Esimeste kellade ajalugu

Alles hiljuti - vähemalt inimajaloo osas - tundsid inimesed vajadust teada kellaaega. Lähis-Ida ja Põhja-Aafrika suured tsivilisatsioonid algatasid kella valmistamise umbes 5000–6000 aastat tagasi. Oma kultuurilise bürokraatia ja formaalsete usunditega leidsid need kultuurid vajadust oma aega tõhusamalt korraldada.

Kõik kellad peab koosnema kahest põhikomponendist: Neil peab olema korrapärane, pidev või korduv protsess või toiming, mille abil märgitakse võrdne ajavahemik. Selliste protsesside varajased näited hõlmavad päikese liikumist üle taeva, küünlaid sammuga tähistatud, õlitulesid tähisega veehoidlad, liivaklaasid või "liivakell" ja idamaades väikesed kivi- või metalllabürindid, mis on täidetud viirukiga, mis teatud ajal põleks tempo.

Kelladel peab olema ka vahend, millega saab jälgida aja astmeid ja suutma tulemust kuvada.

Ajalugu ajaarvestus on lugu järjepidevamate toimingute või protsesside otsimisest kella kiiruse reguleerimiseks.

Egiptlased olid esimeste seas, kes jagasid oma päevad ametlikult tundideks. Obeliskid - saledad, ahenevad, neljapoolsed monumendid - ehitati juba 3500 eKr. Nende liikuvad varjud moodustasid omamoodi päikesekella, mis võimaldas kodanikel keskpäeva tähistamise teel jagada päeva kaheks osaks. Samuti näitasid nad aasta pikimaid ja lühemaid päevi, kui keskpäeval oli vari aasta kõige lühem või pikim. Hiljem lisati monumendi aluse ümber markerid, mis tähistavad edasisi ajajaotusi.

Veel üks Egiptuse varikell või päikesekell tuli kasutusele umbes 1500 aastat eKr "tundi." See seade jagas päikesevalguse päeva 10 ossa, millele lisandus kaks "hämarustundi" hommikul ja õhtul. Kui viie varieeruva märgisega pikk vars oli hommikul orienteeritud itta ja läände, siis idaotsa kõrgendatud risttala heitis märkidele liikuva varju. Keskpäeval keeras seade pärastlõunase "tunni" mõõtmiseks vastupidises suunas.

Merkhet, vanim teadaolev astronoomiline tööriist, oli Egiptuse arendus umbes 600 eKr. Põhja-lõuna joone moodustamiseks kasutati kahte merikeelt, vooderdades need Poolatähega. Neid saaks kasutada öiste tundide tähistamiseks, määrates kindlaks, millal teatud teised tähed meridiaani ületasid.

Aastaringse täpsuse otsimisel arenesid päikesekellad lamedatest horisontaalsetest või vertikaalsetest plaatidest keerukamateks vormideks. Üks versioon oli poolkerakujuline ketas - kausikujuline kiviplokiks lõigatud süvend, mis kandis keskset vertikaalset gnomoni või osutit ja mida kritseldati tunniliinide komplektidega. Hemicycle, mis leiutati väidetavalt umbes 300 eKr, eemaldas poolkera kasutu poole, et saada ruudukujulise ploki serva lõigatud poolkauss. 30. eKr., Rooma arhitekt Marcus Vitruvius võiks kirjeldada 13 erinevat päikesekella stiili, mida kasutatakse Kreekas, Väike-Aasias ja Itaalias.

Veekellad olid varaseimate ajavõtjate hulgas, mis ei sõltunud taevakehade vaatlusest. Üks vanimaid leiti Amenhotep I hauakambrist, kes maeti umbes 1500 eKr. Kreeklased, kes hakkasid neid kasutama umbes 325 eKr, nimetasid klepsydrasid või "veevargaid" hiljem kiviks Laevade kaldus küljed, mis võimaldasid vett tilkuda väikeste aukude lähedal peaaegu ühtlase kiirusega alt.

Muud klapsüdrad olid silindrilised või kausikujulised anumad, mis olid mõeldud aeglaselt täitma ühtlase kiirusega sissetulevat vett. Märgistused sisepindadel mõõtsid tundide möödumist veetaseme saavutamisel. Neid kellasid kasutati öötundide määramiseks, kuid neid võidi kasutada ka päevavalguses. Teine versioon koosnes metallist kaussist, mille põhjas oli auk. Kauss täidab ja vajub teatud aja jooksul veeanumasse pannes. Need on 21. sajandil endiselt Põhja-Aafrikas kasutusel.

Kreeka ja Rooma horoloogid ja astronoomid töötasid välja keerukamad ja muljetavaldavamad mehhaniseeritud veekellad vahemikus 100 eKr kuni 500 eKr. Täiendatud keerukuse eesmärk oli muuta vooluhulk konstantsemaks, reguleerides vee rõhku ja pakkudes fänninäitusid aja möödumisest. Mõned veekellad helistasid kellukesi ja gonge. Teised avasid uksed ja aknad, et näidata väikseid inimeste figuure või liigutasid näpunäiteid, skaala ja universumi astroloogilisi mudeleid.

Vee voolukiirust on väga raske täpselt kontrollida, seega ei saaks sellel vooluhulgal põhinev kell kunagi suurepärast täpsust saavutada. Inimesi juhiti loomulikult teistele lähenemistele.

Esimesel sajandil eKr Ateenas tuulte torni ehitust juhendas Kreeka astronoom Andronikos. See kaheksanurkne struktuur näitas nii päikesekella kui ka mehaanilisi tunninäitajaid. Sellel oli ööpäevaringne mehhaniseeritud clepsydra ja indikaatorid kaheksa tuule jaoks, millest torn oma nime sai. Selles kuvati aastaajad ning astroloogilised kuupäevad ja perioodid. Roomlased arendasid välja ka mehhaniseeritud klepsüüdid, kuid nende keerukus parandas aja möödumise määramise lihtsamate meetodite kasutamist vähe.

Kaug-Idas arenes mehhaniseeritud astronoomilise / astroloogilise kella valmistamine vahemikus 200–1300 CE. Kolmanda sajandi hiina Clepsydras sõitis erinevaid mehhanisme, mis illustreerisid astronoomilisi nähtusi.

Üks keerukamaid kellatornid ehitasid Su Sung ja tema kaastöötajad aastal 1088 CE. Su Sungi mehhanism hõlmas 725. aasta paiku leiutatud veepõhist põgenemist. Üle 30 jala pikkune Su Sungi kellatorn oli pronksmootoriga armillaarsfäär vaatluste jaoks automaatselt pöörlev taevakell ja viis uksega esipaneeli, mis võimaldasid vaadata kellukese või gongi helisenud mannekeeni. Selles olid tahvelarvutid, mis tähistasid kellaaega või muid kellaaegu.