Die meisten von uns halten es für selbstverständlich, dass wir den Lauf der Zeit überwachen, jederzeit wissen können, wie viele Minuten bis zu unserem nächsten Termin verbleiben, oder die Zeit mit jemandem auf der anderen Seite der Welt vereinbaren können. Dies war natürlich nicht immer der Fall.
Wie messen wir die Zeit? Wie genau sind die heutigen Uhren im Vergleich zu den ersten Uhren der Antike? Und was ist die Definition einer Sekunde? Lassen Sie uns einen Spaziergang durch die Entwicklung der Zeitmessung machen.
5 Werkzeuge, mit denen wir die Zeit messen
- Sonnenuhren
- Wasseruhren
- Mechanische Uhren
- Quarzuhren
- Atomuhren
Lassen Sie uns jedes ein wenig weiter untersuchen.
Sonnenuhren
Die vielleicht am längsten stehende Methode zur Zeitmessung ist die Sonnenuhr. Wenn Sie keine anderen Ressourcen haben, können Sie nach draußen gehen — natürlich an einem nicht bewölkten Tag – und sich ein ungefähres Gefühl für die Tageszeit verschaffen, indem Sie den Sonnenstand am Himmel beobachten. Zeitnehmer im alten Ägypten und Sumer schufen bereits 1500 v. Chr. (und wahrscheinlich noch früher) die ersten Geräte, die den Schatten der Sonne nutzten, um den Lauf der Zeit zu verfolgen.
Die alten Römer bauten Sonnenuhren in ihren Stadtzentren. Die Reichen trugen Taschenversionen. Das älteste bekannte Beispiel einer tragbaren Sonnenuhr, beschrieben als ein Stück Metall in Form eines italienischen Schinkens, das in eine Kaffeetasse passen könnte, wurde in einer italienischen Villa gefunden, die beim Ausbruch des Vesuvs im Jahr 79 n. Chr. unter Vulkanasche begraben war.
Während es viele Variationen der Sonnenuhr gibt, verwenden sie alle die Sonne, um den Lauf der Zeit zu markieren. Viele verwenden ein schmales, abgewinkeltes Objekt namens Gnomon, um einen Schatten auf Markierungen zu werfen, die die Tageszeit anzeigen. Andere zeigen die Zeit an, indem sie das Sonnenlicht durch einen kleinen Schlitz passieren lassen. Der Gnomon ist manchmal fixiert oder kann verschoben werden, um die unterschiedlichen Tageslängen zu verschiedenen Jahreszeiten zu berücksichtigen.
Die Genauigkeit einer Sonnenuhr hängt von ihrer Kalibrierung ab, von der Präzision des verwendeten Markers (mit anderen Worten, ist der Schatten, den sie wirft, breit und unscharf?) und die Größe seines Gnomons. Die gröbsten Sonnenuhr Messungen waren gut innerhalb einer Stunde, aber Sonnenuhren waren die einzigen häufig verwendeten Uhren, bis so spät wie die Mitte des 17.Jahrhunderts und die moderneren hatten Genauigkeiten so gut wie 15 bis 30 Sekunden. Mit etwas Liebe zum Detail könnten Sie sogar Ihre eigene Sonnenuhr konstruieren, die auf eine Minute genau ist.
Die größte Sonnenuhr der Welt befindet sich in Jaipur, Rajasthan, Indien, zusammen mit achtzehn anderen astronomischen Instrumenten am Jantar Mantar Monument. Die Sonnenuhr steht 27 Meter (oder 88 Fuß) hoch, hat eine Kuppel für die Ankündigung von Finsternissen und die Ankunft von Monsunen und kann die Zeit mit einer Genauigkeit von zwei Sekunden anzeigen. Taipei 101, das bis zum Bau des Burj Khalifa im Jahr 2010 das höchste Gebäude der Welt war, fungiert ebenso wie der Luxor-Obelisk in Paris als riesige Sonnenuhr.
Wasseruhren
Natürlich hatten Sonnenuhren die Einschränkung, nur tagsüber ohne Wolken nützlich zu sein. Einige bauten Monduhren, obwohl ihre Genauigkeit mit der Mondphase variieren konnte, und die Merkhet verwendeten verschiedene Sterne, um den Lauf der Zeit während der Nacht zu verfolgen. Zeitwächter begannen jedoch, nach nicht-himmlischen Wegen zu suchen, um die Zeit zu sagen.
Insbesondere die alten Griechen und Römer waren Fans der Wasseruhr, obwohl eines der ältesten Beispiele im Grab des ägyptischen Pharaos Amenhotep I. gefunden wurde und aus dem Jahr 1500 v. Chr. Die früheren Wasseruhren waren typischerweise Steintöpfe mit geneigten Seiten, die es ermöglichten, dass Wasser mit einer konstanten Geschwindigkeit eines kleinen Lochs an ihrer Basis abtropfen konnte. Die Innenseiten des Topfes enthielten Markierungen, die unterschiedliche Wasserstände mit dem Stundenablauf in Verbindung brachten.
Um die Genauigkeit von Wasseruhren zu erhöhen, wurden einige mechanisiert, um den Wasserfluss durch Regulierung des Wasserdrucks so konstant wie möglich zu halten. Schwankungen der Wassertemperatur hätten jedoch zu Unterschieden von bis zu 30 Minuten pro Tag führen können.
Einige Wasseruhren lösten die Bewegung von Figuren auf ausgefallenen Displays aus, während andere Glocken läuteten. Der erste Wecker auf Wasserbasis wurde 427 v. Chr. In Platons Uhr wurde Wasser in ein zusätzliches Gefäß abgesaugt, sobald es ein bestimmtes Niveau erreicht hatte, und das zusätzliche Gefäß enthielt ein Rohr mit einem schmalen Schlitz. Wenn Wasser durch die Röhre lief, pfiff es wie das kochende Wasser in einem Teekessel. Eine der komplexesten Wasseruhren wurde 1206 vom muslimischen Ingenieur Al-Jazari entworfen und gebaut und war eine gewichtsgetriebene Wasseruhr in Form eines großen asiatischen Elefanten.
Andere Zeitmessmethoden, die sich auf die stetige Veränderung eines natürlichen Mediums stützten, umfassten Weihrauchuhren, Sanduhren (auch als Sanduhren bekannt) und Öllampenuhren. Ähnlich wie bei der Wasseruhr waren ihre Genauigkeiten jedoch noch begrenzt.
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