowe

oznaczone świece były używane do określania czasu w Chinach od VI wieku n. e., Istnieje popularna historia, że król Alfred Wielki wynalazł zegar świecy, ale wiemy, że były one w użyciu w Anglii od X wieku naszej ery. Jednak szybkość spalania zależy od przeciągów i zmiennej jakości wosku. Podobnie jak lampy naftowe, świece były używane do oznaczania upływu czasu od jednego wydarzenia do drugiego, zamiast mówić o porze dnia.

Zegary wodne

zegar wodny, lub clepsydra, wydaje się być wynaleziony około 1500 roku pne i był urządzeniem, które polegało na stałym przepływie wody z lub do zbiornika., Pomiary mogą być oznaczone na pojemniku lub na pojemniku na wodę. W porównaniu ze świecą lub lampą olejową clepsydra była bardziej niezawodna, ale przepływ wody nadal zależał od zmiany ciśnienia od głowicy wody w zbiorniku.
astronomiczne i astrologiczne zegar making został opracowany w Chinach Od 200 do 1300 CE. Wczesne chińskie klepsydry napędzały różne mechanizmy ilustrujące zjawiska astronomiczne. Astronom Su Sung i jego współpracownicy zbudowali misterną klepsydrę w 1088 r.n. e., Urządzenie to zawierało system łyżek napędzanych wodą wynaleziony około 725 roku n. e. Wśród pokazów był brązowy, napędzany energią Globus, oraz manekiny, które dzwoniły gongami i wskazywały specjalne pory dnia.,
wprowadzono ulepszenia w celu regulacji przepływu przez utrzymywanie stałej głowicy wody
Astronomiczny Zegar wodny Su Sung
szkło piaskowe

szkło godzinne lub szkło piaskowe

wraz z rozwojem technologii dmuchania szkła, od pewnego czasu w XIV wieku stało się możliwość wykonania piasków., Pierwotnie, szkło piaskowe były używane jako miara dla okresów czasu, takich jak lampy lub świece, ale gdy zegary stały się bardziej dokładne, były używane do kalibrowania szkła piaskowego do pomiaru określonych okresów czasu, a także do określenia czasu trwania kazań, wykładów uniwersyteckich, a nawet okres tortur.

podział dnia i długości 'godziny'

egipski zegar słoneczny z około 1500 PNE jest najwcześniejszym dowodem podziału dnia na równe części, ale zegar słoneczny nie był używany w nocy., Upływ czasu był niezwykle ważny dla astronomów i księży, którzy byli odpowiedzialni za wyznaczanie dokładnej godziny dla codziennych rytuałów i ważnych świąt religijnych, dlatego wynaleziono zegar wodny.
egipski Merkhet., Drewniany pionowy ma wycięcie do wykorzystania jako widok podczas korzystania z dwóch linii pionowych

Merkhet

Egipcjanie poprawili się na zegar słoneczny z „merkhet”, jeden z najstarszych znanych instrumentów astronomicznych., Został opracowany około 600 pne i używa ciąg z ciężarem jako linii pionu, aby uzyskać prawdziwą linię pionową, jak na zdjęciu. Drugim obiektem jest żebro liścia palmowego, pozbawione liści i rozszczepione na jednym końcu, tworząc cienką szczelinę dla wzroku.
para merketów została użyta do ustalenia kierunku północ-południe, ustawiając je jedna za drugą gwiazdą biegunową. Oglądanie linii pionowych przez celownik upewniło się, że dwa merkety i celownik znajdują się w tej samej linii prostej z gwiazdą polarną., Pozwoliło to na pomiar zdarzeń nocnych za pomocą zegara wodnego, gdy niektóre gwiazdy przekroczyły pionową linię pionu („linię tranzytową”), A zdarzenia te mogły być rejestrowane za pomocą „linii nocnych” narysowanych na zegarze słonecznym.
patrz również „uwaga 1” poniżej.

istnieją różne teorie na temat tego, jak rozwinęła się 24-godzinna doba. Fakt, że dzień dzielił się na 12 godzin, może wynikać z faktu, że 12 jest czynnikiem 60, a zarówno cywilizacje babilońskie, jak i egipskie uznały cykl zodiaku składający się z 12 gwiazdozbiorów. Z drugiej strony, (przepraszam za kalambur) liczenie palców z bazą 12 było możliwe. Palce mają po 3 stawy, a więc liczenie na stawy daje jedną „pełną rękę” z 12.,
w klasycznych czasach greckich i rzymskich wykorzystywano dwanaście godzin od wschodu do zachodu Słońca, ale ponieważ letnie dni i zimowe noce są dłuższe niż zimowe dni i letnie noce, długość godzin była różna przez cały rok.
około 50 p. n. e.Andronik z Kyrrhestes zbudował wieżę wiatrów w Atenach. Był to zegar wodny połączony z zegarami słonecznymi ustawionymi w ośmiu głównych kierunkach wiatru. Do tego czasu było to najdokładniejsze urządzenie zbudowane do przechowywania czasu.,

Wieża wiatrów w Atenach zawierała clepsydrę i pokazywała na tym zdjęciu bóstwa Północno-Wschodnie, Północne i Północno-Zachodnie

godziny nie miały stałej długości, dopóki Grecy nie zdecydowali, że potrzebują takiego systemu do obliczeń teoretycznych. Hipparch zaproponował podział dnia równo na 24 godziny, które stały się znane jako godziny równonocne. Są one oparte na 12 godzinach światła dziennego i 12 godzinach ciemności w dniach równonocy., Jednak zwykli ludzie nadal używali sezonowo różnych godzin przez długi czas.Dopiero wraz z pojawieniem się zegarów mechanicznych w Europie w XIV wieku system, którego używamy, stał się powszechnie akceptowany.

najwcześniejsze zegary mechaniczne

zegary mechaniczne zastąpiły stare zegary wodne, a pierwszy mechanizm wychwytu zegara został wynaleziony w 1275 roku. Pierwszy szkic ucieczki dał Jacopo di Dondi w 1364 roku. Na początku do połowy XIV wieku w wieżach kilku miast zaczęły pojawiać się duże zegary mechaniczne., Nie ma żadnych dowodów ani zapisów na temat działających modeli tych zegarów publicznych, które były napędzane siłą napędową. Wszystkie miały ten sam podstawowy problem: okres oscylacji mechanizmu zależał w dużym stopniu od siły napędowej ciężarów i tarcia w napędzie.
w późniejszym średniowieczu w miejscach publicznych budowano wyszukane Zegary. Jest to zegar astronomiczny w Pradze, którego części pochodzą z około 1410 roku.,

This mechanism illustrates a basic escapement., Waga obraca bęben, który napędza koło zębate, co nadaje mechnizmowi ruch „tik-tak”
Praski zegar astronomiczny
pokazujący koła zodiaku i wczesne wersje cyfr 2, 3, 4 i 7

najwcześniejszy zachowany zegar napędzany sprężyną znajduje się w muzeum nauki w Londynie i pochodzi z około 1450 roku. Zastąpienie ciężkich ciężarów napędowych sprężyną pozwalało na mniejsze i przenośne zegary i Zegarki.,

dokładniejsze zegary mechaniczne

Christiaan Huygens stworzył pierwszy zegar wahadłowy, regulowany przez mechanizm z „naturalnym” okresem oscylacji w 1656 roku. Galileusz studiował ruch wahadła już w 1582 roku, ale jego projekt zegara nie został zbudowany przed jego śmiercią. Zegar wahadłowy Huygensa miał błąd krótszy niż 1 minutę dziennie, a jego późniejsze udoskonalenia zmniejszyły błędy zegara do mniej niż 10 sekund dziennie.,
nie było urządzenia do utrzymywania dokładnego czasu na morzu, dopóki John Harrison, stolarz i producent instrumentów, udoskonalił techniki kompensacji temperatury i znalazł nowe sposoby zmniejszenia tarcia. W 1761 roku zbudował chronometr morski ze sprężyną i kołem wyważającym, które utrzymywały bardzo dokładny czas. Dzięki ostatecznej wersji swojego chronometru, który wyglądał jak duży zegarek kieszonkowy, osiągnął sposób określania długości geograficznej do pół stopnia.,
dopiero w 1884 roku konferencja w Greenwich osiągnęła porozumienie w sprawie globalnego pomiaru czasu i przyjęła średni czas Greenwich jako międzynarodowy standard. Dzisiaj polegamy na zegarach atomowych dla naszych najdokładniejszych pomiarów czasu.
wahadło przesuwa dźwignię, która tworzy ruch kołysania wychwytu

N. B., Notatki pedagogiczne związane z pomiarem i czasem można znaleźć, klikając zakładkę „notatki” na górze artykułu.

notatki pomocnicze

notka 1

gdy pomyślimy o problemie – w południe łatwo znajdziemy się od słońca. Patrząc na nocne niebo, w końcu dedukujemy, że na niebie istnieje stały punkt, wokół którego wszystkie gwiazdy obracają się raz na dobę (24 godziny). W tym miejscu znajdujemy „Gwiazdę Polarną” (od Wielkiej Niedźwiedzicy lub Ursy Wielkiej, mierzymy odległość około czterech długości dwóch gwiazd na końcu, „thepointers”, aby znaleźć Polaris)., Jest to biegun niebiański – który dla Egipcjan był inny od dzisiejszego ze względu na zjawisko precesji.

do około 1900 roku p. n. e.Biegun Niebieski był gwiazdą Thuban w „ogonie” konstelacji Draco. 1000 p. n. e.był to Thuban w konstelacji Ursa Minor. Obecnie Polaris jest ostatnią gwiazdą w „ogonie” Ursy Minor.

Uwaga 2

’Sun time' I 'clock time' różnią się., Czas słoneczny opiera się na fakcie, że słońce osiąga swój najwyższy punkt (południk), w środku dnia, a następnego dnia w najwyższym punkcie, będzie miał ukończony pełny cykl. Jednak czas między Słońcem osiągającym kolejne południki często różni się od czasu zegarowego. Według czasu zegarowego, od maja do sierpnia dzień jest blisko 24 godzin, ale pod koniec października dni są o około 15 minut krótsze, natomiast w połowie lutego dni są o około 14 minut dłuższe. W naszych codziennych czynnościach ważne jest, aby mieć stały „czas zegara” 24 godziny., Zmienność ta nazywana jest „równaniem czasu” i pokazuje zależność między czasem słońca a czasem zegara. Zmienność ma dwie przyczyny; płaszczyzna równika Ziemi jest nachylona do orbity Ziemi wokół Słońca, a orbita Ziemi wokół Słońca jest elipsą, a nie okręgiem. Strona internetowa Narodowego Muzeum Morskiego pokazuje dwa oddzielne wykresy dla tych przyczyn, a trzeci wykres, gdzie są one połączone, aby dać pełną korektę.

Zobacz Narodowe Muzeum Morskie – link poniżej.

kilka przydatnych linków

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *